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Verfahren zur Herstellung von Spachtelmassen
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zuschaften der erhärtenden Spachtelmasse ungünstig. Die Verwendung verdünnter Peroxydlösungen setzt die Konsistenz der pastösen Spachtelmassen stark herab, so dass dickere Schichten an senkrechten Werkstückflächen zum "Ablaufen" neigen. Um dem Ablaufen zu begegnen, muss die Polyester-Komponente von derart hoher Konsistenz sein, dass nach dem Vermischen mit dem Härter eine ausreichende Konsistenz erhalten bleibt. Das Vermischen der beiden Komponenten, die in der Konsistenz sehr weit auseinander liegen, ist daher nicht mit der erforderlichen Leichtigkeit zu bewerkstelligen.
Es ist ferner bekannt, dass Peroxyd in Pulverform den pulverförmigen Füllstoffen und Pigment-Farbstoffen beizumischen und das Polyesterharz als Lösung in Styrol unter Zusatz eines Beschleunigers, vorzugweise Dimethylanilin, getrennt herzustellen und kurz vor der Verarbeitung die das organische Peroxyd enthaltenden pulverförmigen Füllstoffe und Pigment-Farbstoffe in die Polyester-Komponente einzuführen. Da sich das Gemisch bereits nach wenigen Minuten zu verfestigen beginnt, ist eine maschinelle Verarbeitung mit Hilfe von Walzenstühlen-wie sie üblicherweise zur Herstellung von Spachtelmasse in der Lackindustrie verwendet werden-nahezu ausgeschlossen. Wegen der rasch einsetzenden Polymerisation des Gemisches ist eine gleichmässige Einarbeitung der Pigment-Farbstoffe kaum möglich.
Die gleichmässige Zerteilung der Farbstoffagglomerate ist aber wesentliche Voraussetzung für eine porenfreie Spachtelmasse, die nach der Erhärtung mit Hilfe von Schleifmittel geglättet und danach mit Lackfarben überzogen werden soll ; deshalb müssen Spachtelmassen, die durch manuelles Einmischen von pulverigen Füll- und Farbstoffen in einen unpigmentierten Lack auf Basis ungesättigter Polyester hergestellt werden, vor dem Lackauftrag meistens mit Spachtelmassen herkömmlicher Art überschichtet werden.
Der Nachteil dieses Verfahrens liegt aber auch noch darin, dass sich die Verwendung von pulverförmigen Peroxyden-auf Grund bestehender Transportvorschriften-auf Benzoylperoxyd beschränkt. Benzoylperoxyd ist für die Härtung von Polyestern bei normalen Raumtemperaturen in praktisch annehmbaren Zeiten nur in Kombination mit Beschleunigern in Form von Aminen wie z. B. Dimethylanilin anwendbar. Derartige Kombinationen bewirken bei ihrem Zusammentreffen in der Lösung des ungesättigten Polyesterharzes in Styrol die Einleitung einer spontanen Mischpolymerisation, die sehr rasch zum Viskositätsanstieg, zur Gelierung und schliesslich zur Aushärtung zu einem festen Kunststoff führt.
Reaktionsträge ungesättigte Polyester können jedoch für Spachtelmassen, die bei Raumtemperaturen aushärten sollen, nicht verwendet werden, da deren Eigenschaften technisch nicht befriedigen. Wegen der spontanen Polymerisation ist die erwünschte intensive Verteilung von Pigmenten, Füllstoffen u. dgl. in der Spachtelmasse nur unvollkommen durchzuführen ; denn die Verteilung muss sehr rasch erfolgen, damit noch ausreichend Zeit zum Auftragen des Gemisches auf das zu behandelnde Werkstück verbleibt, ehe die Polymerisation den Gelierpunkt erreicht. Da sich in der pulverförmigen Mischungskomponente auch das pulverförmige Peroxyd befindet, ist dessen gleichmässige
Verteilung in der Masse ebenso wenig gewährleistet.
Da an Stellen mit stärker konzentrierter Peroxydmenge die Polymerisation rascher erfolgt als an Stellen mit geringer oder fehlender Peroxydkonzentration, treten während der Härtung unterschiedliche Spannungen auf, die zu einem sehr unterschiedlichen Gefüge der erhärteten Spachtelmasse führen.
