DE1025302B

DE1025302B - Verfahren zum UEberziehen von Gegenstaenden aller Art mit ungesaerttigten Polyesterhazen

Info

Publication number: DE1025302B
Application number: DEH22509A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Heinz Hauck
Original assignee: FRITZ HECKER OVER; KARL HEINZ HAUCK DR ING
Current assignee: FRITZ HECKER OVER; KARL HEINZ HAUCK DR ING
Priority date: 1954-12-23
Filing date: 1954-12-23
Publication date: 1958-02-27
Also published as: FR1138158A; NL200701A; BE543914A; US3325304A

Description

DEUTSCHES

Mit monotnerem Styrol mischpolymerisierte ungesättigte Polyester vom Typ dter Maleinsäure-Glykol-Ester gewinnen in der Technik zunehmend an Bedeutung. Sie werden vorwiegend in Kombination mit Glasgewehen oder Glasvliesen als Füllstoffen verarbeitet. Der Vorteil der Polyester bei der Verarbeitung zu Formteilen besteht darin, daß sie praktisch drucklos mit einfach herzustellenden Werkzeugen verarbeitet werden, können. Auch als Laekrohstoffe haben Polyester Interesse, da es mit ihrer Hilfe möglich ist, in einem Arbeitsgang wesentlich, dickere Schichten zu erzeugen als mit den üblichen in Lösungsmitteln, gelösten. Laekrohstoffen.

Die Lösungen der Polyester in monomereni Styrol werden bisher kurz vor der Verarbeitung mit.Katalysatoren un.d gegebenenfalls Beschleunigemi in bestimmten Verhältnissen innig gemischt. Danach haben diese Mischungen nur eine beschränkte Lebensdauer (Topfzeit). Für die Verarbeitung von, Polyesterharzen wurde es bisher als unerläßlich angesehen, den zur Polymerisation erforderlichen Katalysator sorgfältig unterzumischen, So ist z. B. im Handbuch der BASF-Kunststoffe, Ausgabe 1953, auf S. 4 mit Bezug auf ein besonderes Gießharz, das aus Mischungen, von ungesättigten Polyesterharzen mit polymerisierbaren, monomeren Verbindungen, besteht, angegeben, daß in das flüssige Gießharz Katalysatorpaste und Beschleunigerlösung homogen, eingearbeitet werden müssen. Kommt es auf eine schnelle Härtung der Polyester an, so ist durch erhöhten Katalysatorzusatz auch die Topfzeit nur sehr kurz; soll die Topfzeit in technisch tragbaren Grenzen gehalten werden, so sind meist die^: Härtungszeiten unangenehm lang. Während die Untermischung der Katalysatoren bei ungefüllten^ Polyestermischungen noch relativ einfach ist, bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, in mit Pigmenten, gefärbten Polyestern eine homogene Verteilung der Katalysatoren zu erzielen, weil die Polyesterlösungen, nach der Pigmentzugabe eine verhältnismäßig hohe Viskosität aufweisen.

Das sorgfältige Mischen, der Polyesterko-mponente mit dem Katalysator ist nicht nur für die Herstellung von Formteilen,, sondern auch für die Zubereitung von Lösungen, die zur Lackierung von, Gegenständen aller Art vorgesehen; sind, als notwendig angesehen worden,. Im ersten Fall besteht durch die begrenzte Topfzeit der Mischungen, die Gefahr, daß. die Polymerisationsreaktion, d. h. die Gelierung des Ansatzes, einsetzt, bevor die Glasfasermatten oder -gewebe genügend durchimprägniert sind bzw. bevor die Formen gefüllt oder geschlossen werden konnten. Im zweiten Falle besteht die Gefahr, daß die zum Aufbringen der Polyestermischungen benutzten Spritzgeräte durch dem Viskositätsanstieg des polymerisie-

Verfahren zum überziehen

von Gegenständen aller Art

mit ungesättigten Polyesterharzen

Anmelder:

Dr.-Ing. Karl-Heinz Hauck,
Köln-Bayenthal, Hölderlinstr. 7,

und Fritz Heeker-Over,
Köln-Raderthal, Raderthaler Str. 91

Dr.-Ing. Karl-Heinz Hauck, Köln-Bayenthal,
ist als Erfinder genannt worden

renden Materials, insbesondere bei beginnender Gelierung tier Ansätze, unbrauchbar werden.

