AT203114B

AT203114B - Verfahren zum Veredeln der Oberfläche von Metall, Holz, Faserzement, Glas u. dgl.

Info

Publication number: AT203114B
Application number: AT409155A
Authority: AT
Inventors: Piero Zanaboni
Original assignee: Montedison Spa
Priority date: 1954-08-05
Filing date: 1955-07-15
Publication date: 1959-04-25

Description

Verfahren zum Veredeln der Oberfläche von Metall, Holz, Faserzement, Glas u. dgl.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ver- edeln der Oberfläche von Metall, Holz, Faser- zement, Glas u. dgl., welches darin besteht, dass zum Überziehen eine Masse verwendet wird, wel- che aus ungesättigten Polyesterharzen, einer polymerisierbaren Vinylvertbindung wie z. B. Styrol und Glasfasern zur Verstärkung sowie gegebenenfalls Inhibitoren, Beschleunigern und Katalysatoren vom Peroxydtyp sowie Füllstoffen besteht.

Es ist in der Presstechnik der verstärkten plastichen Bildungen, d. h. Produkte, welche aus den Verbindungen Glasfasern-Polyester, Epoxyd-, Phenolharze usw. hervorgehen, schon lange bekannt, dass es möglich ist, den von den genannten Produkten gezeigten Obelstand einer mangelhaften Oberflächenausfertigung durch Pin- sel- oder Spritzauftragung eines mit inerten Füllstoffen versehenen Polyesterharzes und Härtung in derselben Matrize durch Katalysatoren- und Wärmeeinwirkung zu beseitigen. Auf der so behandelten Matrize wird dann, nach den bei der Pressung der verstärkten Gebilde üblichen Methoden, die Pressung vorgenommen.

Das unter Beachtung dieser Massnahmen ge- wonnene Produkt zeigt eine gute Oberflächenausfertigung, da Verstärkungsglasfasern auf der Oberfläche nicht zum Vorschein kommen und ist daher glatt, ohne Ungleichmässigkeiten und ohne Poren.

Die oben genannte Anwendung führt jedoch nicht. immer zu zufriedenstellenden Ergebnissen, da wegen der starken Neigung von Polyesterharzen leere Stellen zu lassen (Streichlückigkeit) zahlreiche aufeinander folgende Schichten des Auskleidungsmaterials nötig sind, wenn sie durch Spritzung oder mit Pinsel auf einem Metallträger oder auf einen Träger aus einem beliebigen andern Material aufgetragen werden. Die erwähnten leeren Stellen können daher nur mit einer sorgfältigen nach und nach erfolgenden Auftragung von Schichten nachträglich ausgefüllt werden. Das bringt. einen bedeutenden Zeitverlust mit sich, ausserdem erscheint der mehr oder weniger dicke Überzug spröde und wird leicht rissig, wenn der ausgekleidete Gegenstand beliebigen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt wird.

Ein anderer Nachteil der Anwendung besteht darin, dass Auskleidungszusammensetzungen dieser Art im Augenblick der Verwendung hergestellt werden müssen oder zumindest nicht genügend Stabilitätsgarantie bieten, wenn sie 10-15 Tage nach ihrer Herstellung verwendet werden.

Die oben genannten Nachteile werden bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens beseitigt. Ausserdem ist die Erfindung für die Auskleidung von strukturell minderwertigen Bauwerkstoffen faserartiger Beschaffenheit im allgemeinen, zwecks Veredlung deren Oberfläche sehr geeignet, da sie denselben eine grössere Stärke verleiht, z. B. bei der Herstellung von flachen Dekorationsplatten.

Das Wesen vorliegender Erfindung ist die Herstellung und Verwendung einer polymerisierbaren Zusammensetzung auf einer Grundlage von ungesättigten und verstärkenden Alkydharzen mit einer derartigen Glasfasergrundlage, dass sie bei einer Auftragung auf einen Metallträger oder einem Träger aus beliebigem andern Material durch Spritzung oder mit Pinsel keine leeren Stellen zeigt. Auch kann bei der Herstellung von Presslingen, die auf einem auf diese Weise hergestellten Träger vorerst auf der Oberfläche des Trägers aufgetragene Schichte festgehalten werden, ohne dass sie dick sein muss, so dass keine Sprünge auftreten können, wenn die genannten Produkte beliebigen mechanischen Beanspruchungen unterworfen werden.