Die eben geschilderte Arbeitswese soll ein Abmessen der beiden Komponenten überflüssig machen. Der Verarbeiter soll hienach soviel von der pulverförmigen peroxydhaltigen Komponente in den flüssigen Lack aus ungesättigtem Polyester, Styrol und Beschleuniger mischen, wie zur Erzielung einer spachtelähnlichen pastösen Konsistenz nötig ist. Damit soll die ausreichende Menge Peroxyd zwangsläufig in das Gemisch eingetragen werden. Da die Auffassung über den Grad der nötigen Konsistenz des Spachtelgemisches verschiedener Verbraucher voneinander abweichen können, werden die eingemischten Pulvermengen prozentual verschieden gross sein. Damit werden naturgemäss unterschiedliche Füller- und Farbstoffmengen zur Anwendung gelangen, die bei gleichen Ausgangskomponenten verschiedenartig zusammengesetzte Spachtelmassen ergeben.
Haftfestigkeit, Elastizität, Härte, Schleifbarkeit, Wärmebeständigkeit usw. von Spachtelmassen werden aber ganz entscheidend von dem Verhältnis von Füll- und Farbstoffen zum Bindemittel bestimmt.
Keines der bis jetzt bekannten Verfahren erfüllt die Forderung nach einfacher Handhabung, verbunden mit grösstmöglicher Gleichmässigkeit der Herstellung von Spachtelmassen aus ungesättigten Polyesterharzen.
Es wurde nun gefunden, dass die geschilderten Nachteile vermieden und schnellhärtende lufttrocknende Spachtelmassen hergestellt werden, wenn ein Teil der üblicherweise zur Bereitung der Spachtelmasse verwendeten Füllstoffe und bzw. oder Pigment-Farbstoffe und gegebenenfalls indifferente Kunstharze mit einer Lösung oder Dispersion eines organischen Peroxyds vermischt und auf diese Weise ein pastenförmiger Härter hergestellt wird, welcher mit der Polyester-Komponente, welche auf der Grundlage eines ungesättigten Polyesterharzes und einer monomeren, mischpolymerisierbaren Flüssigkeit z. B. einer Vinylverbindung wie Styrol, Vinyltoluol, Acryl- und Methacrylsäureestern, Diallylphthalat als Lösungsmittel unter Zusatz von Füllstoffen und bzw. oder Pigment-Farbstoffen sowie Beschleunigern wie Kobaltsalze oder ein Amin z. B.
Dimethylanilin aufgebaut ist, vor der Verarbeitung vermischt wird.
D auf die Härterkomponente ein Teil der Füllstoffe und bzw. oder Pigment-Farbstoffe und gegebenenfalls indifferentes Kunstharz übertragen wird, kann die Konsistenz der das ungesättigte Polyesterharz enthaltenden eigentlichen Spachtelkomponente gesenkt werden, ohne dass nach der Zumischung des pastenförmigen Härters ein Ablaufen des Gemisches auch in sehr dicken Schichten an senkrechten Flächen zu be- fürchten wäre.
Die Konsistenz der beiden Komponenten kann also nahezu gleich sein.
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Durch den Zusatz eines Teils der Füllstoffe und bzw. oder Pigment-Farbstoffe und gegebenenfalls Kunstharze wird das organische Peroxyd weit über das vorgeschriebene Mass hinaus phlegmatisiert, so dass die Handhabung der Härterpaste verhältnismässig ungefährlich ist, zumal hiebei noch die Peroxydkonzentration wegen des Gehaltes der Härterkomponente an den Pigment-Farbstoffen gering ist.
Durch die Bindung des organischen Peroxyds, von dem-wie eingangs erwähnt-nur verhältnismässig kleine Mengen benötigt werden, an Pigment-Farbstoffe, Füllstoffe und gegebenenfalls indifferente Kunstharze kann die Dosierung der Härterpaste zur die Polyester-Komponente enthaltenden Spachtelmasse in günstigeren Mengenverhältnissen z. B. 10 : 100 oder 20 : 100 vorgenommen werden. Damit werden zwangsläufig die Fehlergrenzen kleiner als bei der direkten Verwendung der handelsüblichen Peroxydlösungen oder - dispersionen, die das Peroxyd in hohen Konzentrationen enthalten.
Bei der vorliegenden Erfindung können einerseits die Füllstoffe und Pigment-Farbstoffe sowie Beschleuniger maschinell mit der Polyesterkomponente verknetet und gegebenenfalls vermahlen werden, anderseits kann die Peroxydlösung mit Full- un bzw. oder Pigment-Farbstoffen (gegebenenfalls auch indifferenten Kunstharzen) gleichfalls mechanisch vermischt werden. Beide Spachtelkomponenten enthalten die PigmentFarbstoffe demnach in einer grösstmöglichen Gleichmässigkeit.
