DE2327958A1 - Haftvermittler enthaltende plastisole - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Plastisole auf Basis von PVC und/oder Mischpolymerisaten des Vinylchlorids und
Weichmachern sowie Füllstoffen und gegebenenfalls Pigmenten bzw. weiteren Hilfsstoffen«
Plastisole auf Basis von PVC und Weichmachern für PVC werden in großem Umfange als Beschichtungsmittel für Metalle
und andere Substrate sowie als Klebstoffe verwendet. Eine Schwierigkeit bei der Anwendung dieser Plastisole
besteht darin, daß die Metalle oder sonstigen Unterlagen für die Beschichtung bzw. Verklebung durch aufwendige Reinigungsverfahren
vorbereitet werden müssen. Man ist daher bestrebt, durch Zusätze zu den Plastisolen selbst die Haftung
auch auf ungereinigten bzw, nichtvorbehandelten Unterlagen
zu verbessern. So gehört es zum Stand der Technik, PVC-Plastisolen Epoxidverbindungen und Härter für Epoxidverbindungen
einzuverleiben. Durch diese Zusätze wird zwar die Haftung verbessert und man kann insbesondere bei der
Verwendung des kristallisierten Triisocyanurats zusammen
mit sogenannten Heißhärtern recht gute. Haftwerte auf Metallen und sonstigen Unterlagen erzielen·
Ein Nachteil dieser bekannten Zusätze aus Epoxidverbindungen besteht einmal darin, daß die fertigen Mischungen, die neben
den Epoxidverbindungen auch den Härter enthalten, u. U. bei ungünstigen Lagerbedingungen eine solche Viskositätserhöhung
erfahren, daß sie nur noch schlecht verarbeitet werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, solche Plastisole zu finden, die sowohl über eine gute LagerStabilität verfügen
als auch eine solche Kombination von HaftVermittlern
enthalten, die die Lagerfähigkeit nicht ungünstig beeinflußt. Außerdem sollten die erfindungsgemäßen Plastisole auch auf
wenig oder praktisch ungereinigten sowie lackierten Ober-
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flächen eine gute Haftung aufweisen.
Die erfindungsgemäßen'Piastisole enthalten zusätzlich zu
den üblichen Inhaltsstoffen eine Korabination aus
a) Imidazol und/oder Benzimidazol bzw. deren Salzen mit schwachen Säuren sowie
b) basische Metallverbindungen (Stabilisatoren) und .c) epoxidische Weichmacher,
Im allgemeinen wird man die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Piastisole so wählen, daß, bezogen auf das gesamte
Plastisol, der Zusatz besteht aus
a) 0,05 - 3 Gew.% insbesondere 0,1-1 Gew.% Imidazol
und/oder Benzimidazol bzw, deren Salzen mit schwachen Säuren sowie
b) 0,2 - 5 Gew. Si insbesondere 0,3 - 2 Gew.% von basischen
Metallverbindungen und
c) 2 - 30 Gew.% insbesondere 5-20 Gew,# epoxidischen
Weichmachern bzw. Stabilisatoren.
Neben dem Imidazol und/oder Benzimidazol selbst können für die erfindungsgemäßen Plastisole auch solche Imidazolderivate
verwendet werden, die noch einfache Substituenten enthalten. Als derartige Substituenten kommen infrage Alkylreste
von 1 - 18 Kohlenstoffatomen wie etwa der Methyl-, Propyl-, Butyl-, Dodecyl, Hexadecylrest. Die Alkylreste
können auch Doppelbindungen enthalten wie dies beispielsweise im Vinyl-, Allyl- oder Oleylrest der Fall ist. Außerdem
kommen als Substituenten infrage der Cyclohexyl- oder der Phenylrest. Die erwähnten Substituenten stehen insbesondere
an einem der beiden Stickstoffatome. Außer dem Stickstoff können auch eins oder mehrere der Kohlenstoff-
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Henkel & Cie GmbH S.It. ^ zur Patentonm.liivna D 4721
atome durch die erwähnten Reste substituiert sein. Für
die Kohlenstoffatome kommt auch eine Substitution durch
Chlor in Präge. Für den erfindungsgemäßen Zweck sind beispielsweise
geeignet 2-Methylimidazol, 2-Cyclohexyl-4-Methylimidazol,
lJ-Butyl-5-äthylimidazol, 2,5-Dichlorl|-äthylimidazol
und v/eitere mehr. Werden die Imidazole bzw. das Benzimidazol als Salze verwendet, so kommen insbesondere
die organischen Säuren als Salzbildner in Frage oder auch Phosphorsäure oder schweflige Säure. Demnach
können eingesetzt werden Formiate, Acetate, Benzoate,
Octoate, Laurate, Phosphate und Sulfite.
