DE1061937B

DE1061937B - Verfahren zur Aufbereitung von Fluorkarbonharzen fuer Lackzwecke

Info

Publication number: DE1061937B
Application number: DEO5178A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Noguchi
Original assignee: Osaka Kinzoku Kogyo KK
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1955-11-18
Filing date: 1956-10-29
Publication date: 1959-07-23

Description

Verfahren zur -Aufbereitung von Fluorkarbonharzen für Lackzwecke Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Fluorkarbonharzen für Lackzwecke.
Der Zweck der Erfindung ist, Risse und Löcher in der Uberzugsschicht gestrichener Gegenstände zu verhindern, die normalerweise dann entstehen, wenn die Schicht durch Aufbringen einer Fluorkarbonharze enthaltenden Dispersion hergestellt und auf dem üblichen Wege eingebrannt wird.
Die Fluorkarbonfiarze sind als geeigneter Grundstoff für Lacke oder Anstrichmiftel bekannt, da sie gegen Hitze und chemische Einflüsse sehr wiederstandsfähig sind. Bisher wurde das Harz zu kleinen Teilchen von etwa 0,05 mm Durchmesser verarbeitet.
Diese Teilchen werden dann in Wasser oder einem organischen Dispersionsmittel dispergiert, wobei die Konzentration etwa 20 0/o beträgt. Die so vorbereitete Dispersion wird auf den Gegenstand aufgespritzt, oder dieser wird in die Dispersion eingebracht. Der Gegenstand wird dann getrocknet und gebrannt, wodurch auf der Oberfläche desselben eine Schicht entsteht. Erhöht man die Konzentration der Dispersion, so leidet deren Fließbarkeit daruriter; auch wird ihre Benetzungsfähigkeit in hohem'Maße verschlechtert.
Wird die Dispersion in einem Arbeitsgang, beispielsweise mehr als 0,05 mm stark, aufgebracht, so bilden sich normalerweise während des Trocken- und Brennvorganges Risse und Löcher in der tberzugsschicht, welche das Aussehen des fertig überzogenen Gegenstandes herabsetzen. Die Arbeitsgänge zum Aufbringen und Einbrennen müssen daher unter Verwendung einer verhältnismäßig dünnen Dispersion mehrmals wiederholt werden. Die in einem'Arbeitsgang aufgebrachte Schicht ist dabei verhältnismäßig dünn.
Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich, in einem einzigen Auftragungsvorgang eine genügend dicke Überzugsschicht ohne Risse und Löcher zu erzielen. Um das zu erreichen, wird das Fluorkarbonharzpulver, insbesonderePolymonochlortrifluoräthylen, so lange auf eine Temperatur im Bereich seiner plastischen Fließbarkeit erhitzt, bis das scheinbare spezifische Gewicht des Harzes mindestens auf das Doppelte seines ursprünglichen Wertes gestiegen ist, wenn notwendig fein gemahlen und dann in einem geeigneten Dispersionsmittel dispergiert.
Der Bereich der plastischen Fließbarkeit ist des besseren Verständnisses wegen auf dem schematischen Diagramm, in dem die mechanische Festigkeit o über der Temperatur t aufgetragen ist, dargestellt. Er liegt zwischen den Grenzen a und b. Der Bereich der plastischen Fließbarkeit schwankt mehr oder weniger je nach den Eigenschaften und dem Polymerisationsgrad des entsprechenden Harzes. So liegt er beispielsweise bei Polymonochlortrifluoräthylen etwa zwischen 220 und 3000 C, während er bei Polytetrafluoräthylen etwa zwischen 220 und 3000 ß, während er bei Polytetrafluoräthylen etwa zwischen 300 und 3500 C liegt Sind diese Materialien in pulverförmigem Zustand, so liegt ihr scheinbares spezifisches Gewicht in der Regel zwischen 0,4 und 05.
Es ist nun festgestellt worden, daß der Molekularabstand dieser Harze verringert und zusammengezogen wird, wenn man sie auf eine Temperatur im Bereich der plastischen Fließbarkeit erhitzt. Infolge dieser Erscheinung steigt das scheinbare spezifisclle Gewicht auf 2 oder mehr. Das spezifische Gewicht wird? dadurch vier- bis fünfmal so groß wir das ursprüngliche.
Das auf diese Weise erhaltende Material von höher Dichte wird dann, wenn notwendig, in feine Teilchen von weniger als 0,05 mm Durchmesser gemahlen.
Hierzu dient vorteilhaft eine Stoß- oder Schlagmühle, welche nicht auf Scherwirkung beruht.'Das Material wird dann in einem Dispersionsmittel, wie etwa einem geeigneten Alkohol, dispergiert. Da das spezifische Gewicht des Harzes in einer auf diese Weise hergestellten Dispersion erheblich größer ist als das in einer der bisher bekannten Dispersionen, ist die Massenkonzentration des Harzes in der Dispersion vier- bis fünfmal so groß wie in'diesen. Die Harzkonzentration in der Dispersion wird so groß, und die Harzteilchen sind so stark zusammengezogen, daß weder Risse noch Löcher in der Überzugsschicht entstehen, wenn diese selbst in der bisher üblichen Weise aufgetragen, getrocknet und eingebrannt wird.
