Способ модификации поверхности изделий из сополимера этилена с пропиленом Советский патент 1993 года по МПК C08J7/04 

Изобретение относится к способу модификации поверхности изделий из сополимера этилена с пропиленом для улучшения адгезионных свойств при покрытии другими материалами, в частности при нанесении красок.

Целью изобретения является улучше ние адгезии поверхности изделий к краске и устойчивости к образованию пузырей.

Для обеспечения поставленной цели в способе модификации поверхности изделий из сополимера этилена с пропиленом, вклю-. чающем нанесение на поверхность изделия слоя фоточувствительного материала из раствора его в ксилоле или тетрагидрофуране при концентрации 1-4 вес.% с последующим УФ-облучением, используют фоточувствительный материал, выбранный из группы, включающей хлорпарафин с мол.м. 1035 и содержанием 70 вес.% хлора,

поливинилхлорид и сополимер винилиденх- лорида с акрилонитрилом.

В качестве сополимера этилена с пропиленом используют пропиленовые полимеры марки Moplen sp 179 и sp 151.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами;

Примеры 1-9. Используют в качестве образца полоски длиной 20 см, шириной 7 см и.толщиной 0,3 см, полученные при помощи формования под давлением при 250°С полипропилена типа Мопг.ен СП 179 (примеры 1-4) и полипропилена типа Моп- лен СП 151 (примеры 5-9) стойкие к удару полипропилены, модифицированные при помощи этилен/пропиленового каучука, продукты фирмы ХИМОНТ Италия S.p.A..

Величины индекса расплава, жесткости к изгибу и ударной вязкости Изод равны соответственно 8 г/10 мин, 1000 МПа и 500

со

о ю

ЧЭ

СА)

Дж/м для Моплена СП 179 и 3,5 г/10 мин, 750 МПа и 500 Дж/м для Моплена СП 151.

Полоски погружают в раствор Хлопара- фина 70 в ксилоле на 4 с.

Затем полоски извлекают из раствора, сушат при комнатной температуре примерно 10 мин, а затем облучают перпендикулярно поверхности ультрафиолетовой лампой, расположенной на расстоянии20 см, осуществляя два и более проходов со скоростью 3 м/мин.

Для облучения используют лампу, изготовленную фирмой .Сосиета Аэрмеканика Джиардина И.С.Т., типа 200/1 мод,, длиной. 20см.

Концентрации Хлорпарафина в ксило- ЛОЁЫХ растворах и количество проходов под ультрафиолетовой лампой приведены ч табл.1 для каждого примера.

После облучения образцы окрашивают с использованием полиакриловых двухком- понентных красок с изоциановым отверж- дающим агентом. На окрашенных образцах проводят следующие испытания.

Адгезия краски.

Измерение адгезии краски осуществляют при помощи определения .максимальной нагрузки, которая необходима для отделения краски от полимера на площади диаметром 2 см. С этой целью основание небольшого цилиндра применяют адекватное растягивающее усилие. Материалом, который используют для приклеивания цилиндра, служит двухкомпонентная эпоксид- ная смола Аччиаио Рапидо фирмы Бостик.

Стойкость к образованию пузырей.

Под образованием пузырей подразумевается образование небольших пузырей на пленке краски в результате продолжительного контакта окрашенного участка с водой (жидкостью или паром).

Образец погружают в дистиллированную воду при 55°С и фиксируют время образования первого пузырька, наблюдая за образцом невооруженным глазом. После этого испытание прерывают и результаты рассматривают как положительные, если образование пузырьков наступало после 260ч.:

Стойкость к образованию пузырьков на окрашенных участках рассматривалось как наиболее важный фактор для приложений при изготовлении внешних деталей автомобилей и мотоциклов.

Результаты относительно адгезии и стойкости красок к образованию пузырей приведены для каждого примера в табл.1.

Пример 10 и 11. Используют те же образцы, что и в примерах 1-4.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Упомянутые образцы подвергают обработке поверхности через нанесение фото- .чувствительных материалов, а затем облучают ультрафиолетовыми лучами, используя те же приемы, что в примере 1-9.

При этом используют следующие фоточувствительные материалы: поливинилхло- рид АЦ 404/Д, изготовленный фирмой ГПВ из Аргенты (Феррара, пример 10) и сополимер винилиденхлорида с акрилонитрилом (Саран Ф 3.10 Е), изготовленный фирмой Доу Кемикэл Компани (пример 11) в виде 2%-но- го раствора в тетрагидрофуране.

Образцы, обработанные таким образом, окрашивают двухкомпонентными полиакриловыми красками с изоциановым отверждающим агентом.