Als basische Stabilisatoren kommen Metallverbindungen in Frage, wie sie zur Herstellung von PVC-Plastisolen oder
Organisolen oder zur Verarbeitung von PVC-Zusammensetzungen
empfohlen werden. Es handelt sich dabei beispielsweise um basische Zinkverbindungen wie sie in Form"von Bariumzinkkomplexen handelsüblich sind. Ebenso kommen Bariumcadmiumkomplexe
in Frage wie auch beispielsweise das Dibutylzinndilaurat, Bewährt haben sich im vorliegenden Fall insbesondere
Bleistabilisatoren wie etwa basische Komplexe aus Bleistearat oder aber basisches Bleisulfit oder Bleisulfat.
Eingesetzt werden kann insbesondere das 2-basische Bleiphosphit oder Bleiphthalat. Gute Erfolge werden erzielt
mit dem 3-basischen Bleimaleat oder dem 4-basischen Bleifumarat
oder -salizinat. Abgesehen von den genannten Stabilisatoren kommen auch als v/eitere Zusätze in Frage Triphenylphosphit,
Trilaurylphosphit oder andere mehr. Diese weiteren an sich bekannten Stabilisatoren werden aber zusätzlich
verwendet und nicht dem Gehalt an erfindungsgemäß einzusetzenden basischen Metallverbindungen.
Die erfindungsgemäßen Piastisole sollen schließlich epoxidische
Weichmacher enthalten. Diese Verbindungen sind an
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sich zur Herstellung von PVC-Zusammensetzungen bzw. von
PVC-Plastisolen bekannt. Sie üben neben einer Weichmacherwirkung
gleichzeitig eine stabilisierende Wirkung gegenüber Wärmeeinfluß aus. Hier kommen in Frage etiia das epoxidierte
Sojaöl, das epoxidierte Leinöl oder auch epoxidierter 2-Ä'thylhexylsojafettsäureester
oder epoxidiertes Butyloleat oder Octyloleat.
Die erfindungsgemäßen Piastisole enthalten außerdem übliche
Weichmacher. Es kommen beispielsweise in Frage die Ester der Phthalsäure wie-Dibutylphthalat, Cyclohexylphthalat,
Dimet hy lcycloiiexylpht halat, Dioetylphthalat , Didecylphthalat
oder Mischester der Phthalsäure mit den genannten Alkoholen wie Octyldecylphthalat. Gut geeignet sind als
Weichmacher Sulfonsäuren aromatischer Verbindungen wie zum Beispiel der Octadecylsulfonsaureester von Kresol bzw.
Phenol insbesondere aber technische Gemische von Cjü-ci6~
Alkylsulfonsäureestern von Kresolen bzw. Phenol. Außerdem sind geeignet Phosphorsäureester, Trikresylphosphat oder
auch Adipinsäure- oder Sebazinsäureester von Alkoholen
mittlerer Kettenlänge wie etwa Butanol, Octanol und Decanol.
In manchen Fällen ist es wünschenswert, wenn die
Plastisole neben den genannten Weichmachertypen noch zusätzliche
sogenannte polymere Weichmacher enthalten, wie sie durch Veresterung von mehrwertigen Alkoholen mit mehrwertigen
Carbonsäuren hergestellt werden.
Als Grundlage für die erfindungsgemäßen Piastisole können
alle an sich bekannten Polyvinylchloridsorten verwendet werden. Sie sollen möglichst einen K-Wert von etwa 50 bis
80 aufweisen. Äußer dem PVC selbst sind geeignet die verpastbaren
Mischpolymerisate des Vinylchlorids zum Beispiel mit Vinylidenchlorid oder mit Acrylsäure bzw. Methacrylsäureestern
mit Vinylacetat und/oder Vinylpropionat oder
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mit Viny!estern höherer Fettsäuren. Ferner können bei der
Polymerisation geringe Mengen ungesättigter Carbonsäuren bzw» deren Anhydride mitverwendet werden. Derartige ungesättigte
Carbonsäuren sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Itaeonsäure osier
Fumarsäure.
Ferner sollen die erfindungsgemäßen Plastisole zweckmäßigerweise
mineralische Pigmente oder Füllstoffe enthalten. Als Füllstoffe eignen sich beispielsweise Kreide, Bariumsulfat,
Talkum, gemahlene Tonerde, Dolomit und dergleichen mehr. Als mineralische Pigmente sind Titanoxid, Eisenoxid, Kupferphthalocyanin,
Ruß oder dergleichen geeignet. Als anorganischer Zusatz eignet sich insbesondere die Mitverwendung von
Asbest in einer Menge von etwa 0,1-2 Gevj.% bezogen auf
das gesamte Plastisol.
