De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een kunststof-vormlichaam en op een zo vervaardigd
<EMI ID=1.1>
hechtende bekleding.
In het hoofdoctrooi waar "zinkoontolueen" en "N" op blz. 4,
1. 13 en 19 respectievelijk moeten weggelaten worden, is het een oogmerk het aantal trappen te verminderen en derhalve de kosten
voor de vervaardiging van een afgewerkt gevormd polyurethanonderdeel.
In de Amerikaanse octrooiaanvrage S.N. 149.996 ingediend op
15 mei 1980 in naam van International Telephone and Telegraph Corporation is een werkwijze beschreven voor de vervaardiging van
een gevormd lichaam uit polyurethan door omzetting tijdens het spuitgieten, waarbij het gevormde lichaam wordt bekleed in de vorm met een bekledingssamenstelling, die op het oppervlak van de vorm
i.s aangebracht. Een aantal voordelen vloeien voort uit de
<EMI ID=2.1>
hechtende bekleding op het lichaam en een aanzienlijke vermindering van het aantal en de kosten van bewerkingen na het vormen.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de ontdekking,
<EMI ID=3.1>
wijzen en dat equivalente verbeteringen met betrekking tot de bekledingsgelijkmatigheid en de hechting worden verkregen. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de ver- vaardiging van een gevormd lichaam uit een reactief kunststof
<EMI ID=4.1>
van een vorm, voordat dit lichaam wordt gevormd, met een bekledinge-
<EMI ID=5.1>
<EMI ID=6.1>
kunetof vormmateriaal in de vorm, waarbij de reactiepromotor aanwezig ie in een hoeveelheid, die voldoende is voor het overbrengen
<EMI ID=7.1>
voor het hechten ervan op het substraat, gevormd door het reactieve vormmateriaal, waarna men het lichaam vormt en het lichaam uit de vorm verwijdert. Na verwijdering uit de vorm bevat het gevormde lichaam een kunststof substraat en een sterk hechtende bekleding daarop.
<EMI ID=8.1>
het onder druk vormen van kunststof vormlichamen. Het vormen onder
YJ
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
behandelingen met toepassing van een reactief vormmateriaal, zoals transfer-vormen en transfer-gieten.
Het oppervlak na het vormen van onder druk gevormde produc-
<EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
<EMI ID=13.1>
gevormde lichaam tijdens de vormbehandeling en daardoor wordt een
<EMI ID=14.1>
gene de uitvinding in de vorm bovendien oen meer gelijkmatige en
sterk hechtende bekleding op het gevormde lichaam en deze werk-
wijze vermindert aanzienlijk het aantal en de kosten van na-behan-
delingen van het gevormde voortbrengsel. ;
Bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het oppervlak van de vorm eerst gelijkmatig bekleed met een
<EMI ID=15.1>
gevormde lichaam en het daarop te binden. De hoeveelheid van de
<EMI ID=16.1>
betrokken op het totale gewicht van de bekleding. Echter kunnen
ook uoeveelheden reactie-promotor worden gebruikt, die groter zijn dan 10 gew.%, hoewel deze hoeveelheden gewoonlijk niet noodzake- ; lijk zijn, en hoeveelheden van zelfs minder dan 0,05 gew.� kunnen
geschikt zijn indien een sterke reactie-promotor wordt toegepast. De bekleding plus reactie-promotor worden op geschikte wijze toe- gepast op het oppervlak van de vorm door het sproeien van de be- kleding onder een druk van 205,94 - 411,88 kPa in een oplosmiddel
<EMI ID=17.1>
men onder druk of door spuitgieten kan de temperatuur van het op- pervlak van de vorm varieren van beneden omgevingstemperatuur tot verhoogde temperaturen, bijvoorbeeld van 10 - 232[deg.]C. De werkwijze volgens de uitvinding is bruikbaar bij een groot aantal verschil- lende metalen vormoppervlakken, zoals bijvoorbeeld staal, alumi-
<EMI ID=18.1> <EMI ID=19.1>
kirksiet (een zinklegering) en met andere vormoppervlakken, zoals uit epoxy en polysiloxan. De "flash"tijd voor het verdampen van het verdunningemiddel na het bekleden van het vormoppervlak en voor het vormen zal gewoonlijk variëren voor v<rm en onder druk en met behulp van spuitgieten van 15 tot ongeveer 60 seconden, afhankelijk van de vorm-temperatuur en de samenstelling van het oplosmiddel.
