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Verfahren zur Herstellung eines zweischichtigen Lacküberzuges
Die vielfältigen Eigenschaften, die ein zum Schutz oder Schmuck auf einen Untergrund aufgebrachter
Anstrich haben muss, lassen sich meistens erst durch verschiedene Schichten erreichen. So ist im allge- meinen zunächst ein für die Haftfestigkeit verantwortlicher Grundanstrich aufzutragen. Bei Korrosionsschutzanstrichen muss die Grundierung neben der Haftung auf dem Untergrund auch den aktiven Korrosionsschutz übernehmen. Der Deckanstrich soll gegen mechanische, chemische und Wenereinflüsse schützen und gibt dem Gegenstand das gewünschte Aussehen. Es ist also für einen zuverlässigen Schutz zumindest ein zweimaliger Lackauftrag unerlässlich. Üblich sind Anstrichsysteme mit 3-4 Schichten und bei hohen Ansprüchen mit 6-7 Schichten.
Hiebei ist es erforderlich, Lackrohstoffe zu verwenden, welche die gewünschte Resistenz aufweisen, in ausreichender Schichtdicke auftragbar sind und einen porenfreien Überzug ergeben. Die äusserst wichtige Bedingung der Porenfreiheit erforderte bisher die mehrschichtige Verarbeitung des Lackes.
Die Erfindung ermöglicht es mit einer einmaligen Lackierung, d. h. durch Auftragen nur einer Schicht ein hervorragend dichtes und widerstandsfähiges Anstrichsystem aufzubauen, welches einen vollkommenen Schutz gewährleistet, wie er bisher nur durch das Auftragen mehrerer Schichten erreichbar war. Dies bedeutet eine wesentliche Ersparnis an Zeit und Arbeitskräften.
Gemäss der Erfindung wird in an sich bekannter Weise ein auf dem zu lackierenden Untergrund gut haftendes Lackbindemittel in einem Lösungsmittel gelöst. In diesem Lack wird ein thermoplastischer Stoff in körniger bzw. pulvriger Form dispergiert. Der dispergierte Thermoplast, welcher ein Kunstharz oder ein Kunststoff sein kann, muss so beschaffen sein, dass er von dem verwendeten Lösungsmittel nicht angelöst, höchstens leicht angequollen wird. Ferner muss er in der Wärme filmbíldeud sein. Der Erweichungspunkt des Thermoplasten muss über der Auftrocknungstemperatur des Lackbindemittels liegen und letzteres darf bei derSinterungstemperatur des Thermoplasten nicht thermoplastisch sein, zumindest nicht soweit thermoplastisch, dass es fliessfähig ist.
Thermoplast und Bindemittel sollen auch keine Verträglichkeit im Sinne einer gegenseitigen Löslichkeit, Mischbarkeit, Benetzbarkeit u. dgl. besitzen.
Ein solcher Zweiphasen-Einschichtlack kann in jeder bekannten Arbeitsweise, wie Streichen, Spritzen, Tauchen, Giessen, Fluten aufgetragen werden. Nach dem Auftragen bildet sich aus dem gelösten Bindemittel ein Film, dessen Schichtdicke so bemessen wird, dass die dispergierten Thermoplastkörner aus der Schichtoberfläche herausragen. Das Bindemittel wird, wie üblich, unter Verdunsten des Lösungsmittels an der Luft oder im Ofen aufgetrocknet. Bei Ofentrocknung ist darauf zu achten, dass die Trocknungstemperatur unter dem Erweichungspunkt des Thermoplasten liegt. Der teilweise eingebettete Thermoplast wird bei dieser Trocknung fest im Grundmaterial verankert. Anschliessend erfolgt eine Wärmebehandlung bei einer über dem Schmelzpunkt des Thermoplasten liegenden Temperatur.
Hiebei zerflie- ssen die herausragenden Teile zu einem homogenen geschlossenen und gleichmässigen Film, wodurch über der Grundschicht eine mit dieser fest verhaftete Deckschicht gebildet wird.
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und Beständigkeitseigenschaftenschicht vollständig aus diesem Kunststoff ohne irgendwelche Beimengungen. Man kann also die vorzüglichen mechanischen und chemischen Eigenschaften der Kunststoffe z. B. bezüglich Witterungsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit voll ausnutzen. Da die Deckschicht durch Schmelzfluss gebildet wird, ist eine ausgezeichnete Porenfreiheit gewährleistet.
Der Zweiphasen-Einschichtlack gemäss der Erfindung bietet nicht nur die Vorzüge einer üblichen Mehrfachbeschichtung. Es kann auch auf eine vorherige Grundierung verzichtet werden, da die eine Phase als Grundierung jeder Art ausgebildet sein kann. Durch Auswahl eines entsprechenden Bindemittels wirkt die eine-Phase als Haftgrund. Ferner können Schutzpigmente jeder Art, insbesondere Rostschutzpigmente und selbstverständlich auch Farb-und Metallpigmente eingemischt werden. Auch der Zusatz hitzebeständiger, löslicher Farbstoffe ist möglich. Übliche Lackhilfsstoffe können ebenfalls beigegeben werden.