Dieser verbesserte Widerstand gegen mechanische Beanspruchungen zeigt sich dadurch, dass das so überzogene Material früher als der Überzug selbst, zum Bruch kommt. Die Zusammensetzung
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nach 3 bis 4 Monaten nach der Herstellung verwendet werden kann.

Diese Produkte weisen ferner eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Wasser und verbesserte elektrische Eigenschaften auf. Andere Vorteile

scheinen in der folgenden Beschreibung auf.

Die harzartige Komponente der Zusammensetzung nach vorliegender Erfindung ist eine Mischung aus einer Arylverbindung mit einer oder mehreren Vinylgruppen, z. B. Styrol oder Divinylbenzol und ungesättigtem Alkydharz, das mittels einer aliphatischen Dicarbonsäure wie der Adipin-, Sebacinsäure oder mittels einer aromatischen Dicarbonsäure oder dem entsprechenden Anhydrid, wie der Phthalsäure oder dem Phthalsäureanhydrid modifiziert werden kann. Ungesättigte oder gesättigte monovalente Alkohole, wie der Allyl-oder Decylalkohol und ungesättigte oder gesättigte Monocaribonsäuren, wie die Leinölfettsäure und die Stearinsäure können ebenfalls als Harz-Modifiziermittel verwendet werden.

Die genannten Alkydharze können, wie bekannt, dadurch hergestellt werden, dass Gemische von mehrwertigen Alkoholen wie Glykole z. B. das Äthylen-, Diäthy1en-, Propylen- und Butylenglykol, sowie Glyzerin, mit ungesättigten Dicarbonsäuren wie Maleinsäure, Fumarsäure und deren Derivaten oder ungesättigten Anhydriden, z. B. Maleinsäureanhydrid, in Reaktion gebracht werden. Die inerte Komponente der Zusammensetzung nach vorliegender Erfindung kann jeder beliebige auf dem Markt zur Verfügung stehende Füllstoff sein. Dieser Füllstoff kann faserartig wie Holzmehl oder Asbest oder nicht faserartig wie Ton, Glimmer, Talk und Kalziumkarmonat sein.

Vorliegende Erfindung fusst auf der Erkenntnis, dass-die oben genannten Vorteile der Zusammensetzung für die Auskleidungen der Ober- fiächcnausfertigung, dadurch erzielt werden, dass man ihr auch eine aus gemahlenen Glasfasern in Länge von 0, 5-2 mm bestehende Verstärkung im Verhältnis von 0, 5-201/o hinzufügt.

Diese Glasfasern sichern ferner bessere mechanische Eigenschaften für die Überzüge der Ober- flächenausarbeitung und tragen dazu bei, den in der Zusammensetzung eventuell anwesenden inerten Füllstoff in homogener Suspension zu halten, so dass eine Verwendung genannter Zusammensetzung auch nach längerer Lagerung zulässig ist.

Um die grösste Stabilität der Zusammensetzung nach vorliegender Erfindung zu sichern kann man phenolartige Polymerisationsinhibitoren, z. B. Alpha-Naphthol und besonders Diund Polyphenole, wie Hydrochinone zusetzen.

Die Härtung der Zusammensetzung nach vor-
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ein Katalysator des Peroxydtyps z. B. Benzoylperoxyd, Methyläthylketonperoxyd zugesetzt wird und die Mischung auf einer zwischen 70 und 1500 C erwärmten Matrize oder einem Träger aufgetragen wird.

Die Härtung der erfindungsgemässen Mischung kann auch ohne Wärmeeinwirkung erfolgen, in- dem samt den Peroxydtypkatalysatoren auch Kdbaltnaphthenat oder aminartige Beschleuniger wie Diäthylanilin verwendet werden, die für eine Kalthärtung geeignet sind. Die folgenden Beispiele dienen zur Darstellung der Erfindung ohne sie jedoch irgendwie einzuschränken.

