DE1223085B - Pulverfoermige UEberzugsmischung zum Wirbelsintern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES '///77TW> PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C09d

Deutsche Kl.: 22 g-7/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 24605 IV c/22 g 12. März 1960 18. August 1966

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue pulverförmige Überzugsmischung zum Wirbelsintern auf der Grundlage weichmacherhaltiger Vinylchloridpolymerisate bzw. -mischpolymerisate mit einem niedrigen Schmelzüberzugs-Index (»Fusion Coating Index«).

In der USA.-Patentschrift 2 844 489 wird ein Überzugsverfahren beschrieben, bei welchem der zu überziehende Gegenstand in ein Wirbelbett aus pulverförmigem Überzugsmaterial eingetaucht wird. Beim Eintauchen des erhitzten Gegenstandes in das Wirbelbett schmilzt das Überzugsmaterial auf dem zu überziehenden Gegenstand. Es ist daher erforderlich, daß der Gegenstand auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß das Überzugsmaterial schmilzt und an dem Gegenstand haftet. Die Verwendung weichmacherhaltiger Vinylchloridpolymerisate ist unter anderem auch aus der belgischen Patentschrift 571600 bekannt.

Die Bezeichnung »Schmelzüberzugs-Index« dient als Maßstab für die Wirksamkeit einer Überzugsmischung in einem Uberzugsverfahren.

Der Schmelzüberzugs-Index bezeichnet die Temperatur, auf die eine Stahlstange mit einem Durchmesser von etwa 1,25 cm und einer Länge von etwa 6,25 cm vor der Berührung mit der pulverförmigen Überzugsmischung erhitzt werden muß, damit eine vollständige Verschmelzung der Mischung zu einem kontinuierlichen Überzug auf der Oberfläche der Stange erzielt wird, wenn dabei die folgenden Bedingungen angewendet werden: Eintauchen in ein gleichmäßig verwirbeltes Bett der pulverisierten Überzugsmischung für 5 Sekunden, wobei die Mischung und das Wirbelgas Zimmertemperatur besitzen, die Verwirbelung so stark ist, daß die Tiefe des ursprünglich nicht verwirbelten Bettes um höchstens 30% erhöht wird und kein Nacherhitzen nach dem Eintauchen erfolgt.

Die Erfindung betrifft nun eine pulverförmige Uberzugsmischung zum Wirbelsintern auf der Grundlage von weichmacherhaltigen Vinylchloridpolymerisaten oder -mischpolymerisaten mit einer Teilchengröße von 0,044 bis 0,42 mm, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Vinylchloridpolymerisat eine spezifische Viskosität von nicht mehr als 1 besitzt und wenigstens 10 Gewichtsteile Weichmacher pro 100 Gewichtsteile Polymerisat enthält, wobei das weichgemachte Harz einen Schmelzüberzugs-Index zwischen 163 und 26O⁰C aufweist.

Ein niedriger Schmelzüberzugs-Index ist aus vielen Gründen erwünscht. Vor allem gestattet er die Anwendung von niedrigen Vorerhitzungstemperaturen. Soll ein Gegenstand mittels eines Wirbelbett-Überzugsverfahrens mit einem Überzug versehen werden, Pulverförmige Uberzugsmischung zum Wirbelsintern

Anmelder:

Knapsack Aktiengesellschaft, Knapsack bei Köln

Als Erfinder benannt:
Fritz John Nagel,
Harold M. Gruber, Reading, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 13. März 1959 (799123)

so muß er mindestens gegenüber solchen Temperaturen widerstandsfähig sein, die dem Schmelzüberzugs-Index der Überzugsmischung entsprechen. Außerdem wird durch Verwendung einer Überzugsmischung mit niedrigem Schmelzüberzugs-Index die Verfahrensdauer herabgesetzt. Bei einigen Überzugsverfahren wird zuerst ein Grundiervorstrich aufgetragen, um entweder die Adhäsion des endgültigen Überzugs auf dem Gegenstand zu verbessern oder die Korrosion zu vermindern. Einige Grundiervorstriche sind außerordentlich wärmeempfindlich, und die Verwendung einer Überzugsmischung mit niedrigem Schmelzüberzugs-Index gestattet daher die Anwendung von wärmeempfindlichen Grundiervorstrichen, die sonst nicht verwendet werden können. Durch diese erweiterten Verwendungsmöglichkeiten ergibt sich gegenüber den bekannten verwirbelbaren Überzugsmischungen ein wesentlicher Fortschritt. Die Überzugsmischungen enthalten Vinylchloridpolymerisat oder -mischpolymerisat (z. B. mit Vinylacetat) mit einer spezifischen Viskosität von nicht mehr als 1,0, d. h. Harze mit mittlerem und niedrigem Molekulargewicht. Derartige Harze liefern bessere Überzüge als Harze mit hohem Molekulargewicht, die zusammen mit einer großen Menge Weichmacher verwendet werden. Die spezifische Viskosität wird bestimmt, indem man eine l%ige Lösung der Harze in Cyclohexanon herstellt und die Messungen mit den üblichen Vorrichtungen vornimmt. Die Messungen werden bei 30° C durchgeführt, wenn das Harz ein Polyvinylchlorid ist, und bei 20° C, wenn es sich um ein Mischpolymerisat von Vinylchlorid handelt. Zur

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Erzielung der besten Ergebnisse wird eine spezifische Viskosität von weniger als etwa 0,85 bei Polyvinylchlorid und von weniger als etwa 0,90 bei Vinylchlorid-Mischpolymerisaten bevorzugt.