Da es sich in beiden Fällen um geschmeidige, weiche Pasten handelt, ist die Verwendung beider Komponenten aus Metalltuben möglich. Die Dosierung kann dadurch erfolgen, dass die Öffnungsflächen der Tuben für die beiden Komponenten in dem vorgeschriebenen Verhältnis zueinander stehen, wie z. B.
10 : 100 oder 20 : 100 (wie oben erwähnt). Werden aus so aufeinander abgestimmten Tuben gleich lange Stücke gepresst, so stehen die Volumina beider Massen im gewünschten Verhältnis zueinander. Die Vermischung kann sehr leicht mit Hilfe einer Spachtelk1inge vorgenommen werden.
Das Verfahren bietet erfindungsgemäss darüber hinaus noch den Vorteil, dass der Grad der Dosierung und Vermischung aus der erhärteten Spachtelmasse auch noch nach mehreren Wochen erkannt werden kann.
Wird nämlich die Polyester-Komponente selbst mit weissen Pigment-Farbstoffen versetzt, so dass hieraus eine weisse Masse entsteht, und die Härterpaste schwarz gefärbt, so ergibt sich nach Mischung im vorgeschriebenen Verhältnis ein bestimmter Grauton, der mit Hilfe von Farbmustertafeln weitestgehend fixiert werden kann. Abweichungen des Mischungsverhältnisses beider verschieden gefärbter Komponenten ergeben Abweichungen von dem festgelegten Farbton. Das Grau wird heller oder dunkler ausfallen, je nachdem, ob weniger oder mehr von der Härterpaste verwendet wurde.
Beim flüchtigen Vermischen der beiden gefärbten Komponenten entstehen dunklere bis schwarze Streifen oder Schlieren in der Masse, die auch in der verfestigten Schicht erkannt werden können. Nur bei gründlicher Vermischung ist die Masse gleichmässig grau gefärbt. Da beide Komponenten pastenförmig sind, laufen die beiden verschiedenfarbigen Massen nicht selbständig ineinander. Selbstverständlich können auch andere Farbtönungen miteinander kombiniert werden.
Vorliegende Erfindung bringt gegenüber den bisher bekannten Verfahren demnach folgende Vorteile :
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<tb> 1. <SEP> leichtere <SEP> Dosiermöglichkeiten <SEP> mit <SEP> grösstmöglicher <SEP> Genauigkeit <SEP> ; <SEP>
<tb> 2. <SEP> optische <SEP> Kontrolle <SEP> des <SEP> Mischungsverhältnisses <SEP> ; <SEP>
<tb> 3. <SEP> optische <SEP> Kontrolle <SEP> des <SEP> Vermischungsgrades.
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Beispiel l :
A. Polyester-Komponente :
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<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 70%igen <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> ungesättigten <SEP> Polyesterharzes <SEP> in <SEP> Monostyrol,
<tb> 28 <SEP> Teile <SEP> Talkum,
<tb> 27, <SEP> 5 <SEP> Teile <SEP> gemahlene <SEP> Kreide,
<tb> 4 <SEP> Teile <SEP> Eisenoxydrot,
<tb> 8, <SEP> 5 <SEP> Teile <SEP> Monostyrol,
<tb> 2 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 20%igen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Kobaltnaphthenat <SEP> in <SEP> Toluol,
<tb>
werden in einem Kneter vermischt und anschliessend auf einer Drei-Walze vermahlen.
B. Härterpaste :
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<tb> 12 <SEP> Teile <SEP> hochdisperses <SEP> Siliciumdioxyd,
<tb> 25 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 50%igen <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> mit <SEP> nichttrocknenden <SEP> synthetischen <SEP> Fettsäuren <SEP> modifizierten
<tb> mageren <SEP> Alkyd-Harzes <SEP> in <SEP> Xylol,
<tb> 38 <SEP> Teile <SEP> Äthylacetat,
<tb> 25 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 50% <SEP> igen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Cyclohexanonperoxyd <SEP> in <SEP> Triäthylphosphat,
<tb>
werden in einem Mischer miteinander verknetet.
100 Raumteile A und 10 Raumteile B werden mittels einer Spachtelklinge vermischt und auf blankes Stahlblech aufgetragen. Das Gemisch erhärtet beispielsweise bei +200 C innerhalb kurzer Zeit zu einer festen Masse.
