DE1570865A1

DE1570865A1 - Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen aus Epoxydharzen nach dem Wirbelsinterverfahren

Info

Publication number: DE1570865A1
Application number: DE19641570865
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Nowak; Dr Phil Manfred Saure
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-09-21
Filing date: 1964-09-21
Publication date: 1970-02-26

Description

Verfahren zur Herstellung von Überzügen aus Epoxydharzen nach dem Wirbelsinterverfahren.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Isoliermasse auf Epoxidharzbasis zur Herstellung von Überzügen, die nach dem Wirbelsinterverfahren auf metallische oder nichtmetallische Gegenstände aufgebracht werden.
Es ist bereits bekannt, für diesen Zweck Epoxydharzmassen zu verwenden, die in Form eines trockenen, nicht klebenden Pulvers auf verschiedene Gegenstände aufgebracht werden, So werden z.B. für die Herstellung von Überzügen auf Metalloberflächen nach dem Wirbel sinterverfahren Epoxydharzpulvermassen verwendet, die im wesentlichen aus höherkondensierten Polyeoxydverb.ndungen auf Bisphenolbasis bestehen und denen als Härtungsmittel Dicyandiamid zugesetzt ist. Weiterhin sind derartige Pulver mit unterschiedlichen Mengen von mineralischen Füllstoffen versetzt.
Zur Aufbringung derartiger Wirbelsinterpulver sind verhältnismäßig hobe Temperaturen von über 180 °C erforderlich, um der Masse eine ausreichende Fließfähigkeit auf m Untergrund zu -verleihen. uTe nach Wärmekapazität; des behandelten Metallteils sind außerdem Nachhärtungszeiten voll einer halben bis einer Stunde bei 180 °C erforderlich, damit der Überzug einen für optimale, mechanische und elektrische Eigenschaften ausreichenden Härtungsgrad besitzt. Im Gegensatz zu Wirbelsinterpulvern iit thermoplastischen Bindemitteln, bei denen keine Härtung erforderlich ist, weisen die vorhandenen Wirkbelsinterpulver auf Epoxydharzbasis allgemein den Nachteil einer insbesondere bei dünnwandigen Metall teilen erforderlichen Nachhärtungszeit auf. Derartige Wärmetemperatureinwirkungen schließen eine Behandlung von temperaturempfindlichen Gegenständen aus.
Es wurde nun gefunden, daß Isolierüberzüge aus einem Epoxydharzpulver auch bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen nach dem Wirbelsinterverfahren hergestellt werden können, wenn erfindungsgemäß als Uberzugsmasse eine Mischung aus einem flüssigen Bisphenolepoxydharz und einer flüssigen, cycloaliphatischen Polyepoxydverbindung verwendet wird, wobei die Mischung durch einen Härtungskatalysator auf BF3-Amin-Basis zu einem trockenen Zustand vorpolymerisiert worden ist. Der Vorpolymerisationsgrad kann 80 gewählt werden, daß eine bei Raumtemperatur praktisch feste, mahlfähige Masse erhalten wird, der nach ihrer Pulverisierung gegebenenfalls mineralische Füllstoffe zugesetzt werden können.
Ein Vorteil derartiger Massen besteht darin, daß sie bei einer ausreichenden Lagerfähigkeit bei Raumtemperatur bereits Je nach Auswahl des verwendeten BF3-ksin-Adduktes im Temperaturbereich von 120 - 180 °C auf eine Metalloberfläche aufgesintert werden können und in wenigen Minuten in dünnen Filmen einen optimalen Härtungsgrad erhalten. Mit der Isolationsmasse der vorliegenden Erfindung können somit verhältnismäßig temperaturempfindliche Gegenstände mit einem festhaftenden Epoxydharzüberzug versehen werden.
Das Verhältnis der Bisphenolkomponente zur cycloaliphatischen Polyepoxydverbindung in der Mischung kann in weiten Grenzen variiert werden. Zweckmäßig wird ein Verhältnis der Polyepoxydverbindung auf Bisphenolbasis zur Polyepoxydverbindung aus cycloaliphatischen Verbindungen von etwa 80 : 20 bis 50 : 50 gewählt.