<EMI ID=20.1>
reactief kunststofvormmateriaal worden uitgangsmaterialen verstaan, waaruit het gevormde lichaam wordt vervaardigd, welke uitgangsmaterialen polymerisatie en/of verknoping tijdens de vormcyclus ondergaan. Onder deze defenitie zijn inbegrepen het grote aantal thermohardende polymeren die tijdens de vormcyolus verdere reactie
<EMI ID=21.1>
een katalysator, verknopingspromotor of verknopingsinitiator kan zijn. Voorbeelden van dergelijke reactieve thermohardende polymeren zijn polyurethanen, onverzadigde polyesters, epoxyharsen en fenolverbindingen. Typische voorbeelden van reactie-promotoren voor polyurethanen zijn organometaal-katalyeatoren, zoals dibytyltindilauraat, etanno-octoaat of fenylmercuri -propionaat. De poly-
<EMI ID=22.1>
zijn niet noodzakelijkerwijze dezelfde urethanpolymeren, die worden verwerkt door reactieve apuitgiettechnieken. De poyolen, die gebruikt worden voor de bereiding van de onderhavige urethanpolymeren, zijn niet noodzakelijkerwijze aan de uiteinden afgesloten
met epoxyethaan voor het geven van een hoge reactiviteit, zoals in
<EMI ID=23.1>
diethyleentriamine en hexahydroftaalzuuranhydride. Penolische polymeren worden verknoopt door zure katalysatoren, waarvan hexamethyleentetramine een geschikt voorbeeld is, en door een basische ka-
<EMI ID=24.1>
zijn voorbeelden van reactie-promotoren of, zoals ze bekend zijn, vrije radicalen leverende of verknopende initiatoren, organische
<EMI ID=25.1>
den zijn tert.butylperoxide, laurylperoxide en diaoylperoxide; voorbeelden van alkylperesters zijn tert.butylperbenzoaat en tert.
k2 butylperaoetaat; een voorbeeld van een azonitrile is 1-tert.bytyl-
<EMI ID=26.1>
natuurlijk alleen of in combinatie worden toegepast.
De bekleding kan een decoratieve of beschermende bekleding zijn van het type, dat gewoonlijk wordt toegepast bij de gebruikelijke bekledingstechnologie op gevormde voortbrengsels. De bekleding kunnen hetzij een thermoplastisch hetzij een thermohardend polymeer, al dan niet met een weekmaker, zijn. De bekleding moet natuurlijk in staat zijn weerstand te kunnen bieden aan de vormtemperaturen zonder nadelig te worden beïnvloed of te ontleden. Van de bruikbare bekledingen, die onder de bovengenoemde beschrijving vallen, zijn bijvoorbeeld acryl- en acrylesterpolymeren, tevoren omgezette urethanpolymeren, verzadigde en onverzadigde polyesters, epoxyesters, cellulose-esters, polyalkenen, vinyl- en vinylmelaminepolymeren en mengsels van de bovengenoemde polymeren met elkaar of met andere bekledingssamenstellingen.
