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Verfahren zur Beschichtung mit hochmolekularen Verbindungen von Kunststoff- oder kunststoffähnlichem
Charakter Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkstücke und Gebrauchsgegenstände, auch solche grossflächiger und komplizierter Gestalt, mit einer festhaftenden Kunststoffschicht zu überziehen, die gegen äussere Einflüsse schützt und gegebenenfalls eine dekorative Wirkung ausübt.
Die chemische und mechanische Widerstandsfähigkeit des Oberflächenschutzes hängt neben der Be- ! ständigkeit des Überzugsmaterials im wesentlichen von der Schichtdicke und Porenfreiheit des Überzuges ab. Als gut beständige Materialien stehen Lacke aus Kunstharzen verschiedenster Art zur Verfügung. Es bereitet jedoch in vielen Fällen Schwierigkeiten, diese Stoffe in einfacher Weise porenfrei und in ausreichender Schichtdicke aufzutragen.
Um sich der einfachen und vielseitig anwendbaren Arbeitsverfahren der Lackierungstechnik bedienen zu können, wurden Kunstharze in Form von besonderen Lacken auf die zu schützenden Oberflächen aufgetragen. Fortschritte in der Schutzwirkung wurden durch die Zweikomponentenlacke und die Einbrennsysteme erzielt. Doch auch hiebei zeigten sich immer wieder Mängel, die darin begründet sind, dass der zur Filmbildung führende reaktive Ablauf von sehr vielen Einflüssen abhängig ist. Es ist nicht zu vermeiden, dass sowohl nicht zur Reaktion gebrachte und damit angriffsfähige Gruppen zurückbleiben und dass sich ferner neben hochvernetzten auch niedermolekulare und damit noch quellfähige Anteile bilden.
Dar- über hinaus können Poren nur dann vermieden werden, wenn keine gasförmigen Reaktionsprodukte entstehen und beim Verfilmungsvorgang sämtliche Lösungsmittel verflüchtigt sind, was ebenfalls nicht restlos gegeben ist. Zur Erzielung grösserer Schichtdicken ist ein mehrmaliger Auftrag erforderlich.
Höchste Resistenz der Überzugsschicht ist nur zu erwarten, wenn weitgehend inaktive hochmolekulare Verbindungen ausgewählter und definierter chemischer Konstitution zur Filmbildung gebracht werden können. Da nun allgemein eine chemische Indifferenz weitgehend mit Unlöslichkeit Hand in Hand geht, führen die klassischen Methoden des Lackaufbaus nicht zum Ziel.
Für Polyvinylchlorid wurde das Plastisolverfahren entwickelt, bei dem feinkörniges Polyvinylchlorid in etwa 60-30 % Weichmacher, gegebenenfalls mit Lösungsmittel, zu einer streichfähigen Paste aufgeschlemmt wird. Hiemit kann man Dickbeschichtung mit verhältnismässig guter Porendichte herstellen.
Der hohe Weichmacheranteil beeinflusst jedoch die Widerstandsfähigkeit des Überzuges ungünstig, insbesondere, da die Weichmacher bei weitem nicht die chemische Indifferenz wie der Kunststoff selbst aufweisen.
Zur Herstellung reiner Kunststoffüberzüge ist ferner das Wirbelsinterverfahren bekannt, bei dem Kunststoffe in fester pulverförmiger Form ohne weitere Zusätze auf das vorerhitzte Werkstück aufgeschmolzen werden. Hiebei ergeben sich dadurch verfahrenstechnische Schwierigkeiten, dass der Wärmeinhalt des vorher zu erhitzenden Tauchkörpers die Schmelzwärme und alle Verluste decken muss, und anderseits überhöhte Temperaturen zur Schädigung des Kunststoffes führen. Der zu beschichtende Körper wird auf Temperaturen gebracht, die 50-300 ? o über dem Sinterpunkt des Kunststoffes liegen. Z. B. wird bei Niederdruckpolyäthylen (Fp. zirka 1300 C) auf 280-3800 C und bei Polyamid (Fp. 2150 C) auf 300-4000 C vor-
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cors mittels Prägewalzen u. dgl. aufgebracht werden.
Zur Erläuterung der Erfindung werden anschliessend einige Ausführungsbeispiele angegeben, aus denen die vielseitigen Variationsmöglichkeiten bei der Anwendung des Verfahrens hervorgehen.
1) Auftragsmaterial zur Herstellung einer farblos transparenten Überzugsschicht.