Beispiel l : 70 Teile ungesättigtes Alkydharz (das man durch Esterifizierung von 4 Mol Propylenglykol, 3 Mol Fumarsäure und 1 Mol Adipinsäure erzielt) werden mit 25-30 Teilen Styrol vermischt. Der so erzielten Mischung werden ungefähr 0, 01% Hydrochinon zugesetzt um eine genügende Stabilität des Produktes zu erzielen. Somit werden : 65 Teile der wie oben angegeben erzielten Mischung, 26 Teile Kaolin, 5 Teile Zinkoxyd, 4 Teile 1 mm lang gemahlene Glasfasern innig vermischt und einem mit 3 Walzen ausgestatteten Raffinierapparat weitergeleitet.

Die so erhaltene dichte Masse kann mit monomerem Styrol verdünnt werden, um durch Spritzung auf die Metalloberfläche einer auf 1000 C er-
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zu werden (untervorherigem Zusatz von 20/0 Benzoylperoxyd auf die Gesamtmasse).

Die angewandte Zusammensetzung erreicht augenblicklich den Gelzustand und der darauf folgende Pressvorgang kann unter Anwendung von Glasfasern und Polyesterharzen in der für verstärkte Formstücke bekannten Weise durchgeführt werden.

Beispiel 2 : 5 Mol Diäthylenglykol, 4 Mol Maleinsäureanhydrid, 1 Mol Phthalsäureanhy- drid werden unter Rühren und unter CO, Strö-
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Cproduktes einen Wert von 45 erreicht hat wird es gekühlt. Hierauf setzt man 0, 02% Hydrochinon zu und löst das Produkt in Styrol, so dass man eine 50%oige Lösung gewinnt.

60 Teile der erhaltenen Lösung, 30 Teile ge- fälltes Kalziumkarbonat, 7 Teile Titandioxyd, 3 Teile gemahlene 1 mm lange Glasfasern werden innig vermischt und in einen Raffinierappa- rat mit 3 Zylindern eingeführt.

3 Teile dieses Produktes 0, 04 Teile von Kobaltnaphthenat mit einem Gehalt von 6% Co, und 0, 06 Teile Methyläthylketonperoxyd, werden innig vermischt und sofort mittels Pinsel auf eine flache Metallplatte aufgetragen. Nach ungefähr 10 bis 15 Minuten hat die Schichte den Gelzustand erreicht. Man legt einige Glasgewe- schichten, die mit Polyesterharz in Anwesenheit eines Katalysators imprägniert sind, aufeinander und presst bei einem Druck von 0, 5 bis 2 kg/cm2 bei einer Temperatur von 90 bis 1000 C.
Nach der Härtung des Polyesterharzes erhält man Formstücke, die durch eine homogene Oberflächenschichte geschützt sind, welche den Schuss des verwendeten Glasgewebes vollkommen verdeckt.

Beispiel 3 : Man stellt ein Alkydharz her, indem man unten identischen Verhältnissen wie im Beispiel 2 beschrieben, 4 Mol Maleinsäureanhydrid, 4, 25 Mol ethylenglykol und 0, 5 Mol Fett-

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den, wird mit Styrol verdünnt, so dass man eine 350/tige Lösung erhält.

70 Teile so erhaltene Lösung, 25 Teile Kieselgur, 5 Teile auf 2 mm gemahlene Glasfasern werden innig vermischt und auf eine Rdfinierma- schine mit 3 Walzen befördert.

3 Teile der auf diese Weise gewonnenen Zusammensetzung, 0, 04 Teile 60/oiges Kobaltnaph- thenat und 0, 06 Teile Methyläthylketonperoxyd werden innig vermischt und wie im Beispiel 2 beschrieben angewandt.

Beispiel 4 : Es wird ein Alkydharz hergestellt, indem man bei gleichen Verhältnissen wie im Beispiel 2 beschrieben, 5 Mol Maleinsäureanhydrid mit 4 Mol Propylenglykol und 2 Mol Al-
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gewonnen wird. Wird diese Lösung mit den gleichen Bestandteilen und unter gleichen Verhältnissen wie im Beispiel 3 beschrieben gemischt, so erzielt man eine Zusammensetzung, die mit Kobalmaphthenat und Methyläthylketonperoxyd im gleichen Verhältnis wie im Beispiel 3 vermischt und wie im Beispiel 2 angegeben, angewandt wird.