Een bij voorkeur toegepaste klasse van bekledingen voor polyurethansubstraten zijn die op basis van urethan- of acrylpolymeren. Voor polyesters is een bij voorkeur
<EMI ID=27.1>
thanen of polyesters. De bekleding kan worden gebruikt hetzij als
Z.u
een beschermende bekleding het met een pigment als een verfbekleding. Een bij voorkeur toegepaste groep van bekledingen zijn verven en grondverven voor verven. De grondverven kunnen worden toegepast in de vorm en het gevormde lichaam kan daarna bovenop bekleed worden na verwijdering uit de vorm. De grondverf voor de toe te passen verf kan een thermohardende acrylverbinding, een acryl-urethanmengsel, een één-component polyurethan, een polyester, zoals een
<EMI ID=28.1>
spiritus of butanol en een verdunningsmiddel, zoals tolueen of xyleen bevatten. De samenstelling kan eveneens een pigment bevatten,
<EMI ID=29.1>
gen. De samenstelling kan eveneens weekmakers bevatten, zoals dibutylftalaat of tricresylfosfaat, en verder vloeimiddelen en andere
<EMI ID=30.1>
De verfbekleding, toegepast in de vorm, kan de enige bekleding op het gerede gevormde voortbrengsel zijn. In sommige gevellen,
<EMI ID=31.1>
kan het gewenst zijn uit esthetische overwegingen, een bovenbekleding op de verf na het vormgeven toe te passen. In het laatste geval zal de verfbekleding in de vorm gewoonlijk een grondverf
<EMI ID=32.1>
grondverf op basis van een gemodificeerde acrylhars, die als type van acrylhars een polymethylmethacrylaat of polyethylmethacrylaat bevat. Aangezien er geen losmiddel wordt toegepast in de vormwerkwijze, behoeft het vormlichaam niet een grondige reiniging en droogbehandeling te ondergaan en dit bespaart aanzienlijke tijd en kosten. Indien gewenst kan het voorwerp zo verder worden bekleed,
<EMI ID=33.1>
zijn, omdat het vormlichaam reeds een bekleding heeft.
De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.
VOORBEELD I.
Dit voorbeeld illustreert de vervaardiging door vorming onder druk van een gevormde plaat met een polyester-substraat en een polyuretham-bekleding. Een hydraulische pers van 12 ton met electrisch verhitte platen en een aluminiumvorm met aangepaste mondstukoppervlakken werd gebruikt voor het vormgeven aan een onverzadigde polyesterverbinding door vorming onder druk. De formulering, die voor dit voorbeeld werd gebruikt, bevatte 60 gew.dln onverzadigde polyester, opgelost in een styreen-monomeer (64 gew.� polyester, 36 gew.% styreen), 40 gew.dln van een thermoplastisch co-polymeer als een toevoegsel voor het veroorzaken van een lage krimp,
<EMI ID=34.1>
<EMI ID=35.1>
gew.dln aluminiumsilicaat, 0,5 gew.dl van een grijs pigment, 4,5 gew.dln magnesiumoxide als verdikkingsmiddel en 25 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de formulering, van losse glasvezels met een afmeting van 12,7 mm.
De holte en de kern van de vorm werden gelijkmatig besproeid
<EMI ID=36.1>
kPa voor het aanbrengen van een bekleding met een dikte van 12,7 -
<EMI ID=37.1>
verf van het urethantype, welke was verdund met 0,5 gew.dln van een verdunningsmiddel onder vorming van een verfsamenstelling met
<EMI ID=38.1>
blokkeerd polyurethan, een verfhardmiddel (in de hoeveelheid van
<EMI ID=39.1>
en een kleurverlenend pigment.
<EMI ID=40.1>
actie-promotor voor de onverzadigde polyester. De oppervlakken van de vorm werden besproeid met de grondverf waarna men deze een "flash" bewerking liet ondergaan gedurende 30 seconden (tijd voor het verdampen van het oplosmiddel). De onverzadigde polyeeterverbinding werd in de holte van de vorm gebracht en de vorm werd gesloten. De temperatuur van de vorm was 121[deg.]C. Een klemdruk van 5 ton werd op de vorm toegepast. Na drie minuten harden werd de vorm verwijderd uit de klem en werd het vormlichaam uit de vorm verwijderd. Een onderzoek van het verkregen gevormde product toonde, dat de bekleding was overgebracht van het oppervlak van de vorm op het
<EMI ID=41.1>
bedekking van de bekleding op het kunststof vormlichaam was uit-
<EMI ID=42.1>
vlak.
