AT231039B - Verfahren zum Überziehen von Gegenständen nach dem Wirbelsinterverfahren - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Überziehen von Gegenständen nach dem
Wirbelsinterverfahren 
Zur Oberflächenbeschichtung von Metallen wird das Wirbelsinterverfahren vorwiegend bei Polyamiden,   Cellulose-acetobutyrat   und Polyäthylen angewendet. Polyvinylchlorid (PVC)-Überzüge sind von Interesse   einerseits wegen ihrer guten Chemikalienbeständigkeit, anderseits   wegen des verhältnismässig niedrigen Roh- stoffpreises. 



   Beim Wirbelsinterverfahren wird bekanntlich der zu überziehende Metallteil in einem Ofen erwärmt und anschliessend kurzzeitig in das Wirbelbett getaucht ; die Wärmekapazität des Metalles ist ausreichend gross, um das Überzugsmaterial innerhalb weniger Sekunden vollkommen auszulegieren. Anschliessend kann erforderlichenfalls durch Abflammen oder Abschrecken die Oberfläche weiter verbessert werden. Da die
Verformung und Filmbildung ausschliesslich durch Wärmeeinwirkung ohne Anwendung von Druck erfolgt, sind auch die Verarbeitungstemperaturen gegenüber andern Verfahren um mindestens 1000C höher ; die für das   Wirbelsintem geeigneten Produkte müssen   daher neben ausgezeichneten Fliesseigenschaften gute thermische Stabilität besitzen. 



   PVC-Pulver ohne weitere Zusätze scheiden daher von vornherein aus, aber auch stabilisiertes PVC ist für das Wirbelsinterverfahren wegen ungenügender Fliesseigenschaften nicht geeignet. Durch Zusatz von Weichmachern wird das Fliessverhalten der Mischungen so wesentlich verbessert, dass beim Wirbelsintern geschlossene   Überzüge   erhalten werden. Die Verteilung von Weichmachern und Stabilisator muss so gleichmässig sein, dass jedes einzelne PVC-Teilchen möglichst gleiche Weichmacher- und Stabilisatoranteile enthält. Bei ungleicher Weichmacherverteilung ist ein gleichmässiger, glatter Überzug nicht erreichbar ; unvollkommene Stabilisatorverteilung führt zu lokalen Zerset7ungsstellen im Überzug. Es hat sich gezeigt, dass eine ausreichende Homogenisierung durch Anwendung eines Schnellmischers erzielbar ist.

   Durch die beim Mischvorgang auftretende Reibungswärme wird gewöhnlich ein trockenes Pulver erhalten, andernfalls kann im Ofen oder Wirbelbett-Trockner nachgetrocknet werden. Um eine für das Wirbelsinterverfahren ausreichend enge   Korngrössenverteilung   zu erhalten, wird anschliessend gesiebt oder windgesichtet. 



   Da die Fliesseigenschaften der PVC-Mischungen mit Erniedrigung des Molekulargewichtes verbessert werden, sind für Wirbelsinter-PVC-Mischungen PVC-Sorten mit niedrigen K-Werten besonders geeignet. 



  Bei üblichen thermoplastischen Verarbeitungsverfahren zeichnen sich besonders die nach dem Emulsionsverfahren hergestellten PVC- Sorten durch gute Fliesseigenschaften aus. 



   Überraschenderweise wurde gefunden, dass zur Herstellung von Wirbelsinterpulver besonders gut Polyvinylchlorid   (PVC)-Blockpolymerisate   geeignet   sind ; unter"PVC"-Blockpolymerisaten"werden   hier PVGSorten verstanden, die im Monomeren bis zu maximal   701o   Umsatz polymerisiert sind. Mit derartigen Pulvern lassen sich Überzüge nach dem Wirbelsinterverfahren erzielen, die hinsichtlich Glätte, Glanz und Porenfreiheit bessere Oberflächen ergaben, als wenn die üblichen   Suspensions-bzw. Emulsions-PVC-Sorten   verwendet werden. Beim Vergleich von Produkten mit gleichem   K-Wert   werden die Aufschmelzzeiten bei Anwendung von Blockpolymerisaten geringer.

   Man kann also niedrigere Vorwärmtemperaturen anwenden, was die Stabilisierung vereinfacht oder die Stabilisierungskosten senkt ; oder man verwendet ein Produkt mit vergleichsweise   1. öherem K- Wert,   wodurch die mechanischen Eigenschaften des Überzuges verbessert werden. Die mechanischen Eigenschaften sind wegen der Glätte und Gleichmässigkeit des Überzuges von vornherein schon optimal. Die guten Fliesseigenschaften von PVC-Blockpolymerisaten gestatten es darüber hinaus, Überzüge mit besonders geringer Wandstärke zu erzielen. 

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   Die Härte der   Überzüge   lässt sich durch verschieden grosse Weichmachermenge variieren. Als Weichmacher kann mit besonderem Vorteil anteilig oder   ausschliesslichDicyclohexylphthalatverwendetwerden.   



  Dieses feste Produkt wirkt nur bei der Verarbeitungstemperatur wie ein Weichmacher (Verbesserung des   Fliessvermögens),   während die Überzüge bei Raumtemperatur vollkommen hart sind. 



