DE1669151C3 - Kunststoffpulver für das Tauch- und Spritzbeschichtungsverfahren - Google Patents

Kunststoffpulver für das Tauch- und Spritzbeschichtungsverfahren

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DE1669151C3
DE1669151C3 DE1669151A DE1669151A DE1669151C3 DE 1669151 C3 DE1669151 C3 DE 1669151C3 DE 1669151 A DE1669151 A DE 1669151A DE 1669151 A DE1669151 A DE 1669151A DE 1669151 C3 DE1669151 C3 DE 1669151C3
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Description

schwanken, bevorzugt werden jedoch Copolymerisate mischen Vernetzung. Sie besitzen daher eine sehr
mit Durchschnittsmolekulargewichten von 10 000 bis geringe Verarbeitungsbreite, die ihre Verwendung
50 000 verwendet, da gefunden wurde, daß die tech- erschwert. Besonders gut geeignet sind die möglichst
nologischen Eigenschaften in diesem Bereich für die weitgehend verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copoly-
Verarbeitung besonders günstig sind. Derartige Poly- 5 merisate, die vor der Verseifung Äthylen und Vinyl-
merisaie besitzen Schmeizindizes (gemessen bei 190"C acetat in einem Molverhältnis von 10:1 bis <-: 1 ent-
und bei einer Belastung von 30,2 g/mm2) von 0,5 bis halten. Derartige verseifte Äthylen-Vinylacetat-Co-
200 g/10 Min. polymerisate enthalten etwa 13 bis 30Gewichts-
Vorzugsweise werden Produkte verwendet, die prozent Vinylalkohol.
einen Schmelzindex von 5 bis 100 g/10 Min. aufweisen. io Diese verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeri-
Bei sehr hochmolekularen Produkten ist die Er- sate weisen eine gute Licht-, Luft- bzw. Wetterbestän-
weichungsgeschwindigkeit zu gering und das Fließ- digkeit auf. Um diese Eigenschaften jedoch noch zu
verhalten ungünstig, wogegen die niedermolekularen verbessern, können — falls gewünscht — geeignete
Copolymerisate ungünstigere mechanische Eigen- Stabilisatoren zugemischt werden. Als Stabilisatoren
schäften wie z. B. geringere Reißfestigkeit, Zähigkeit 15 gegen UV-Licht sind z. B. substituierte Crotonsäure-
und Flexibilität und eine höhere SpröJigkeit besitzen. ester, Benzophenonderivate und Benzotriazole sehr
Die Verseifung der Athylen-Vinylacetdt-Copoly- gut geeignet (vgl. deutsche Auslegeschrift 10 87 902,
merisate kann ebenfalls nach beliebigen bekannten oelgisches Patent 6 25 007 und britisches Patent
Methoden erfolgen. Vorteilhafterweise wird in einem 8 78 362).
wasserfreien Medium in Gegenwart von alkalischen 20 Weitere Zusätze wie z. B. Füllstoffe, Weichmacher, oder sauren Katalysatoren eine Umesterung mit ali- Farbstoffe und Pigmente können dem Beschichtungsphatischen Alkoholen durchgeführt. Als alkalische pulver ebenfalls zugesetzt werden. Sie lassen sich Umesterungskatalysatoren wurden vorzugsweise Al- in den üblichen Mischgeräten, wie z. B. in einem kalimetallalkoholate wie z. B. Natriummethylat, Ka- Lödige-Mischer, trocken einfärben. Die Menge der liumäthylat u.a. als saure Katalysatoren Halogen- 25 zugesetzten Pigmente kann 0,5 bis 5% betragen. Gewasserstoffe wie z. B. Chlorwasserstoff, Schwefelsäure eignete Pigmente sind z. B. Titanoxyd, Chromoxydoder organische Sulfonsäuren wie z. B. Toluolsulfon- grün, Ultramarin, Cadmiumrot bzw. -gelb, Ruß u. a. säure verwendet.'Um eine rasche und weitgehende Metalleffekte lassen sich leicht durch Zugabe von Alkoholyse des Athylen-Vinylacetat-Copolymerisats Aluminium bzw. Bronzepulver erzielen. Will man zu erzielen, kommen als aliphatisch^ Alkohole bevor- 30 besonders leichte und stoßfeste Beschichtungen aufzugt Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylalkohol zur bringen, dann empfiehlt sich eine Aufschäumung der Anwendung. Insbesondere in Gegenwart von Methyl- Schicht durch Zumischen von organischen Treibalkohol kann das Umesterungsgleichgewicht durch mitteln. Als solche sind z. B. Azodicarbonamid oder Abdestillieren des Methylacetats als des leichtflüch- Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid gut verwendbar, tigsten Anteils zugunsten des vetneiften Polymerisates 35 Nach dem im folgenden beschriebenen Beschichverschoben werden. Werden Alkalimetallhydroxyde tungsverfahren werden vorzugsweise aus Metallen als Verseifungskatalysatoren verwendet, so muß die gefertigte Werkstücke mit einem Kunstharzüberzug Katalysatormenge erhöht werden, weil der Kataly- versahen; es können aber auch Gegenstände aus Kesator während der Verseifung teilweise in Alkalimetall- ramik, Glas, Holz oder Kunststoff beschichtet werden, acetat umgewandelt und ihrer Funktion entzogen wird. 40 sofern diese der zum Aufschmelzen des Kunstharz-Ais Lösungsvermittler, die insbesondere bei der pulvcrs erforderlichen thermischen Beanspruchung Verseifung von Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisaten standhalten. Die Oberfläche der zu beschichtenden mit hohem Gehalt an einpolymerisiertem Äthylen er·· Gegenstände wird zweckmäßigerweise vor der Beforderlich sind, können unter den Verseifungsbedin- schichtung durch Reinigen mit Lösungsmitteln oder gungen inerte organische Lösungsmittel wie z. B. ali- 45 mechanisch von Fetten, ölen oder sonstigen störenden phatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Chlor- Verunreinigungen, wie z. B. Oxydschichten, befreit, kohlenwasserstoffe, Carbonsäureester, Ketone und Um die Haftfestigkeit der Kunstharzschicht auf der Äther zugesetzt werden. Unterlage weiter zu verbessern, kann diese durch Die Zusammensetzung der verseiften Äthylen- Sandstrahlen, Bürsten oder Ätzen aufgerauht werden; Vinylacetat-Copolymerisate ist für ihre Eignung als 50 angesichts der ausgezeichneten Haftfestigkeit der Beschichtungspulver von ausschlaggebender Bedeu- erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisate ist jetung. Da in der Praxis eine möglichst hohe Härte, ein doch eine derartige Vorbehandlung in vielen Fällen hoher Schmelzpunkt und eine gute Lösungsmittel- nicht erforderlich. Im Gegensatz zu zahlreichen beständigkeit vorteilhaft sind, werden vorzugsweise anderen für den gleichen Zweck verwendeten Kunstmöglichst vollständig verseifte Äthylen-Vinylacetat- 55 stoffpulvern, wie z. B. Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Copolymerisate gebraucht. Da vollständig verseifte Celluloseacetobutyrat, ist die Haftung der verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate, die vor der Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate an den meisten Verseifung Äthylen und Vinylacetat in einem größeren Materialien so gut, daß bei der Zerreißprüfung der Molverhältnis als 20:1 enthalten, noch sehr poly- Probekörper nicht an der Haftnaht reißt, sondern der äthylenähnlich sind, besitzen sie die oben erläuterten, 60 Überzug selbst auseinandergerissen wird. Aus diesem für die Herstellung von Überzügen nach den hier Grunde kann auf die Verwendung eines Haftvermittbehandelten Beschichtungstechniken unerläßlichen vor- lers verzichtet werden.
