Verfahren zur Herstellung von mit Polytetrafluoräthylen überzogenen Gegenständen überzüge aus Polytetrafluoräthylen gewinnen auf Grund ihrer hervorragenden Trennwirkung ein rasch wachsendes Interesse in zahlreichen Industriezweigen. Ein Nachteil von Polytetrafluoräthylen-überzügen be steht jedoch darin, dass sie geringe Adhäsion nicht nur gegenüber dem jeweiligen Gut, mit dem sie in Berührung kommen, sondern auch gegenüber der Grundfläche, auf die sie appliziert sind, ausüben.
Um eine befriedigende Haftfestigkeit zu erzielen, hat man daher bereits versucht, Überzüge aus Polytetrafluor- äthylen und hitzehärtendem Phenolharz-Bindemittel herzustellen, indem man Polytetrafluoräthylen-Disper- sion und Phenolharz - Dispersion als Gemisch applizierte und unter den vom Phenolharz ge forderten Bedingungen einbrannte.
Bei so her gestellten überzügen kommen jedoch die vorteil haften Eigenschaften des Polytetrafluoräthylens nicht mehr voll zur Geltung, sondern werden durch das beigemischte Bindemittel abgeschwächt.
Die vorliegende Erfindung sieht nun ein neues Verfahren vor, das die Herstellung von den genannten Mangel nicht aufweisenden überzügen aus einem üblichen Lackbindemittel und Poiytetrafluoräthylen erlaubt. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann das Polytetrafluoräthylen nämlich an der Ober fläche des Überzuges, das heisst genau dort, wo es wünschenswert und erforderlich ist, in praktisch um verschnittener Form glaciert werden.
Das zur Herstellung von mit Polytetrafluoräthylen überzogenen Gegenständen aus Metall, Glas, Kunst harz, Holz oder Keramik dienende Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man die zu überziehende Fläche mit einer Grundierungs- schicht versieht, wobei eine Lösung oder Dispersion einer filmbildenden organischen Substanz, die härt- bar oder nicht härtbar ist, auf die Fläche gebracht wird,
auf die so erhaltene Grundierungsschicht ein Gemisch aus wässriger Polytetrafluoräthylen-Dispeff- sion und wassermischbarem organischem Lösungs mittel aufbringt, worauf getrocknet und, falls die film bildende Substanz härtbar ist, gehärtet wird, wobei die filmbildende organische Substanz eine solche ist,
de bis zur erfolgten Applikation der Polytetrafluor- äthylen-Dispersion in dem der Polytetrafluoräthylen- Dispersion zugesetzten organischen Lösungsmittel lös lich bleibt.
Härtbare filmbildende organische Substanzen müssen bis zu erfolgter Polytetrafluoräthylen-Appli- kation reversibel in dem der Palytetrafluoräthylen- Dispersion zugesetzten organischen Lösungsmittel lös lich bleiben. Gegebenenfalls kann die daraus erhal tene Grundierung vor der Polytetrafluoräthylen- Applikation getrocknet werden.
Das wassermischbare, organische Lösungsmittel sollte eine niedrigere Verdunstungsgeschwindigkeit und höheren Siedepunkt als Wasser aufweisen. Es muss echtes Lösevermögen für die filmbildende orga nische Substanz in dem bei der Überschichtung vor- liegenden Zustand besitzen.
Die Mengenverhältnisse zwischen Wasser und organischem Lösungsmittel in dem aus der Polytetrafluoräthylen-Dispersion und dem genannten Lösungsmittel resultierenden Gemisch können in werten Grenzen variieren. Das so ein gesetzte Lösungsmittel bewirkt ein oberflächliches Anlösen der Harzschicht und ermöglicht an der Grenzfläche eine Vermischung zwischen Harz und
Polytetrafluoräthylen derart, dass die Gesamtschicht einen vors unten nach oben zunehmenden Gehalt an Polytetrafluoräthylen aufweist.