Die nach den Beispielen 1, 2,3 und 4 erhaltene Oberflächenausfertigung ergibt auch einen vorzüglichen Grundanstrich für normale Nitrozellulose oder Ofenfirnisse, da alle kleinen Poren und die Oberflächenunregelmässigkeiten beseitigt werden, die auf einem Fertigprodukt von verstärkten nach den herkömmlichen Systemen gewonnenen Polyestern auftreten.

Diese Ausfertigung kann auch für sich eine Lösung darstellen, da die Masse nach den vorausgehenden Beispielen durch Zusatz von kleinen Prozentsätzen passender Pigmente und Farbstoffe in jeder beliebigen Farbe gefärbt sein kann. Die Ausfertigung nach vorliegender Erfindung kann auch auf Materialien angewandt werden, die nicht notwendigerweise aus verstärkten Formstücken, die mit Polyester-}, Epoxyd- und Phenolharzen usw. hergestellt werden, bestehen.

Minderwertige Materialien ohne dekoratives Aussehen, können an der Oberfläche veredelt und verstärkt werden, so dass man Platten mit einer emailartigen Oberflächenausfertigung erhält, die jeder mechanischen Beanspruchung standhalten. Zu diesem Zweck können im allgemeinen Materialien mit faserartiger Struktur, wie Holz, Masonit, Faesit und tAgglomerate ähnlicher Beschaffenheit wie Faserzement (Eternit) Verwendung finden.

Beispiel 5 : Die Zusammensetzung nach Bei- spiel 2 wird mit Pinsel auf eine Glasplatte aufgetragen. Sobald die'Gelierung der. Schichte erfolgt ist, legt man eine flache Faserzementplatte darüber, die vorerst auf der Seite, die mit der Fläche von Polyesterharz, das mit einem Peroxydtyp Katalysator katalysiert und zweckmä- ssigerweise beschleunigt ist, in Berührung kommt.

Man hält die Platte während eines Zeitraumes, der von der Menge und dem Typ des dem Harz zugesetzten Beschleunigers abhängt, unter leichter Belastung.

Wenn man z. B. ein Polyesterharz verwendet, das mit 2% Methyläthylketonperoxyd katalysiert oder mit 0, 20/o 6 /oigem Kobaltnaphthenat beschleunigt ist, wird man die Härtung in 2 bis 3 Stunden erzielen ; bei erfolgter Härtung löst sich die Glasplatte ab. Das so gewonnene Produkt stellt eine wertvolle Oberflächenausferti- gung dar.

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Veredeln der Oberfläche
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Masse verwendet wird, welche aus ungesättigten Polyesterharzen, einer polymerisierbaren Vinylverbindung wie z. B. Styrol und Glasfasern zur Verstärkung sowie gegebenenfalls Inhibitoren, Beschleunigern und Katalysatoren vom Peroxydtyp sowie Füllstoffen besteht.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammensetzung ein inerter Füllstoff eines organischen, anorganischen oder mineralischen Typs beigemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Glasfasern bestehende Verstärkung der Zusammensetzung in Prozentsätzen bis 20 /o, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bzw. nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung vor der eigentlichen Pressung in einer Pressmatrize zur Herstellung von Gegenständen aus Polyester-, Epoxyd-Phenolharzen u. dgl., die mit Glasfasern in Matten-, Gewebe- oder Roving-Form verstärkt sind, vor der eigentlichen Pressung aufgetragen wird, wobei die Matrize bei der Auftragung auf einer Temperatur von 70 bis 1050C gehalten wird und durch den Pressvorgang die Oberflächen- schicht auf die Gegenstände aufgebracht wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressmatrize bei der Auftragung auf Raumtemperatur gehalten wird und durch den Pressvorgang die Oberflächenschicht auf die Gegenstände aufgebracht wird.