Количество проходов под ультрафиолетовой лампой, результаты испытаний адге-- зии красок и стойкости к образованию пузырей приведены для каждого примера в табл.-2.

Сравнительный пример 1.

Следуют той же процедуре, что использовалась в примере 1, используя в качестве фоточувствительного материала хлорированный полиолефин СП-313-3, производимый фирмой Истмэн Кемикэл Интернэйшнл Компани,

Значения адгезии и стойкости к образованию пузырей .составили соответственно бб.кгиБОч..

Примеры 12-16. Используют те же образцы, что в примере 1, их обрабатывают фоточувствительным материалом и подвергают воздействию ультрафиолетового излучения по способу, описанному в примере 1, с той разницей, что образцы выдерживают под лампой в течение нескольких секунд. В этом случае, следовательно, количество энергии, полученное образцом в результате ультрафиолетового облучения, может быть оценено на основе времени облучения вместо количества проходов под лампой.

Используют фоточувствительные материалы в ксилоловых растворах. Образцы, обработанные таким образом, затем покрывают при помощи распыления через пульверизатор двухкомпонентным поли- уретановым клеем, производимый фирмой Нэйшнл Старч энд Кемикэл ГмбХ, который- состоит из полиуретаиовой основы и изоци- анового отвердителя.

Испытания адгезии клея к полиолефину осуществляют с использованием той же процедуры, что была описана в примерах 1-9 для испытания адгезии красок. В этом случае металлический цилиндр приклеивают к адгезионному слою снова с использованием той же процедуры, что была описана

в примерах 1-9 для испытания адгезии красок. В этом случае металлический цилиндр приклеивают к адгезионному слою снова с использованием эпоксидной смолы Ач- чйаио Рапидо, изготовленной фирмой Бос- тик.

Эти испытания проводят через 24 ч после напыления и обжига в гигростатической печи при 9Q°C в течение 24 ч,

В табл.3 указаны для каждого примера тип и концентрация раствора фоточувствительных материалов, время обработки ультрафиолетовым излучением, используемый клей с указанием весового отношения поли- уретановой основы и изоцианового отвер- дителя (в скобках); а также результаты испытаний адгезии.

1. Испытание адгезии через 24 ч после напыления.

2. Испытание адгезии через 24 ч после напыления и прокаливания при 90°С.

В случае испытаний адгезии через 24 ч после напыления максимальное усилие, необходимое для отделения клея от полиоле- фина, на самом деле выше, чем значения, приведенные в табл.3, так как такое значение усилия получено при отделении металлического цилиндра от слоя клея.

Пример 17. Используют образец того же типа, что и в примере 1. Этот образец обрабатывают2%-ным ксилоловым раствором Сарана Ф 310 Е, а затем подвергают ультрафиолетовому облучению с использованием той же процедуры, что в примере 15,

0

Обработанные таким образом образцы покрывают напылением полиуретановым клеем Сестриер, производимым фирмой Со- сиета Сестриер Ди Торино.

На слой клея наносят при помощи термического сдавливания многослойную пленку ПВХ диаметром 2 мм, предварительно нагретую до 80°С. После выдерживания в течение 24 ч при комнатной температуре осуществляют испытание по сдиранию под прямым углом, применяя усилие к ПВХ- пленке со скоростью один см в минуту на фронте отделения в 5 см.

Разрыв склеенного участка ПВХ пленки обнаруживают при единичном усилии в 17 кг/см, при этом пленка не отделялась от подложки.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я Способ модификации поверхности изделий из сополимера этилена с пропиленом, включающий нанесение на поверхность изделия слоя фоточувствительногр материала из раствора его в ксилоле или тетрагидрофуране при концентрации 1-4 мас.% с последующим УФ-облученйем, отличающийся тем, что, с целью улучшения адгезии поверхности изделий к краске и устойчивости к образованию пузырей, используют фоточувствительный материал, выбранный из группы, включающей хлорпа- рафин с мол.м. 1035, содержащий 70 мас.% хлора, поливинилхлорид и сополимер вини- лиденхлорида с акрилонитрило.м,

Использование: для модификации поверхности изделий из сополимера этилена с пропиленом для улучшения адгезии к краске и устойчивости к образованию пузырьков. Сущность изобретения: на поверхность изделия наносят слой фоточувствительного материала из раствора его в ксилоле или тетрагидрофуране при концентрации 1-4 вес.% с последующим УФ-облучением. Фо- .точувствительный материал выбирают из группы, включающей хлор-парафин с мол.м. 1035 и содержанием 70 вес.% хлора, пол- ивинилхлорид и сополимер винилиденхло- рида с акрилонитрилом. 3 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3