Die Erfindung ermöglicht es also, einen Gegenstand in einem einzigen Arbeitsgang mit einer weit dickeren Überzugsschicht zu versehen als bisher üblich. Sie erleichtert so die Erzeugung eines riß- oder lochfreien Überzuges, der vollkommen widerstandsfähig gegen Chemikalien und Hitze ist. Weiter ist die Haftung einer entsprechend der Erfindung auf einem Gegenstand aufgebrachten Überzugsschicht weit größer als die mit den bisher bekannten Dispersionen erreichbare.
Die Erwärmung des Fluorkarbonpulvers erfolgt vorteilhaft in einer Erhitzungsanlage, wie etwa einem elektrischen Ofen, etwa 10 Minuten lang bei einer Temperatur im Bereich der plastischen Fließbarkeit.
Man kann auch das Pulver in einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Dibutylmaleat, dispergieren, deren Siedepunkt über dem Bereich der plastischen Fließbarkeit des Pulvers liegt. Die Dispersion wird dann, wie im erstgenannten Fall, etwa 10 Minuten lang auf eine Temperatur in diesem Bereich erhitzt.
Die Dispersion wird hierbei in Bewegung gehalten.
Beim Erhitzen in einer Flüssigkeit ist der Zusatz eines Emulgierungsmittels, wie Polyäthylenglykoläthylbuthylat, vorteilhaft zur Erzielung einer einheitlichen Erhitzung, um das Pulver am Zusammentreten zu einer Masse zu hindern. Man kann das Pulver auch in einer Hochfrequenzerhitzungsanlage, einem elektrischen oder Heißluftofen erhitzen, indem man es mit einem Zerstäuber oder einem Schüttelsieb in die Erhitzungsanlage einstäubt bzw. -siebt. Hierbei regelt man dann die Zeit, die das Pulver zum Durchlaufen der Erhitzungsanlage benötigt. Mit einer geeigneten Vorrichtung kann man das Pulver auch auf mechanischer Grundlage durch einen Einlaß in die Erhitzungsanlage einbringen und nach der eine bestimmte Zeit dauernden Erhitzung aus dem Auslaß entnehmen.
Es kann geschehen, daß das Pulver während der Erhitzung zu einer Masse zusammentritt. Um Pulver von einheitlicher Korngröße zu erhalten, wird aber empfohlen, das Pulver nach dem Erhitzen zu mahlen.
Wird das Pulver vor dem Mahlen einige Stunden lang auf 175 bis 1850 C erhitzt oder mit Trockeneis oder flüssiger Luft stark gekühlt, so wird es leicht brechbar, so daß der Mahlvorgang erheblich erleichtert wird.
Beispiel 1 Ein Fluorkarbonharzpulver, wie es zum Gießen oder Dispergieren im Gebrauch ist, also etwa Polymonochlortrifluoräthylen, wird auf eine galvanisch verchromte Eisenplatte aufgebracht. Dann erhitzt man es 30 bis 40 Minuten lang auf 2300 C, d. h. eine Temperatur, die im Bereich der plastischen Fließbarkeit liegt. Ist das scheinbare spezifische Gewicht des Pulvers auf 2,1 bis 2,3 gestiegen, so wird das Pulver in feine Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 0,05 mm gemahlen. Die so erhaltenen Teilchen werden dann zu gleichen Gewichtsteilen mit Methanol gemischt. Dieses Dispersionsmittel hat den Vorteil, daß es zu den Dispersionsmitteln gehört, welche die Harzpartikelchen bei Raumtemperatur nicht zum Quellen bringen. Auf diese Weise erhält man eine Dispersion, welche zum Aufbringen eines Anstrichs in einem einzigen Spritzvorgang geeignet ist. Der bisher übliche Aufbringvorgang ist für diese Dispersion geeignet. Die mit einem einzigen Arbeitsgang erzeugte Schicht kann bis zu 0,2 mm stark sein. Selbst in diesem Fall treten bei und nach dem Brennvorgang weder Risse noch Löcher in der Überzugsschicht auf.
Beispiel 2 Ein für Dispersionen bisher übliches Fluorkarbonharzpulver, also etwa Polymonochlortrifluoräthylen, wird in Dibutylmaleat dispergiert, dem 0,1 0/o Polyäthylenglykoläthylbutyrat zugefügt wird. Die Mischung wird dann etwa 1 Stunde lang auf eine Temperatur im Bereich der plastischen Fließbarkeit des Harzpulvers erhitzt. Ist das spezifische Gewicht des Harzpulvers auf 2 angestiegen, so wird es vom Flüssigkeitsbad getrennt. Die zum Anstrich dienende Dispersion wird wie im Beispiel 1 hergestellt.
Beispiel 3 Ein für Dispersionen auch bisher übliches Fluorkarbonharzpulver, wie Polymonochlortrifluoräthylen, wird von oben durch ein Schüttelsieb in eine senkrechte Hochfrequenzerhitzungsanlage eingebracht und nach starker Erhitzung auf eine Temperatur im Bereich der plastischen Fließbarkeit am unteren Ende der Erhitzungsanlage mechanisch entnommen. Das Pulver wird dann wie im Beispiel 1 in einem Dispersionsrnittel dispergiert.