Die erfindungsgemäßen Plastisole können bekannterweise auf
die zu überziehenden bzw. zu verklebenden Werkstoffe aufgetragen und durch Erhitzen auf Temperaturen von etwa 150 2000C
zum Gelieren gebracht werden. Die Zeit des Erwärmens ist selbstverständlich abhängig von der Objekttemperatur und
liegt zwischen etwa einer halben Stunde und 2 Hinuten. Im allgemeinen kommt man bei einer mittleren Temperatur von
l60 - 1700C mit einer Gelierdauer von 10 bis 5 Minuten aus,
um eine gute Haftung an Stahlblechen, phosphatiertem Stahlblech
und nach dem Elektrocoating vorbehandelten Metallen zu erzielen. Auch auf konventionellen Tauch- und Spritzgrundierungen
lassen sich unter den geschilderten Bedingungen festhaftende überzüge aufbringen. Ferner können festhaftende
überzüge auf verschiedenen anderen, insbesondere metallischen Materialien wie Aluminium, Chrom, Vanadium,
Titan, Zink sowie Legierungen der erwähnten Metalle oder auch Keramikteilen, Natursteinen, Betonteilen oder auch
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Henkel & Cie GmbH S»IH δ zur Fal.ntanm.ldung D 4 721
Mineralfasern (Glasfaser) und dergleichen, angebracht
werden.
werden.
Die mit den erfindungsgemäßen Piastisolen hergestellten
Beschichtungen zeigen eine gute Haftung auf den verschiedensten Untergründen. Es 1st daher im allgemeinen nicht
notwendig, vorher eine besonders sorgfältige Reinigung
durchzuführen. Grundsätzlich können alle Materialien, die mit den erfindungsgemäßen Plastisolen beschichtet werden, auch mit ihnen verklebt werden. Voraussetzung für eine Beschichtung bzw. Verklebung ist lediglich, daß sie die für das Gelieren des Plastisols erforderliche Temperatur aushalten.
Beschichtungen zeigen eine gute Haftung auf den verschiedensten Untergründen. Es 1st daher im allgemeinen nicht
notwendig, vorher eine besonders sorgfältige Reinigung
durchzuführen. Grundsätzlich können alle Materialien, die mit den erfindungsgemäßen Plastisolen beschichtet werden, auch mit ihnen verklebt werden. Voraussetzung für eine Beschichtung bzw. Verklebung ist lediglich, daß sie die für das Gelieren des Plastisols erforderliche Temperatur aushalten.
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Henkel & Cie GmbH s.„. 9 iurPal.n,anm.ldungD H72I
Beispiel 1
In einem Kneter vmrde ein Plastisol durch Mischen der
folgenden Bestandteile hergestellt
230 g Polyvinylchlorid (K-Wert 70)
° 412 g Kreide
21 g Kieselsäure
50 g Dimethylcyclohexylphthalat
190 g Dioctylphthalat
2 g Imidazol
5 g 2-basisches Bleiphosphit
90 g epoxidiertes Leinöl
Mit dem erhaltenen Plastisol wurden Bleche aus phosphatiertem
Stahl und nach dem Elektrocoatingverfahren vorbehandeltem Stahl hergestellt. Dabei vmrde das Plastisol bei 1700C
(Objekttemperatur) während 5 Minuten geliert. Es wurden
festhaftende überzüge erhalten, die sich nur unter Materialriß vom Blech trennen ließen. Außerdem wurdeabei der gleichen
Temperatur auf unbehandeltem Stahlblech während 15 Minuten ebenfalls gut haftende überzüge aufgebracht.
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Beispiel 2
Das Beispiel 1 vnirde wiederholt, jedoch anstelle von
2 g Imidazol Benzimidazol verwendet. Es wurde praktisch das gleiche Ergebnis erhalten.
Das Beispiel 1 wurde mit 1 g Imidazol (anstelle von 2g) wiederholt. Der Mischung wurdeaaußerdem noch zusätzlich
5 g Asbestfasern (Faserlänge 0,1 - 2 mm) zugegeben. Diese Mischung vrar auch bei Temperaturbelastung von 1700C
während 3 Stunden praktisch unverändert.
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Claims (3)
1. Plastisol auf Basis von PVC und/oder Mischpolymerisaten
des Vinylchlorids und Weichmachern sowie Püll- und Hilfsstoffen-gekennzeichnet durch einen zusätzlichen
Gehalt an einer Kombination aus
a) Imidazol und/oder Benzimidazol bzw. deren Salze mit schwachen Säuren sowie
b) basischen Metallverbindungen (Stabilisatoren) und
c) epoxidischen Weichmachern,
2. Plastisol nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kombination enthält
a) 0,05 - 3 insbesondere 0,1 - 1 Gew.?S Imidazol und/
oder Benzimidazol bzw. deren Salze mit schwachen Säuren sowie
b) 0,2 - 5 Gevs.% insbesondere 0,3 - 2 Gew.SS basischen
Metallverbindungen (Stabilisatoren) und
c) 2 - 30 Gew.% insbesondere 5-20 Gew.% epoxidischen
Weichmachern bezogen auf die gesamte Gewichtsmenge des Plastisols«
3. Plastisol nach Anspruch 1 bis 2 gekennzeichnet durch einen Gehalt an freiem Imidazol bzw. Benzimidazol sowie
Bleistabilisatoren und/oder Zinkoxidstabilisatoren.
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Henkel & Cie GmbH s.u. 2 zurPoumanm.M.qD- 4721' '
ή. Verwendung von Plastlsolen nach den Ansprüchen·
1 bis 3 zur Herstellung von überzügen.
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