Für andere Kunstharze, die in zwei Komponenten zur Anwendung gelangen, sind verschiedene Wege vorgeschlagen worden,, um die Schwierigkeiten der begrenzten Topfzeit der fertigen Mischungen zu vermeiden, oder zu vermindern,. .

Ein Harns-tofrharz, das durch eine Kcndensationsreaktion. bei Säureeinwirkung härtet, wird häufig so verarbeitet, daß das Harz auf eine Holzfläche und der Säurehärter auf die Gegennäehe aufgetragen werden. Dann erst werden die Flächen gegeneinandergepreßt, wonach die beiden. Komponenten miteinander reagieren können. Ähnliches gilt auch für säurehärtende Phenolharze, wobei zur Abdichtung poröser Werkstücke die beiden Komponenten getrennt angewandt wurden.

Auch für Polyadditionsreaktionen, die z. B. zwischen Polyisocyanaten und Polyoxoverbindungen ablaufen, ist das nacheinanderfolgende Aufbringen der Komponenten bekannt.

Ein gleichzeitiger Auftrag zweier Reaktionskomponenten kann z. B. mittels Spritzpistolen, erfolgen, die die Komponenten aus zwei Vorratsbehältern durch zwei Spritzdüsen fördern oder die mit einer hohlen, als zweite Düse dienenden Nadel ausgestattet sind; auch können sie kurz vor der Düse eine Mischeinrichtung enthalten, zu der getrennte Zuleitungen führen. Diese bekannten Maßnahmen zur Vereinfachung der Anwendung von Zweikomponentenlacken, sind aus folgenden Gründen nicht auf ungesättigte Polyesterharze übertragbar.

1. Die Säurehärtung von Kondensationsharzen hat eine Ionenbeweglichkeit zur Voraussetzung, die die

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zur Härtung der Polyesterharze notwendigen Per- aehtung: Polyesterüberzüge können in viel größeren

oxyde nicht aufweisen. Schichtdicken an. senkrecht stehenden Flächen ohne

2. Die Polyadditionsreaktion. ist nur zwischen zwei Neigung zum Ablaufen, aufgebracht werden, wenn sehr dünnen Schichten der beiden. Komponenten mit einer solchen Reaktionsgrundierung gearbeitet durchführbar, weil nur benachbarte Moleküle mitein- 5 wird,, als wenn der Katalysator dem Polyesterlack ander reagieren. Diese Verhältnisse treffen, selbst für un.tergemischt wird.

dünnste Lackschichten auf Basis ungesättigter Poly- Das neue Verfahren hat also' nicht nur den, Vorteil,

esterharze nicht zu, weil durch die Abwesenheit von ohne »Topfzeit« auszukommen, sondern zeigt noch

Lösungsmitteln jeglicher Stoff aus tausch verhindert folgende wesentlichen. Merkmale:

wird. ίο 1. Verbesserung der Haftfestigkeit von Polyester-

3. Spritzpistolen, der beschriebenen Art sind mit überzügen,

Sicherheit in bezug auf das richtige Mischungsver- 2. weitgehende Unabhängigkeit vom Verhältnis

hältnis nur dann, verwendbar, wenn die Komponen- Polyester : Peroxyd,

ten in den. Verhältnissen. 1 : 1 bis etwa, höchstens 3. Erzielung erhöhter Standfestigkeit an senkrech-

10 : 1 gemischt werden müssen. Ihre Genauigkeit 15 ten Flächen.

wird jedoch unzureichend, wenn, das Verhältnis bei Für die Durchführung des erfmdungsgemäßen Ver-

etwa 100 : 1 liegen muß, wie im Falle der Polymeri- fahrens werden die zu überziehenden oder zu besation ungesättigter Polyester mit Peroxyden. schichtenden, Gegenstände vor Aufbringen der zu

Auch für die Durchführung der Polymerisations- polymerisierenden. Schicht aus Styrol und ungesättigreaktion. ist es bekannt, die polymerisierende Kompo- 20 tem Polyester mit einem die Polymerisation anregennente und den Katalysator bzw. Beschleuniger ge- den Überzug versehen. Dies kann auf verschiedene trennt oder nacheinander in Formen, einzubringen Weise erfolgen, wie aus den folgenden Anweisungen oder auf Oberflächen aufzutragen. ersichtlich, ist.