Das Harz muß mindestens 10 Gewichtsteile Weichmacher auf je 100 Gewichtsteile des Harzes enthalten. Die optimale Menge an Weichmacher variiert in Abhängigkeit von dem verwendeten Weichmacher, dem Molekulargewicht des Harzes und dessen chemischer Natur. Außerdem wird die Menge an Weichmacher auch durch den Verwendungszweck des herzustellenden Überzuges bestimmt. Es muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Weichmachergehalt nicht so groß ist, daß das Harz nicht mehr zu dem für das eigentliche Überzugsverfahren im Wirbelbett benötigten Pulver vermählen werden kann.

Es sind viele verschiedene Arten von Weichmachern bekannt, die zusammen mit Polyvinylchlorid verwendet werden können. Der jeweils am besten geeignete Weichmacher kann auf bekannte Weise in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck des überzogenen Gegenstandes ausgewählt werden. Viele derartige Weichmacher für Polyvinylchlorid sind bereits aus der Literatur bekannt, wie z. B. aus der Veröffentlichung »Effects of Plasticizers Upon Dry Blending Polyvinyl Chloride Resins« der Firestone Plastics Company, Division of Firestone Tire and Rubber Company, Pottstown, Pa., vom September 1957.

Es wird bevorzugt, alle Bestandteile der Mischung während des Herstellungsverfahrens intensiv zu vermählen. Außerdem wird dem Pulver zur Verbesserung der Wirbeleigenschaften vorzugsweise eine kleine Menge eines Polyvinylchlorids zugesetzt, das verpastet werden kann (»paste grade polyvinyl chloride«).

Beispiel 1

Es wurde auf folgende Weise ein stabilisiertes, plastifiziertes Polyvinylharz hergestellt: 60,0 Teile Polyvinylchlorid mit mittlerem Molekulargewicht wurden mit 8,25 Teilen epoxydierten Soyabohnenfettsäuren, 19,50 Teilen Dipropylenglykoldibenzoat und 24 Teilen einer Dispersion aus Weichmacher und Stabilisator vermischt. Die Dispersion des Weichmachers und des Stabilisators wurde hergestellt, indem 4 Teile einer Mischung aus 1,5 Teilen Barium-Cadmium-Seife, 0,75 Teilen Epoxy-Chelatisierungsmittel und 1,75 Teilen epoxydierten Soyabohnenfettsäuren mit 20 Teilen einer Mischung aus 70 Teilen Titandioxyd und 30 Teilen epoxydierten Soyabohnenfettsäuren vermischt wurden. Alle Bestandteile dieser Dispersion wurden auf einer Dreiwalzenmühle miteinander vermischt. Die so erhaltene Mischung enthielt 59 Gewichtsteile Weichmacher auf je 100 Gewichtsteile des Polyvinylchloridharzes. Der Schmelziiberzugs-Index dieser Mischung betrug etwa 232 bis 260⁰C.

Beispiel 2

Es wurde ein Harz hergestellt, welches 60 Teile Polyvinylchlorid mit mittlerem Molekulargewicht, 4,26 Teile epoxydierte Soyabohnenfettsäuren, 13 Teile Dipropylenglykoldibenzoat und 24 Teile der im Beispiel 1 beschriebenen Dispersion von Stabilisator und Weichmacher enthielt. Der so erhaltene Weichmachergehalt des Harzes betrug 42 Gewichtsteile auf ίο je 100 Gewichtsteile des Harzes. Der Schmelzüberzugs-Index der Mischung betrug etwa 246 bis 260° C.

Beispiel 3

Es wurde auf folgende Weise ein stabilisiertes Harz hergestellt: 100 Teile eines Mischpolymerisates aus Vinylchlorid und Vinylacetat mit mittlerem Molekulargewicht (87% Vinylchlorid, 13% Vinylacetat), das eine spezifische Viskosität von 0,53 besaß, wurde mit 17 Teilen Dioctylsebacat, 3 Teilen epoxydierten ao Soyabohnenfettsäuren, 1 Teil Barium-Cadmium-Seife, 0,5 Teilen Epoxy-Chelatisierungsmittel, 0,25 Teilen Stearinsäure und 10 Teilen n-Oxtyl-n-decylphthalat vermischt. Die so erhaltene Mischung enthielt 30 Gewichtsteile Weichmacher auf je 100 Gewichtsteile des Harzes. Die Mischung besaß einen Schmelzüberzugs-Index von 182 bis 204° C.

Beispiel 4

45,0 Teile eines Mischpolymerisates aus 87 % Vinylchlorid und 13 % Vinylacetat mit mittlerem Molekulargewicht wurden mit 15 Teilen eines Mischpolymerisates mit mittlerem Molekulargewicht, welches aus 95 bis 85% Vinylchlorid und 5 bis 15% Vinylidenchlorid bestand, 1,25 Teilen epoxydierten Soyabohnenfettsäuren, 9,0 Teilen n-Octyl-n-decylphthalat, 9,0 Teilen chlorierten Wachsen und 24 Teilen der im Beispiel 1 beschriebenen Dispersion eines Weichmachers und Stabilisators vermischt. Die Mischung besaß einen Schmelzüberzugs-Index von etwa 204 bis 232° C.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Pulverförmige Überzugsmischung zum Wirbelsintern auf der Grundlage von weichmacherhaltigen Vinylchloridpolymerisaten oder -mischpolymerisaten mit einer Teilchengröße von 0,044 bis 0,42mm, dadurchgekennzeichnet, daß das Vinylchloridpolymerisat eine spezifische Viskosität von nicht mehr als 1 besitzt und wenigstens 10 Gewichtsteile Weichmacher je 100 Gewichtsteile Polymerisat enthält, wobei das weichgemachte Harz einen Schmelzüberzugs-Index zwischen 163 und 260° C aufweist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Belgische Patentschrift Nr. 571 600;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 844489;
   »Der Plastverarbeiter«, 1957, S. 131 bis 134.

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