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<tb>
<tb>
40 <SEP> % <SEP> Hochdruckpolyäthylen <SEP> Feinpulver, <SEP> D <SEP> = <SEP> 0,92
<tb> 25 <SEP> % <SEP> F-Benzin, <SEP> Siedegrenzen <SEP> 100-140 <SEP> C
<tb> 15 <SEP> o <SEP> Testbenzin, <SEP> Siedegrenzen <SEP> 140-1800 <SEP> C
<tb> 18 <SEP> Ufo <SEP> Äthanol <SEP>
<tb> 2 <SEP> Ufo <SEP> Diäthylamin
<tb>
Wärmebehandlung zur Überzugsbildung des aufgetragenen Materials : 10 min bei 1600 C.
2) Auftragsmaterial zur Herstellung einer gefärbten transparenten Überzugsschicht.
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<tb>
<tb>
35 <SEP> % <SEP> Zelluloseacetobutyrat, <SEP> D <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> lasierender <SEP> Farbstoff <SEP> z. <SEP> B. <SEP> Irisolechtgelb <SEP> GRE
<tb> 64 <SEP> % <SEP> F-Benzin, <SEP> Siedegrenzen <SEP> 100-140 <SEP> C
<tb>
Wärmebehandlung zur Überzugsbildung des aufgetragenen Materials : 4 min bei 2300 C.
3) Auftragsmaterial zur Herstellung einer weissdeckenden Überzugsschicht.
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<tb>
<tb> 36 <SEP> % <SEP> Emulsions-Polyvinylchlorid, <SEP> K-Wert <SEP> 58
<tb> 13 <SEP> % <SEP> Titandioxyd <SEP> (z. <SEP> B. <SEP> Rutil)
<tb> 2 <SEP> U <SEP> ; <SEP> o <SEP> Gleitmittel
<tb> 3 <SEP> % <SEP> Ba-Cd-Sr-Stabilisator
<tb> 9 <SEP> o <SEP> Epoxy-Weichmacher
<tb> 33 <SEP> o <SEP> F-Benzin, <SEP> Siede <SEP> grenzen <SEP> 100-1400 <SEP> C
<tb> 4 <SEP> % <SEP> Butylacetat
<tb>
Wärmebehandlung zur Überzugsbildung des aufgetragenen Materials : 10 min bei 1900 C.
4) Auftragsmaterial zur Herstellung einer schwarzdeckenden Überzugsschicht.
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<tb>
<tb> 38 <SEP> % <SEP> Polyamid, <SEP> D <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 05
<tb> 1 <SEP> % <SEP> Russ
<tb> 56 <SEP> % <SEP> Sprit
<tb> 5 <SEP> % <SEP> Methylenchlorid
<tb>
Wärmebehandlung zur Überzugsbildung des aufgetragenen Materials : 10 min bei 2800 C.
5) Auftragsmaterial zur Herstellung einer buntdeckenden Überzugsschicht.
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<tb>
<tb>
36 <SEP> % <SEP> Polypropylen-Pulver, <SEP> meltindex <SEP> 6
<tb> 2 <SEP> Ufo <SEP> Pigmentfarbstoff <SEP> z. <SEP> B. <SEP> Heliogenblau <SEP> B, <SEP> feinst
<tb> 4 <SEP> Ufo <SEP> Kreide
<tb> 5 <SEP> % <SEP> Dimethylformamid
<tb> 53 <SEP> % <SEP> Solventnaphtha
<tb>
Wärmebehandlung zur Überzugsbildung des aufgetragenen Materials : 10 min bei 2900 C.
6) Auftragsmaterial zur Herstellung einer Überzugsschicht mit Metalleffekt
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<tb>
<tb> 35 <SEP> % <SEP> Suspensions-Polyvinylchlorid, <SEP> K-Wert <SEP> 60
<tb> 4 <SEP> o <SEP> Ketonharz, <SEP> Erweichungspunkt <SEP> 900 <SEP> C
<tb> 5 <SEP> % <SEP> Aluminiumpaste
<tb> 10 <SEP> % <SEP> Epoxy-Weichmacher
<tb> 1 <SEP> % <SEP> Butylstearat <SEP>
<tb> 5 <SEP> % <SEP> Xylol
<tb> 40 <SEP> % <SEP> F-Benzin, <SEP> Siedegrenzen <SEP> 100-1400 <SEP> C
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Wärmebehandlung zur Überzugsbildung des aufgetragenen Materials : 12 min bei 2000 C.
7) Auftragsmaterial zur Herstellung einer geschäumten Überzugsschicht.
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<tb>
35 <SEP> Ufo <SEP> Niederdruckpolyäthylen <SEP> D <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 95 <SEP>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> Treibmittel
<tb> 37 <SEP> % <SEP> Testbenzin, <SEP> Siedegrenzen <SEP> 140-1800 <SEP> C
<tb> 17 <SEP> Ic, <SEP> Isopropanol
<tb> 10 <SEP> Ufo <SEP> Xylol <SEP>
<tb>
Wärmebehandlung zur Überzugsbildung des aufgetragenen Materials : 10 min bei 1800 C.