<EMI ID=43.1>
<EMI ID=44.1>
ponent bestaand , in de handel verkrijgbaar acryl-polyester-grondverfsysteem als de bekleding werd toegepast. Het grondverfsysteem werd gereduceerd met tolueen tot een vaste atofgehalte van ongeveer
<EMI ID=45.1>
verf werd op de holte en de kern van de vorm gesproeid. De "flash off" tijd van de verf was 30 seconden. De vormtemperatuur was 149 C. De tijd voor het uit de vorm nemen was 4 minuten. De overdracht van de verfbekleding op het substraat was goed. De hechting volgens de
<EMI ID=46.1>
oppervlak.
<EMI ID=47.1>
Voorbeeld II werd herhaald met toepassing van 3 gew.% tert. butylperbenzoaat als reactie-promotor voor de overdracht van de bekleding van het oppervlak van de vorm op het aubetraat. De acrylpolyester-grondverf werd op de holte en kern van de vorm gesproeid en men liet deze indampen gedurende 30 seconden. De vormtemperatuur
<EMI ID=48.1>
<EMI ID=49.1>
1/ bedekking van het substraat was uitstekend. Het vormlichaam was
<EMI ID=50.1>
VOORBEELD IV.
Voorbeeld I werd herhaald zonder toepassing van een bekleding op het oppervlak van de vorm. Poroeiteit en gebreken van het oppervlak heersten over het totale oppervlak van het vormlichaam.
<EMI ID=51.1>
beschreven aan de hand van bepaalde uitvoeringsvormen en wijzigingen daarvan, is het duidelijk, dat de beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld is gegeven en de uitvinding niet daartoe is beperkt.
The invention relates to a method for manufacturing a plastic molded body and to one manufactured in this way
<EMI ID = 1.1>
adhesive coating.
In the main patent where "zincone toluene" and "N" on page 4,
1. 13 and 19, respectively, should be omitted, it is an object to reduce the number of stages and therefore the cost
for the manufacture of a finished molded polyurethane part.
U.S. Patent Application S.N. 149,996 filed on
May 15, 1980 on behalf of International Telephone and Telegraph Corporation, a process for the manufacture of
a molded polyurethane body by injection molding, the molded body being coated in the mold with a coating composition applied to the surface of the mold
i.s applied. A number of benefits derive from the
<EMI ID = 2.1>
adhesive coating on the body and a significant reduction in the number and cost of post-molding operations.
The present invention relates to the discovery,
<EMI ID = 3.1>
and that equivalent improvements in coating uniformity and adhesion are obtained. In particular, the present invention relates to the manufacture of a molded body from a reactive plastic
<EMI ID = 4.1>
of a shape, before this body is formed, with a covering-
<EMI ID = 5.1>
<EMI ID = 6.1>
plastic or molding material in the mold, the reaction promoter being present in an amount sufficient for transfer
<EMI ID = 7.1>
for adhering it to the substrate formed by the reactive molding material, then shaping the body and removing the body from the mold. After removal from the mold, the shaped body contains a plastic substrate and a strong adhesive coating thereon.
<EMI ID = 8.1>
molding plastic moldings under pressure. Forming under
YJ
<EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1>
treatments using a reactive molding material, such as transfer molding and transfer molding.