Die Trocknung bzw. Trocknung und Härtung wird nach der Polytetrafluoräthylen-Apphkation bei den für die in der Grundierung verwendete filmbil dende Substanz erforderlichen Bedingungen vor genommen. Sie kann a) auf rein physikalischem Weg, das heisst aus schliesslich durch Verdunsten von Lösungs- und Verdünnungsmitteln b) auf physikalisch-chemischem Weg erfolgen.
Beispiele für geeignete Grund'ierungsmateria'lien gemäss vorstehenden Gruppen sind: Gruppe a: Lösungen von Nitrocallulose; Lösun gen von Polyvinylchlorid-Mischpolymerisaten (z. B. PVC-Polyvinylacetat); Gruppe b: Lösungen von Alkydharzen mit oxy- dativ trocknenden Fettsäureanteilen; Lösungen von Epoxyharzen in Mischung mit Lösungen reaktiver Polyamide;
Lösungen von Epoxyharzen in Mischung mit Melamin -Formaldehyd- oder Phenol-Form- aldehyd-Harzen; Lösungen von Epoxyharzen mit reaktiven Polyamiden.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Überzüge zeich nen sich durch ihre Trennwirkung, Hydrophobie und hervorragende Gleiteigenschaften aus. Sie eignen sich daher besonders für Mischgefässe, z. B. in der Teig- warenindustrie, Schokolade- und Confiseriewaren- industrie, für Formen zur Kunststoffherstellung und für andere Geräte und Vorrichtungen, in denen ein leicht anklebendes Füllgut verarbeitet, transportiert oder aufbewahrt werden soll.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfin dungsgemässen Verfahrens ist die Herstellung selbst schmierender Geschosshülsen. Bekanntlich werden an derartige Hülsen in erster Linie im Hinblick auf ihre Gleiteigenschaften, aber auch im Hinblick auf mechanische und thermische Beanspruchung beson dere Anforderungen gestellt, die den Metallkörper selbst,
ebenso aber auch die zur Verhütung der Kor rosion und Verminderung der Reibung dienende Überzugsschicht betreffen. Geschosshülsen, die äusser lich nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit Polytetrafluoräthylen überzogen sind, erfüllen die ge stellten Anforderungen in hervorragender Weise.
Bei der Herstellung von Geschosshülsen gemäss der Erfindung werden die rohen Hülsen zuerst ins gesamt mit einer thermostabilen ungehärteten film bildenden Substanz beschichtet, dann äusserlich mit Polytetrafluoräthylen überzogen und gehärtet. Als thermostabile Filmbildner werden vorzugsweise Ep- oxyharze verwendet. Man kann aber auch Phenol harze, Melamin-, Harnstoff- oder Isocyanatharze bzw.
Kombinationen der genannten Harze verwenden. Durch die Anwendung der genannten Harze in Kombination mit einer Oberschicht aus Polytetra- fluoräthylen erhält man auf den Geschasshülsen einen selbstschmierenden Überzug mit temperaturbestän digen zuverlässigen Gleiteigenschaften im Bereich von etwa - 50 bis + 300 C.
<I>Beispiel 1</I> Platten aus Stahl oder Leichtmetall werden erfin dungsgemäss wie folgt mit einem haftfesten Polytetra- fluoräthylen-Überzug versehen:
Die Platten werden nach gründlichem Reinigen durch Spritzen oder Tauchen mit auf Verarbeitungs- bzw. Spritzviskosität verdünntem Scadoform L 17 (Vorkondensat aus Epikote 1007 [Kondensations produkt aus Epichlorhydrin und Diphenylolpropan; Herst.: Shell] und Scadoform L 9 [mit Butanol ver- äthertes Phenolharz;
Herst.: Scado N. V. , Zwolle, Holt]) in einer Dicke von 20 bis 30 Micron beschich tet. Die Handelsform des Scadoform L 17 (Herst.: Scado N. V.). enthält 50 % Feststoffe und 50 (1 eines Gemisches aus Äthylenglykol und Toluol im Verhält nis 1 : 1. Eine zur Verarbeitung geeignete Masse wurde durch Zusatz von Methylisobutylketon zu die ser Handelsform erhalten.