Beispiel 2 :
C. Polyester-Komponente :
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<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 70% <SEP> igen <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> ungesättigten <SEP> Polyesterharzes <SEP> in <SEP> Monostyrol,
<tb> 28 <SEP> Teile <SEP> Talkum,
<tb> 26, <SEP> 5 <SEP> Teile <SEP> gemahlene <SEP> Kreide,
<tb> 5 <SEP> Teile <SEP> Titandioxyd,
<tb>
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<tb>
<tb> 8,5 <SEP> Teile <SEP> Monostyrol,
<tb> 2 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 20%igen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Kobaltnaphthenat <SEP> in <SEP> Toluol,
<tb>
werden in einem Kneter vermischt und anschliessend auf einer Drei-Walze vermahlen.
D. Härterpaste :
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<tb>
<tb> 10 <SEP> Teile <SEP> hochdisperses <SEP> Siliciumdioxyd,
<tb> 2 <SEP> Teile <SEP> eines <SEP> peroxydbeständigen <SEP> Schwarzpigmentes,
<tb> 25 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 50% <SEP> eigen <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> mit <SEP> nichttrocknenden <SEP> synthetischen <SEP> Fettsäuren <SEP> modifizierten
<tb> mageren <SEP> Alkyd-Harzes <SEP> in <SEP> Xylol,
<tb> 38 <SEP> Teile <SEP> Äthylacetat,
<tb> 25 <SEP> Teile <SEP> einer <SEP> 50%igen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Cyclohexanonperoxyd <SEP> in <SEP> Triäthylphosphat,
<tb>
werden in einem Mischer miteinander verknetet.
100 Raumteile C und 10 Raumteile D werden mittels einer Spachtelklinge vermischt. Hiebei entsteht eine hellgraue Spachtelmasse. Das Gemisch wird auf ein gut gereinigtes Stahlblech aufgetragen und erhärtet beispielsweise bei + 20 C innerhalb kurzer Zeit zu einer festen Masse.
Beispiels :
E. Polyester-Komponente :
Zusammensetzung wie im Beispiel 2 unter C. aufgeführt.
F. Härterpaste :
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<tb> 42 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Talkum <SEP> (etwa <SEP> 5 <SEP> Teilchengrösse),
<tb> 25 <SEP> Gew.-Teile <SEP> einer <SEP> 50%igen <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> mit <SEP> nicht <SEP> trocknenden <SEP> synthetischen <SEP> Fettsäuren <SEP> modifizierten <SEP> mageren <SEP> Alkydharzes <SEP> in <SEP> Xylol <SEP> : <SEP> Butylacetat <SEP> (1 <SEP> : <SEP> 1), <SEP>
<tb> 8 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Dimethylphthalat,
<tb> 25 <SEP> Gew.-Teile <SEP> einer <SEP> 50% <SEP> igen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Cyclohexanonperoxyd <SEP> in <SEP> Triäthylphosphat,
<tb>
werden in einem Mischer miteinander verknetet.
100 Raumteile E werden mit 10 Raumteilen F mittels Spachtelklinge vermischt. Die Mischung wird auf eine saubere und trockene rohe Holzspanplatte aufgezogen. je nach Reaktivität der Harzkomponente erhärtet das Gemisch bei +20 C Raumtemperatur innerhalb weniger Minuten bis Stunden. Höhere Temperaturen verkürzen die Härtezeiten.
Für eine ungesättigte Polyesterharzlösung seien beispielsweise folgende Angaben gemacht :
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<tb> 1 <SEP> Mol <SEP> einer <SEP> ungesättigten <SEP> Dicarbonsäure, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> Maleinsäure,
<tb> 1 <SEP> Mol <SEP> Phthalsäureanhydrid,
<tb> 2, <SEP> 2 <SEP> Mol <SEP> eines <SEP> zweiwertigen <SEP> Alkohols, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> Propylenglykol,
<tb>
werden in bekannter Weise verestert. Der auf diese Weise hergestellte Polyester wird im Verhältnis 70 : 3U in Monostyrol gelöst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Spachtelmassen auf der Grundlage von Lösungen ungesättigter Polyester in monomeren mischpolymerisierbaren Flüssigkeiten unter Zusatz von Beschleunigern, anorganischen Füllstoffen und gegebenenfalls Pigment-Farbstoffen, wobei diese Gemische vor der Verarbeitung mit einem ein organisches Peroxyd enthaltenden pastenförmigen Härter vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter ausser Lösungs-und Weichmachungsmitteln einen Teil der Füllstoffe und bzw. oder Pigment-Farbstoffe und gegebenenfalls ausserdem indifferente Kunstharze enthält und mit der pastenförmigen Polyestermasse verarbeitet wird.