The surface after forming press-formed products
<EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
formed body during the shaping treatment and thereby becomes a
<EMI ID = 14.1>
In addition, the invention in the form is more uniform and uniform
strongly adhering coating on the shaped body and this working
way significantly reduces the number and cost of post-treatment
divisions of the molded article. ;
When performing the method according to the invention, the surface of the mold is first uniformly coated with a
<EMI ID = 15.1>
formed body and bind it thereon. The amount of the
<EMI ID = 16.1>
based on the total weight of the coating. However, can
amounts of reaction promoter which are greater than 10% by weight are also used, although these amounts are usually not necessary; and amounts of even less than 0.05 wt. � can
be suitable if a strong reaction promoter is used. The coating plus reaction promoter are suitably applied to the surface of the mold by spraying the coating under a pressure of 205.94-411.88 kPa in a solvent
<EMI ID = 17.1>
under pressure or injection molding, the temperature of the mold surface can vary from below ambient temperature to elevated temperatures, for example from 10-232 [deg.] C. The method according to the invention can be used with a large number of different metal molding surfaces, such as, for example, steel, aluminum
<EMI ID = 18.1> <EMI ID = 19.1>
kirksite (a zinc alloy) and with other molding surfaces, such as from epoxy and silicone. The flash time for evaporating the diluent after coating the molding surface and for molding will usually vary for mold and under pressure and injection molding from 15 to about 60 seconds depending on the molding temperature and the composition of the solvent.
<EMI ID = 20.1>
reactive plastic molding material is understood to mean starting materials from which the shaped body is manufactured, which starting materials undergo polymerization and / or cross-linking during the molding cycle. This definition includes the large number of thermosetting polymers that undergo further reaction during the molding cycle
<EMI ID = 21.1>
may be a catalyst, cross-linking promoter or cross-linking initiator. Examples of such reactive thermosetting polymers are polyurethanes, unsaturated polyesters, epoxy resins and phenolic compounds. Typical examples of polyurethane reaction promoters are organometallic catalysts such as dibytyltin dilaurate, etanno octoate or phenyl mercuri propionate. The poly-
<EMI ID = 22.1>
are not necessarily the same urethane polymers, which are processed by reactive injection molding techniques. The polyols used to prepare the present urethane polymers are not necessarily end-capped
with epoxyethane to give a high reactivity, as in
<EMI ID = 23.1>
diethylene triamine and hexahydrophthalic anhydride. Penolic polymers are cross-linked by acidic catalysts, of which hexamethylene tetramine is a suitable example, and by a basic catalyst
<EMI ID = 24.1>
are examples of reaction promoters or, as they are known, free radical or cross-linking initiators, organic
<EMI ID = 25.1>
those are tert-butyl peroxide, lauryl peroxide and diaoyl peroxide; examples of alkyl peresters are tert-butyl perbenzoate and tert.
k2 butyl peracetate; an example of an azonitrile is 1-tert.bytyl-
<EMI ID = 26.1>
can of course be used alone or in combination.
The coating may be a decorative or protective coating of the type commonly used in conventional coating technology on molded articles. The coating can be either a thermoplastic or a thermosetting polymer, with or without a plasticizer. The coating must of course be able to withstand the molding temperatures without being adversely affected or decomposed. Among the useful coatings covered by the above description are, for example, acrylic and acrylic ester polymers, preconverted urethane polymers, saturated and unsaturated polyesters, epoxy esters, cellulose esters, polyolefins, vinyl and vinyl melamine polymers, and mixtures of the above polymers with each other or with other coating compositions.