teilhaften Eigenschaften nur in ungenügendem Maße. Die erfindungsgemäß zu verwendenden pulver-
Andererseits besitzen die weitgehend verseiften Äthy- förmigen verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeri-
len—Vinylacetat-Copolymerisate, die vor der Ver- 65 sate ergeben, wie mit Hilfe eines Funken-Induktors
seifung Äthylen und Vinylacetat in einem kleineren mit regelbarer Hochdruckspannung nachgewiesen
Molverhältnis als 2: 1 enthalten, einen relativ hohen werden kann, auch schon bei geringen Schichtdicken
Schmelzpunkt und neigen gleichzeitig zu einer ther- von 10 bis 20 μ absolut porenfreie dichte und gleich-
mäßige Überzüge. Bei anderen Thermoplasten, wie z. B. beim Polyäthylen, lassen sich solche porenfreien Überzüge nur bei Schichtdicken von 200 bis 300 μ erzielen. Im Gegensatz zu Polyäthylenbeschichtungen läßt sich der Glanz der nach den vei schiedenen Pulverlechniken erhaltenen Beschichtur.gen durch Abschrecken des beschichteten heißen Werkstückes z. B. durch sofortiges Eintauchen in Wasser wesentlich verbessern. Beim Polyäthylen tritt bei dieser Behandlung unter anderem eine sogenannte Nachporenbildung auf. Infolge dieses günstigen Verhaltens sowie der ausgezeichneten Verfließeigenschaft lassen sich mit den erfindungsgemäß verwendeten Materialien wesentlich kürzere Arbeitszyklen erreichen, als dies bei den anderen für die Pulverbeschichtung üblicherweise verwendeten Polymerisaten möglich ist. Durch die gute Haftfestigkeit und Elastizität der hier beschriebenen Beschichtungsmaterialien können die beschichteten Werkstücke, z. B.Stahlbleche, ohne Abplatzen des Überzuges um 180° verbogen werden. Bei einer ähnlichen Beanspruchung von Teilen, die z. B. mit Polyäthylen oder Celluloseacetobutyrat beschichtet worden sind, entstehen hierbei an den beanspruchten Stellen Haarrisse. Selbst bei -550C konnte ein Abplatzen bzw. Loslösen der Schicht unter der obigen Beanspruchung bei den mit den hier beanspruchten Überzügen nicht beobachtet werden.
Die verseiften Äthylen-Vinylacctat-Copolymericate weisen ferner eine höhere Härte und Kratzfestigkeit sowie eine höhere Klarheit auf als das Polyäthylen.
Die nach dem hier beschriebenen Venahren hergestellten Beschichtungen zeigen eine ähnlich gute Chemikalienbeständigkeit wie die entsprechenden Polyäthylenbeschichtungen; ihre Beständigkeit gegenüber zahlreichen organischen Lösungsmitteln, wie z. B. gegen aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen sowie Chlorkohlenwasserstoffen, ist dagegen wesentlich besser. Als solche organische Lösungsmittel sind z. B. Waschbenzin, Petroleum, Benzol, Toluol, Xylol, Trichloräthylen, Perchloräthylen u. a. zu nennen.
Die Korngröße der verseiften ÄthylenVinylacetat-Copolymerisate ist für ihre Brauchbarkeit im Rahmen der hier behandelten Pulvertechniken von entscheidender Bedeutung. Der geeignete Korndurchmesser beträgt 20 bis 300 μ. Im einzelnen werden für das Wiibelsinterverfahren Pulver mit dem Korndurchmesser von 50 bis 250 μ, für das Flammspritzverfahren solche von 80 bis 200 μ und für das elektrostatische Beschichtungsverfahren solche von 40 bis 120 μ bevorzugt. Die Herstellung derartiger Polymerisatpulver erfolgt entweder durch Mahlen des grobkörnigen Produktes z. B. in einer Pallmann-Mühle und anschließendes Sieben oder durch eine geeignete Fällungsmethode aus einer Lösung.
Beschichtungspulver von besonders vorteilhafter Beschaffenheit können nach einem in der deutschen Patentschrift 13 01 539 beschriebenen Verfahren erhalten werden. Dies beruht auf der Eigenschaft der Verseifungslösungen der als Ausgangsprodukte dienenden Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisaten beim Erkalten zu gelieren. Die mit Hilfe von geeignettn Vorrichtungen zerkleinerte gelierte Lösung wird durch Wasserdampfdestillation im Vakuum von den anhaftenden Lösungsmittelresten befreit und getrocknet. Infolge ihrer porösen Beschaffenheit lassen sich die nach diesem Isolierungsverfahren in körniger Form erhaltenen Copolymerisate durch Mahlen sehr leicht in den Zustand einer gegebenenfalls erwünschten feineren Körnung überfühien. Produkte mit einer derartigen rundlichen Körnung sind insbesondere für das elektrostatische Beschichtungsverfahren vorzüglich geeignet. Das Wesen und die Verfahrenstechnik des Wirbeisinterbeschichtungüverfahrens und des Flammspritzbeschichtungsverfahrens ist aus der Literatur hinlänglich bekannt. Dem elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahren liegt das Prinzip der elektrostatischen Lackierung zugrunde. Das Kunstharz, welches nur eine sehr geringe Leitfähigkeit aufweisen darf, wird mit Hilfe von Druckluft zerstäubt und in einem durch einen hochgespannten Gleichstrom erzeugten elektrischen Feld elektrostatisch aufgeladen.