Claims

Die Erfindung ist nicht auf die oben angeführten Beispiele beschränltt, sie kann vielmehr im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche auf das Verschiedenste abgewandelt werden.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Aufbereitung von Fluorkarbonharzen, insbesondere von Polymonochlortrifluoräthvlen, für Lackzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz in Pulverform so lange auf eine Temperatur im Bereich seiner plastischen Fließbarkeit erhitzt wird, bis das scheinbare spezifische Gewicht des Harzes mindestens auf das Doppelte seines ursprünglichen Wertes gestiegen ist und gegebenenfalls das Harz danach nochmals gemahlen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung so lange erfolgt, bis das scheinbare spezifische Gewicht des Harzpulvers auf das Vier- bis Fünffache des ursprünglichen Wertes gestiegen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des Harzpulvers in einer heißen Atmosphäre von der Temperatur erfolgt, auf die das Harz erwärmt werden soll.
4. Verfahren nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des Harzpulvers in einer Flüssigkeit erfolgt, deren Siedepunkt über der Temperatur liegt, auf die das Harz erhitzt werden soll.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit ein Emulgierungsmittel zugesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzpulver in die Erhitzungsanlage eingestäubt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzpulver durch ein Schüttelsieb in die Erhitzungsanlage eingebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzpulver, nachdem es wärmebehandelt und gegebenenfalls gemahlen ist, in Methylalkohol dispergiert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 686 738; französische Patentschriften Nr. 1 035 182, 1050223.