Wird nur der Beschleuniger getrennt aufgebracht, 1. Die mit der zu härtenden, Polyesterschicht zu

so· entfällt der angestrebte Vorteil, Mischungen mit 25 überziehende Fläche wird mit einer peroxydhaltigen unbeschränkter Lebensdauer (Topfzeit) zu verar- Reaktionsgrundierung vorbehandelt. Dazu wird der beiten, weil polymerisationsfähige Mischungen nach Katalysator bzw. seine Lösung mit der Lösung eines Zusatz von, Peroxyden selbst bei zunächst fehlenden üblichen. Lackbindemittels, z. B. eines Kunstharzes, Beschleunigern, zur Härtung und Gelierung neigen. von Nitrocellulose usw., vermischt und. in dieser Wird aber der Katalysator in, Lösung zunächst 30 Form auf die Oberfläche aufgetragen, die die PoIyauf die Formfläche aufgetragen,, so wird im Falle esterlösung zur Polymerisation anregen soll. Zur des anschließenden Auftrags ungesättigter Polyester- Beschichtung einer Holzoberfläche kann z. B. eine harze eine ungenügende Haftfestigkeit beobachtet, die 20°/oige Peroxydlösung mit einer Nitrocellulosdös-ung für lackartige Überzüge unbedingt gefordert werden. im Verhältnis 1 : 1 gemischt und, auf die Holzober-. muß. Verfahren, die das Prinzip der getrennten,, auf- 35 fläche aufgetragen werden. Auf den frischen oder einanderfolgenden Anwendung einer Katalysator- getrockneten Auftrag kann dann die Polyesteriöeung lösung und eines polymerisationsfähigen Stoffes be- in. Styrol aufgestrichen, aufgespritzt oder nach an.detreffen, sind also nicht auf ungesättigte Polyester- ren bekannten Verfahren aufgebracht werden, wonach harze übertragbar, wenn diese festhaftende Lacküber- alsbald die Härtung erfolgt. Ebenso kann ein, Glaszüge ergeben sollen. 40 gewebe mit einer Mischung der Lösungen eines Per-Es wurde nun gefunden, daß sich gut haftende oxyds einerseits und eines Kunstharzes andererseits Polyesterüberzüge auf geschlossenem oder porigem getränkt oder gestrichen, werden, so> daß der später Untergrund, wie z. B. Metallen;, Holz, Papier, Pappe, ein- oder beidseitig auf diese Glasgewebe aufgebrachte Vulkanfiber, natürlichen oder synthetischen Faser- Polyester, von dieser Oberfläche ausgehend, zur PoIystoffen, Geweben, aus natürlichen, synthetischen oder 45 merisation gebracht wird. Ebenso können auch Metall-Glasfasern u. dgl., auftragen lassen, ohne daß vorher gegenstände mit einer Grundierung bestrichen wer-Polyester und. Pero>xydkata,lysator, wie allgemein den, die aus einem geeigneten, haftenden. Bindemittel üblich, gemischt werden, wenn die zu überziehenden sowie aus einem oder mehreren Peroxyden in einem Flächen zunächst mit einer einen Peroxydkatalysator gemeinsamen, Lösungsmittel besteht, Auf diese enthaltenden Lösung eines oder mehrerer üblicher 50 frische, angetrocknete oder auch durchgetrocknete Lackbindemittel, z. B. Naturharze, Kunstharze, Grundierung wird dann, die Polyesterlösung in Styrol Nitrocellulose usw., in geeigneten Lösungsmitteln, be- in der gewünschten, Schichtdicke aufgebracht und von schichtet werden. Die Peroxyde können entweder den der behandelten, Oberfläche her durch das eingeschlos-Bindemittellösungen zugesetzt werden oder das sene Peroxyd polymerisiert und gehärtet. Bei diesem Bindemittel enthält Kunstharze mit peroxydischen 55 Arbeitsverfahren ist die Polymerisationsgesehwindig-Gruppen im Molekül. Nach teilweiser oder völliger keit wesentlich weniger abhängig von der Katalysa-Trocknung dieser Schicht wird, die Lösung des unge- torkonzentration als bei bekannten Verfahren, sättigten Polyesterharzes in Styrol aufgetragen. 2. Nach einer weiteren. Ausführungsform gemäß Überraschenderweise ist der Katalysator selbst aus der Erfindung wird der Vorgang der sogenannten Filmen völlig durchgetrockneter Bindemittel heraus 60 »Pfropfpolymerisation« ausgenutzt, bei' der ein benoch wirksam, die nicht einmal im Styrol der dar- reits gebildetes Makromolekül, z. B. Polystyrol, über aufgetragenen Polyesterschicht löslich sein durch nachträgliche Erzeugung peroxydischer Grupmüssen. pen an, einzelnen Stellen, des Makromoleküls mit Überraschend ist es weiterhin, daß die Katalysator- monomeren, polymerisationsfähigen Stoffen reakkonzentration in viel weiteren Grenzen, schwanken. 65 tionsfähig wird, indem diese als Seitenketten des kann, insbesondere vermindert werden darf, ohne daß Hauptmoleküls durch Vermittlung der eingebauten Härtungsstörungen vorkommen, als es bei dem Peroxydgruppen anpolymerisiert werden. Dieses Venrublichen Untermischverfahren zulässig ist. fahren der Pfropfpolymerisation, wurde bisher immer Und schließlich führte die Anwendung des neuen nur zur Blockpolymerisation, von Monomeren Vorverfahrens zu einer weiteren überraschenden Beob- 70 wendet, aber nicht zur Herstellung von Überzügen.