Das aufgeladene Material wird dann unter Zuhilfenahme eines schwachen Luftstromes auf die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes aufgebracht. Dabei kommt der bekannte Umgriffeffekt der Elektrostatik zum Tragen. Nach dem Pulverauftrag erfolgt dann das Aufschmelzen des gewöhnlich
kalt aufgebrachten Überzuges in der Regel bei 230 bis 260°C während 3 bis 5 Minuten in Heißluftöfen.
Diese Verarbeitungstechnik stellt an das Beschich-
tungsmaterial einige besondere Anforderungen. Die Pulverteilchen müssen möglichst rundlich sein, einen Korndurchmesser von etwa 40 bis 120 μ und einen hohen spezifischen Widerstand besitzen. Die nach geeigneten Methoden hergestellten Beschichtungspulver für die erfindungsgemäße Anwendung erfüllen diese Anforderungen in hervorragender Weise. Die Verwendungsmöglichkeiten dieser Pulver aus verseiften Äthylen—Vinylacetat-Copolymerisaten nach den oben beschriebenen Pulverbeschichtungsverfahren sind sehr vielfältig und je nach Verarbeitungsverfahren verschieden.
. Die Überzüge dienen in erster Linie als Korrosionsschutz bzw. als Schutz gegen mechanischen Verschleiß für Gegenstände aus Metallen, wie z. B. aus Stahl, Stahlguß, Kupfer, Messing, Bronze, Rotguß, AIuminium und dessen Legierungen, aber auch aus Porzellan, Keramik, Kunststoff und aus einigen Holzarten. Sie können ferner als elektrisch isolierende Überzüge in der Elektrotechnik z. B. für Leuchten, Schalter, Motorenteile u. a. verwendet werden. Nach dem Wirbelsinterverfahren können z. B. Haushaltsgeräte, Kühlschrankroste, Kleiderablagen, Handtuchhalter, Ladeneinrichtungen, Verkaufsstände, Dekolationsgegenstände, Bedienungs- und Flaschenkörbe, Rohre u. a. beschichtet werden. Nach dem Flammspritzverfahren und nach dem elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahren werden zweckmäßigerweise größere Flächen der obengenannten Materialien beschichtet. Sie finden z. B. Anwendung beim Außen- und Innenbeschichten von Rohren, Behältern u. a.
Beispiel 1
In ein Wirbelbett von 100 cm Breite, 200 cm Länge und 100 cm Höhe vurden 75 kg des pulverförmigen verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates mit dem Teilchendurchmesser zwischen 80 und 200 μ eingefüllt. Das Copolymerisat enthielt in einpolymerisiertem Zustand 78,4 Gewichtsprozent Äthylen, 20,8 Gewichtsprozent Vinylalkohol und 0,8 Gewichtsprozent Vinylacetat. Der nach der ASTM-Methode D 1238-52 T bestimmte Schmelzindex betrug bei Bedingung B, d.h. bei 125°C und 30,2 g/mm2 Belastung, 12,0 g/10 Min. und bei Bedingung E, d. h. bei 1900C und derselben Belastung,. 42 g/10 Min. Der
ie by ίο ι
Schmelzpunkt lag bei 106 bis 1080C. In das Wirbelbett wurde dann Luft mit einer derartigen Geschwindigkeit eingeblasen, daß ein gutes, homogenes, staubfreies Wirbelbett von etwa 50 cm Höhe entstand. Die als Prüfkörper dienenden gesandstrahlten Stahlbleche mit den Abmessungen von 90 χ 110 χ 2 mm wurden 3 Minuten in einem Heizschrank, in welchem eine Temperatur von 2500C herrschte, erhitzt und dann 3 Sekunden in das Wirbelbett getaucht. Die beschichteten Probekörper wurden dann nach 20 Sekunden durch Eintauchen in kaltes Wasser abgeschreckt. Die erhaltenen Überzüge waren vollkommen glatt, glänzend und blasenfrei. Für die Vergleichsversuche sind zwei verschiedene Polyäthylenpulver mit derselben Korngrößenverteilung wie das verseifte Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat eingesetzt worden. Vergleichssubstanz I war ein käufliches Wirbelsinterpulver aus Hochdruckpolyäthylen mit einem bei Bedingung E gemessenen Schmelzindex von 2,5 g/10 Min., wogegen Vergleichssubstanz 11 aus einem Hochdruck-Polyäthylen mit einem unter derselben Bedingung gemessenen Schmelzindex von 56 g/Min, erhalten wurde. Die mit diesen Polyäthylenpulvern durchgeführten Wirbelsinterversuche zeigten, daß zur Erzielung eines ebenmäßigen und glatten Überzuges bei Verwendung der Vergleichssubstanz I eine Vorwärmtemperatur von 45O0C und bei der Verwendung der Vergleichssubstanz II eine Vorwärmtemperatur von 33O°C erforderlich war. Im ersten Falle wurde hierbei bereits eine thermische Schädigung des Überzuges beobachtet. Die Eigenschaftsprüfung der mit den obengenannten Wirbelsinterpulvern beschichteten Probekörpern ergab die nachfolgenden Ergebnisse:
1. Mit Hilfe eines Hochspannungsfunkeninduktors konnte an den mit verseiftem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat beschichteten Platten eine vollkommene Porenfreiheit festgestellt werden, wogegen die mit Polyäthylen beschichteten Platten, besonders diejenigen, die mit der Vergleichssubstanz I beschichtet waren, eine starke Porösität der Überzüge aufwiesen.