A preferred class of coatings for polyurethane substrates are those based on urethane or acrylic polymers. For polyesters, one is preferred
<EMI ID = 27.1>
thanen or polyesters. The coating can be used either as
Z.u
a protective coating it with a pigment as a paint coating. A preferred group of coatings are paints and primers for paints. The primers can be used in the mold and the molded body can then be coated on top after removal from the mold. The primer for the paint to be used can be a thermosetting acrylic compound, an acrylic-urethane mixture, a one-component polyurethane, a polyester, such as a
<EMI ID = 28.1>
spirit or butanol and a diluent such as toluene or xylene. The composition may also contain a pigment,
<EMI ID = 29.1>
gene. The composition may also contain plasticizers such as dibutyl phthalate or tricresyl phosphate, and further fluxes and other
<EMI ID = 30.1>
The paint coating used in the mold may be the only coating on the finished molded article. In some faces,
<EMI ID = 31.1>
for aesthetic reasons, it may be desirable to apply an overcoat to the paint after molding. In the latter case, the paint coating in the mold will usually be a primer
<EMI ID = 32.1>
primer based on a modified acrylic resin, which as a type of acrylic resin contains a polymethyl methacrylate or polyethyl methacrylate. Since no release agent is used in the molding process, the shaped body does not need to undergo a thorough cleaning and drying treatment and this saves considerable time and costs. If desired, the object can be further coated in this way,
<EMI ID = 33.1>
because the molded body already has a coating.
The invention is further illustrated by the following examples.
EXAMPLE I.
This example illustrates the manufacture by compression molding a molded plate with a polyester substrate and a polyuretham coating. A 12-ton hydraulic press with electrically heated plates and an aluminum mold with modified nozzle surfaces was used to shape an unsaturated polyester compound by compression molding. The formulation used for this example contained 60 parts by weight of unsaturated polyester dissolved in a styrene monomer (64 parts by weight polyester, 36% by weight styrene), 40 parts by weight of a thermoplastic co- polymer as an additive for causing low shrinkage,
<EMI ID = 34.1>
<EMI ID = 35.1>
parts by weight of aluminum silicate, 0.5 parts by weight of a gray pigment, 4.5 parts by weight of magnesium oxide as a thickener and 25% by weight, based on the total weight of the formulation, of loose glass fibers with a size of 12.7 mm.
The cavity and core of the mold were sprayed evenly
<EMI ID = 36.1>
kPa for applying a coating with a thickness of 12.7 -
<EMI ID = 37.1>
urethane type paint which had been diluted with 0.5 parts by weight of a diluent to form a paint composition having
<EMI ID = 38.1>
blocked polyurethane, a paint hardener (in the amount of
<EMI ID = 39.1>
and a color-imparting pigment.
<EMI ID = 40.1>
action promoter for the unsaturated polyester. The mold surfaces were sprayed with the primer and flashed for 30 seconds (time for solvent evaporation). The unsaturated polyether compound was introduced into the cavity of the mold and the mold was closed. The temperature of the mold was 121 [deg.] C. A clamping pressure of 5 tons was applied to the mold. After three minutes of curing, the mold was removed from the clamp and the molded body was removed from the mold. An examination of the resulting molded product showed that the coating was transferred from the surface of the mold to the
<EMI ID = 41.1>
covering of the coating on the plastic molded body was
<EMI ID = 42.1>
flat.
<EMI ID = 43.1>
<EMI ID = 44.1>
component existing commercially available acrylic-polyester primer system when the coating was used. The primer system was reduced with toluene to a solid atomic content of approximately
<EMI ID = 45.1>
paint was sprayed on the cavity and the core of the mold. The flash off time of the paint was 30 seconds. The molding temperature was 149 DEG C. The time for demoulding was 4 minutes. The transfer of the paint coating to the substrate was good. The adhesion according to the
<EMI ID = 46.1>
surface.
<EMI ID = 47.1>
Example II was repeated using 3 wt% tert. butyl perbenzoate as a reaction promoter for transfer of the coating from the surface of the mold to the aubetrate. The acrylic polyester primer was sprayed onto the cavity and core of the mold and allowed to evaporate for 30 seconds. The mold temperature
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
1 / coverage of the substrate was excellent. The shaped body was
<EMI ID = 50.1>
EXAMPLE IV.
Example I was repeated without using a coating on the surface of the mold. Porosity and surface defects prevailed over the entire surface of the shaped body.
<EMI ID = 51.1>
Described on the basis of certain embodiments and modifications thereof, it is clear that the description is given by way of example only and the invention is not limited thereto.