   Es hat sich gezeigt, dass beim erfindungsgemässen Aufbringen von   PVC-Schutzüberzügen   nach dem Wirbelsinterverfahren eine gegenüber einer nach vorheriger Grundierung wesentlich bessere Haftung auf dem Metall erzielt wird, wenn die Haftvermittler bei der Pulverherstellung unmittelbar eingemischt werden. Die Einmischung der Haftmittel erfolgt zweckmässig wie folgt : Carboxylgruppenhaltige Mischpolymerisate des Vinylchlorids werden mit einem Teil oder der Gesamtmenge des für das PVC-Wirbelsinterpulver erforderlichen Hitzestabilisators vorgemischt und erst dann zu dem PVC-Pulver gegeben. Epoxyharze werden in dem Weichmacher aufgelöst und mit ihm gemeinsam in einem Schnellmischer zu dem PVC-Pulver gegeben ; daher haben sich auch flüssige Epoxyharze als besonders geeignet erwiesen.

   Durch diese Arbeitsweise wird die Voraussetzung für gute Haftfestigkeit der PVC-Überzüge auf den Metalloberflächen gewährleistet, nämlich dass die eingemischten haftvermittelnden Harze in dem Wirbelsinterpulver gleichmässig verteilt sind. 



   In den folgenden Beispielen handelt es sich um Gewichtsteile. 



   Beispiel l : In einem Schnellmischer wird zu 67 Teilen PVC-Blockpolymerisat vom   K-Wert   55 und 2 Teilen Titandioxyd (Rutil-Modifikation) eine Mischung von 28 Teilen Dioktylphthalat und 3 Teilen Stabilisator (Dibutylzinndimerkaptid) langsam gegeben. Innerhalb von 20 min wurde durch die innere Reibung auf   1100C   erwärmt. Nach der Abkühlung wurde durch ein 0,5 mm-Sieb gesichtet. Das erhaltene Pulver wurde im Wirbelbett aufgewirbelt. Die Überzüge auf sandgestrahlten Eisenblechen (Stärke 3 mm) wurden nach Vorwärmung auf 3500C in   1 - 3   sec erhalten. Eigenschaften des   Überzuges : 100%-Modul 106 kg/bm ;   
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    ; Reissdehnung 138'% : Kältebruchtemperatur-35/-40 C ; Kälteschlagtempeiatur- 31/-35 C ;   Shorehärte A 82, C 55, D 31. 



   Beispiel 2 : Unter Verwendung eines   PVC-Blockpolymerisates   vom K-Wert 60 wurde, wie in Bei- 
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 lstigkeit 187   kg/cm2   Reissdehnung 215%: Kältebruchremperatur -40/-45 C; Kälteschlagtemperatur -36/   - 380C ; Shorehärte   A 84, C 58, D 32. 



     Beispiel 3 : Ein Wirbelsinterpulver wurde wie in Beispiel l erhalten bei   Anwendung folgender Zusammensetzung : 74 Teile PVC-Blockpolymerisat vom   K-Wert   55,21 Teile Dioktylphthalat, 3 Teile Dibutylzinndimerkaptid, 2 Teile Titandioxyd. 
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 ; 100'%)-Modul200C ; Shorehärte A 94, C 76, D 52. 



   Beispiel 4: Ein Wirbelsinterpulver wurde wie in Beispiel 1 erhalten bei Anwendung folgender Rezeptur: 74 Teile PVC-Blockpolymerisat vom K-Wert 55, 10,5 Teile Dioktylphthalat, 10, 5 TeileDicyclohexylphthalat, 3 Teile Dibutylzinndimerkaptid, 2 Teile Titandioxyd. 
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   B eis piel 5 : Ein Wirbelsinterpulver wurde wie in Beispiel 1 erhalten bei Anwendung des nachstehenden Gemisches : 74 Teile PVC-Blockpolymerisat vom   K-Wert   55,21 Teile Dicyclohexylphthalat, 3 Teile Dibutylzinndimerkaptid, 2 Teile Titandioxyd. 



   Eigenschaften : Zugfestigkeit 330   kg/cm2     Reissfestigkeit   289   kg/cm2   Reissdehnung 11%; Kältebruchtemperatur 20 C: Kälteschlagtemperatur 20 C; Shorehärte A 96, C 94. D 73. 



   Beispiel 6 : In einem Schnellmischer wird zu 70 Teilen PVC-Blockpolymerisat vom   K-Wert 60 und   1, 5 Teilen Titandioxyd eine homogene Mischung von 4 Teilen eines Mischpolymerisates aus   85%   Vinylchlorid,   14%   Vinylacetat und 1% Maleinsäure und 0,5 Teilen Dibutylzinndimerkaptid gegeben. Bei hoher Tourenzahl des Mischwerkzeuges (1500 Umdr/min) wird gemischt und dabei eine Lösung von 2 Teilen flüssigen Epoxyharzes und 2 Teilen Dibutylzinndimerkaptid in 20 Teilen Dioktylphthalat langsam zugegeben. 



  Durch die auftretende innere Reibung erwärmt sich das pulverige Gut innerhalb 20 min auf   1500C.   Nach dem Abkühlen wird   durch 0,5   mm gesiebt. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Überziehen von Gegenständen nach dem Wirbelsinterverfahren unter Verwendung von Mischungen von Polyvinylchlorid mit Weichmachern, Stabilisatoren und gegebenenfalls Pigmenten, <Desc/Clms Page number 3> Füll- und Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass feinkörnige PVC-Blockpolymerisate enthaltende Mischungen angewendet werden.

   2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der K-Wert der angewendeten Blockpolymerisate 60 nicht übersteigt und im Polymerisat eine enge Korngrössenverteilung im Bereich von 0, 03 bis 0, 2 mm vorliegt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die PVC-Mischungen neben PVC Vinylchlorid-oder Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisate mit ungesättigten Carbonsäuren und/oder Epoxyharze in feiner Verteilung enthalten.