Nachdem die Lösungsmit tel verdunstet sind, was bei Raumtemperatur nach etwa 3 Stunden der Fall ist, wird eine 60%ige wässrige Polytetrafluoräthylen - Dispersion, der als wasser mischbares, organisches Lösungsmittel Äthylenglykol zugesetzt wurde, in der gewünschten Dicke auf- gespritzt. Dann trocknet man den Überzug zuerst 1 Stunde bei Raumtemperatur; sodann wird er in einem Umlufttrockenschrank bei 200 C eingebrannt.
<I>Beispiel 2</I> Allseitig sandgestrahlte Blattfedern werden durch Spritzen, Tauchen oder Rollen mit einer Kombination von Zinkstaub und Polystyrol LG (Hersteller BASF) im Gewichtsverhältnis <B>80:</B> 20 bis 97 : 3 beschichtet, wobei Polystyrol zuvor in Kohlenwasserstoffen wie Solvent-Naphtha gelöst und der Zinkstaub in dem so erhaltenen Bindemittel fein vermahlen wird.
Sofort nach dem Auftrag der Zinkstaubgrundschicht oder nach einigen Stunden Trocknung dieser Schicht bei Raumtemperatur wird eine 60 % ige wässrige Poly- tetrafIuoräthylen-Dispersion, der als wassermisch bares, organisches Lösungsmittel Äthylenglykol zu- gesetzt wurde, in der gewünschten Dicke aufgespritzt. Nach Trocknung während 2 Stunden bei Raumtem peratur können die Blattfedern montiert werden.
<I>Beispiel 3</I> Allseitig sandgestrahlte Blattfedern werden mit einer Kombination von Bleipulver in Desmophen 1200 (Hersteller Bayer Leverkusen) im Verhältnis 80 : 20 bis 97 : 3 beschichtet, wobei zur Härtung des Desmophens Desmodur L (Bayer Leverkusen) im Verhältnis 1 : 1, bezogen auf den Gehalt an Desmo- phen 1200, ferner Butylacetat und Xylol im Verhält nis 8 : 2 zur Verdünnung auf Verarbeitungskonsistenz zugegeben wird.
Der Auftrag erfolgt in einer Trok- kenfihndcke von 50 bis 100 Mikron. Nach einer Abdunstzeit von weniger als 1,0 Minuten wird eine wässrige 6'0 % ige Polytetrafluoräthylen-Dispersion ge spritzt, der als wassermischbares,
organisches Lö- sungsmittel Äthylenglykol zugesetzt und die mit Molybd''ändisulfid als zusätzlichem Gleitmittel pig mentiert wurde.
<I>Beispiel 4</I> Allseitig sandgestrahlte Blattfedern werden mit einer Kombination von Zinkstaub in Araldit 820 A (Hersteller Ciba, Basel) beschichtet, wobei zur Här tung Araldit 820 B im Verhältnis 2 : 1, bezogen auf Arald'it 820 A, zugegeben wird. Gleichzeitig wird mit Xylol-Butanal im Verhältnis 8:2 verdünnt.
Der Auftrag erfolgt in einer Trockenfilmdicke von 50 bis 100 Micron. Nach einer Abdunstzeit von mehr als 15 Minuten, aber weniger als 2 Stunden, wird eine wässrige 60 ö ige Polytetrafluoräthylen-Dispersion ge spritzt, der als wassermischbares, organisches Lö sungsmittel Äthylenglykol zugesetzt wurde und die mit Graphit als zusätzlichem Gleitmittel pigmentiert wurde.