Als cycloaliphatische Polyepoxydverbindung eignen sich insbesondere acetalartig gebundene Polyepoxydverbindungen mit einer Cgclohexengruppierung. Derartige Polyepoxyde sind im Handel unter der Bezeichnung CY 175 oder CY 176 der Firma Ciba bekanntgeworden.
Ebenso können auch andere cycloaliphatische Polyepoxydverbindungen für den vorliegenden Zweck in der Mischung Anwendung finden, die mit einem BF 3-Amin-Katalysator bei Raumtemperatur oder wenig erhöhten Temperaturen eine Vorgelierung ermög] icher..
Überraschenderweise tritt keine Polymerisat ; ion der Bisphenolepoxydverbindung in Gegenwart der Borfluorid-Amin-Katalysatoren bei Raumtemperatur auf. Der Katalysator in der Bindemittelmischung reagiert offenbar lediglich mit der c, ycloaliphatischen Komponente und ermöglicht eine Gelierung bis zu einem trockenen Zustand für die Mischung.
Als BF3-Amin-Katalysatoren können solche Komplexverbindungen Anwendung finden, die mit der flüssigen Bisphenol-Polyepoxydverbindung bei Raumtemperatur ein mehrere Monate lagerfähiges Gemisch ergeben und bei Temperaturen von ca. 150 °C in kurzer Zeit eine Härtung derartiger Epoxydverbindungen ermöglichen.
So können z.B. Komplexverbindungen Anwendung finden wie BF3-Triäthanolamin, BF3-Piperidin, BF3-N .N-Dimethylanilin, BF3-Äthylamin sowie BF3-Benzylamin. Die ersten drei der vorgenannten BF3-Amin-Komplexverbindungen werden erst bei Temperaturen oberhalb von 150 °C wirksam, ermöglichen jedoch bei diesen Temperaturen eine schnelle Aushärtung der Mischung. Mit BF3-Amin-Komplexen aus Äthylamin und Benzylamin wird eine schnelle Polymerisation der Bisphenolepoxydverbindung schon bei Temperaturen im Bereich von 130 - 150 °C erreicht.
Für die Isolationsmasse nach der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise folgende Zusammensetzung Anwendung finden: 70 Gew.-Teile einer Polyepoxydverbindung auf Bisphenolbasis mit einem Epoxydäquivalent von 190 30 n 1 einer cycloaliphatischen, acetalartig gebundenen Polyepoxydverbindung mit Cyclohexengruppierung und einem Epoxydäquivalent von etwa 160 5 " " BF3-Äthylamin Das BF -Äthylamin wird zunächst in der auf ca. 80 - 900 er-3 hitzten flüssigen Bisphenolepoxydverbindung gelöst und dieser Lösung die cycloaliphatische Polyepoxydverbindung zugesetzt.
Durch eine kurzfristige Temperaturbehandlung bei 90 oO wird eine Polymerisation des cycloaliphatischen Anteuild der Mischung herbeigeführt, in der die Bisphenolepoxydverbindung fein verteilt bleibt, so daß die Mischung bei Raumtemperatur eine feste, nicht klebende Konsistenz besitzt. Diese Masse kann zu einet Pulver zerkleinert werden und mit unterschiedlichen Mengen mineralishen Füllstoffs, wie z.B. Gli@mermehl, Talkum oder Dolomit versetzt werden. Die Mischung läßt sich im Wirbelsinterverfahren oder in einem ähnlichen Sinterverfahren verarbeiten und bildet eine homogene, festhaftende Überzugsschicht sowohl auf metallischen als auch nicht metallischen Gegenständen. Der Zusatz der cycloaliphatischen Komponente in der Mischung gewährleistet für den Überzug eine Verbesserung der Kriechstromfestigkeit, die mit bekannten Wirbelsintermassen aus Epoxydharz auf Basis von Bisphenolen allein nicht zu erreichen ist.
4 Seiten Beschreibung 1 Patentanspruch

Claims

Patentanspruch Verfahren zur Herstellung von Überzügen nach dem Wirbelsinterverfahren durch AufsinCern von Umsetzungsprodukten aus Polyepoxydverbindungen mit Vernetzungsmitteln (Härtungsmitteln) dadurch gekennzeichnet1 daß eine Mischung aus einem flüssigen Bisphenolepoxydharz und einer flüssigen cycloalophatischen Polyepoxydverbindung verwendet wird, wobei die Mischung durch einen Härtungskatalysator auf BF3-JLmin-Basis zu einem trockenen Zustand vorpolymerisiert worden ist.