Wird die Lösung eines derartigen makromolekularen Stoffes, der fest eingebaute Peroxydgruppen im Molekül enthält, zur Behandlung der mit Polyestern zu beschichtenden Oberflächen verwendet, so* bildet sich] auf diesen_: Oberflächen, ein; gleichmäßiger Kunstharzfilm, dessen Peroxydgruppen zur Anregung der Polymerisation des in Styrol gelösten, Polyesters benutzt werden. Auch hier können wieder Holzoberflächen, Metalle, Glasgewebe usw. mit dieser Grundierlösung behandelt werden.

Erst durch Anwendung eines dieser Arbeitsverfahren ist es möglich geworden, Gegenstände durch Tauchen: in Polyesterlösungen in Styrol allseitig zu umhüllen,. Die zu polymerisierendß Lösung bleibt nunmehr flüssig, da sie noch keinen. Katalysator enthält. Eine Anreicherung von Peroxyden im Tauchbad findet nicht statt, wenn die Grundierung mit Katalysator vor dem Tauchen getrocknet wurde, da die getrockneten Grundierungen während der kurzen Tauchzeiten nicht abgelöst werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann naturgemäß auch für die Herstellung von Schichtstoffen verwendet werden, deren Schichten (Holz, Papier, Pappe, Gewebe, Metall u. dgl.) durch polymerisiörte Schichten, z. B. Styrol-Polyester-Schichten, verbunden, sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren, zum Überziehen, von Gegenständen aller Art mit ungesättigten Polyesterharzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände vor dem Aufbringen des Polyesters mit einem einen Peroxydkatalysator enthaltenden Lade überzogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß peroxydischei Gruppen im. Molekül enthaltende Kunstharze als Bindemittel für den Lack verwendet werden.

In Betracht gezogene Drudeschriften:
Deutsche Patentschriften, Nr. 249 678, 818 576;
französische Patentsdirift Nr. 1 061 133;
britische Patentschriften Nr. 566 543, 699 671;
deutsche Patentanmeldungen B 3206 IVb/39b,
F 6943 IVc/75c, N 4741 IVb/39b,

@ 709 907/259 2.58