Obwohl auch die Verwendung eines gefärbten Thermoplasten möglich ist, wird man im allgemeinen sobald eine Färbung erwünscht ist, den Farbstoff bzw. das Pigment der die Unterschicht bildenden Phase einverleiben. Diese gefärbte Schicht wird durch die widerstandsfähige Deckschicht abgeschlossen und gegen Ausbluten und äussere Angriffe geschützt. Hiedurch wird auch die Farbbeständigkeit verbessert.
Die erfindungsgemäss erforderliche zweistufige Wärmebehandlung kann in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, wenn man einen Durchlaufofen verwendet, dessen Vorwärme- und Hauptwärmezonen auf die entsprechenden Temperaturen eingestellt sind.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden anschliessend einige Beispiele für Zweiphasen-Einschichtlacke aufgeführt.
Beispiel l : Korrosionsschutzlack gelb, seidenglänzend, spritzfähig.
Hochdruckpolyäthylen D = 0, 92 30 %
Zinkchromat 15 %
Polyvinylbutyral 5 %
Diacetonalkohol 50 0/0
Wärmebehandlung : 10 min bei 80 C, anschliessend 15 min bei 1800C.
Beispiel 2 : Lack mit aktivem Metallpigment, seidenglänzend, spritzfähig :
Hochdruckpolyäthylen D = 0, 92 25 %
Zinkstaub 25 %
Polyvinylbutyral 5 %
Diacetonalkohol 25 % Toluol 20 %
Wärmebehandlung : 10 min bei 80 C, anschliessend 15 min bei 1800C.
Beispiel 3 : Korrosionsschutzlack, rot, seidenglänzend, tauchfähig :
Hochdruckpolyäthylen D = 0, 92 so% Fe 0 (z. B. Oxydrot F 130 von Beyer, Leverkusen 5 %
Polyvinylbutyral 5%
Diacetonalkohol 30% Äthylalkohol technisch 30 % Wärmebehandlung : 10 min bei 80 C, anschliessend 15 min bei 1800C.
Beispiel 4 : Dekorationsschutzlack, weiss, matt, spritzfähig :
Hochdruckpolyäthylen D = 0, 92 30 0/0
Titandioxyd 5 %
Polyvinylbutyral 5 %
Diacetonalkohol 60 %
Wärmebehandlung : 10 min bei 80 C, anschliessend 15 min bei 180 C.
Beispiel 5 : Effektschutzlack, blau, spritzfähig :
Niederdruckpolyäthylen D = 0, 96 30 %
Phthalocyaninblau 2 %
Polyvinylbutyral 5%
Diacetonalkohol 40 % Äthylglykol 13 %
Tetralin 10 %
Wärmebehandlung : 10 min bei 80 C, anschliessend 15 min bei 2000C
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Beispiel 6: Schutzlack für thermische Beanspruchung, spritzfähig :
Polyamid D = 1, 15 ze
Aluminiumpaste (Stapa 4 der C. Eckart/FUrth) 30/0
Silikonlack, 50% igue Lösung in Toluol 30 %
Butylpolyglykol 70/0
Solventnaphtha 45 0/0
Wärmebehandlung : 10 min bei 120OC, anschliessend 10 min bei 2200C.
Für die Herstellung der Zweiphasen-Einschichtlacke können alle Rohstoffe verwendet werden, welche die in der Beschreibung angegebenen Bedingungen erfüllen. Ohne die Erfindung hierauf zu beschränken, sind beispielsweise zu nennen : . Als Lackbindemittel : Polyvinylbutyral, Cyclokautschuk, Chlorkautschuk, Äthoxylinharz, Polyamidharz, Polyvinylidenchlorid, Harnstoff-undMelaminharz, Phenolharz, Alkydharz, Siliconharz, Carboxy- methylcellulose.
Als Thermoplaste : Hoch-und Niederdruckpolyäthylen, Polyamid, Polypropylen, PVC-Mischpoly- merisate, Fluorkohlenwasserstoffpolymerisate, Acryl- und Methacrylharze, Terephthalatharze, Celluloseacetate und Acetobutyrate, Äthylcellulose.
Als Lösungsmittel : Wasser, Alkohole, Ester, Ketone, aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines zweischichtigen Lacküberzuges, bei dem in beiden Schichten verschiedene Filmbildner wirksam werden, durch einmaliges Auftragen einer Lackmischung und anschliessende Wärmebehandlung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zweiphasensystem aufgetragen wird, dessen eine flüssige Phase ein gelöstes, filmbildendes Lackbindemittel enthält und dessen in der flüssigen Phase dispergierte feste Phase ein in der Wärme filmbildender, keine Affinität, wie gegenseitige Löslichkeit, Mischbarkeit, gegenüber dem erstgenannten Bindemittel aufweisender Thermoplast in körniger Form ist,
dessen Teilchengrösse grösser ist als die zu erwartende Trockenfilmstärke des sich aus dem gelösten Lackbindemittel ausbildenden Filmes und dass nach dem Auftragen in einer zweistufigen Wärmebehandlung zunächst der Film des erstgenannten Bindemittels unterhalb der Fliesstemperatur der Thermoplastkörner verfestigt wird, dann bei höherer Temperatur die Thermoplastkörner mit Verankerung in der Grundschicht als Deckschicht zum Verfliessen gebracht werden.