2. Die Haftfestigkeitsprüfung an 20 mm breiten beschichteten Stahlblechstreifen ergab für die Beschichtung nach Beispiel 1 einen Wert von 20 kp, wobei bei der Reißprüfung nicht die Haftnaht nachgab, sondern der Überzug selbst durchgerissen wurde. Dieselbe Prüfung an den mit Polyäthylen beschichteten Platten führte zur Abtrennung des Überzuges von der Unterlage, und zwar im Falle der Vergleichssubstanz I bei 9 kp und im Falle der Vergleichssubstanz II bei 6 kp Belastung.
3. Die nach Beispiel 1 mit verseiftem Äthylen-Vinylacetat Copolymerisat hergestellten Überzügezeichnen sich gegenüber den mit Polyäthylen erhal tenen Überzügen durch einen höheren Glanz unc durch eine bessere Transparenz aus. Die erster« ergaben daher beim Einfärben leuchtendere Farbtöne
4. Die Alterungs-Bewitterungsbeständigkeit de: verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates von Beispiel 1 wird in der Tabelle 1 mit den entsprechende! Eigenschaften der Vergleichssubstanz I verglichen:
Tabelle 1 Verseiftes Äthylen-Vinylacetat-
Copolymerisat nach Beispiel 1
Reißfestigkeit ■ Reißdehnung
(kg/cm*)		 420
350
380
420		 Polyäthylen
(Vergleichssubstanz
Reißfestigkeit
(kg/cm1)		 I)
Reißdehnung
Testmethode 130
125
128
135		 150
130
152
140		 740
16
20
40
Unbehandelte Probe
1000 Stunden Weather-O-meter-
Test1)
1000 Stunden Xenotest2)
100 Tage Heißluftalterungstest
bei 70° C3)
') Die Prüfung erfolgte in einem Gerät mech. ASTM, E 42 nach der Prüfmethode ASTM D 1499.
2) Durchgefühlt nach der DIN-Vorschrift 53388/54004.
3) Gemäß Anforderungen der DIN-Vorschrift 50011.
In allen Prüfungen erwies sich das verseifte Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat dem Polyäthylen überlegen. Ahnlich wie die in der Tabelle 1 aufgeführten Substanzprüfkörper lassen sich die mit verseiftem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat beschichteten Stahlplatten nach einer entsprechenden Behandlung ohne Reißen des Überzuges scharf um 180 bzw. 360' C durchbiegen. Die analog behandelten, mit Polyäthylen beschichteten Slahlplatten zeigen bei dieser Prüfung Bruchstellen an d
Knickstelle.
5. Wie aus der nachfolgenden Tabelle 2 ersichtli
ist, zeigt der nach dem Beispiel 1 hergestellte Überz
aus verseiftem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerii
eine wesentliche höhere Beständigkeit gegenüber d
darin aufgeführten Lösungsmitteln. Dasselbe gilt I
zahlreiche andere Kohlenwasserstoffe und ChIi
kohlenwasserstoffe.
509 681
P''
1
Tabelle 2 Beobachtete Gewichtszunahme bei 2) PoIy- (Vergleichs-
Lösungsmittel nach 30 Tagen Lagerung Vinylacetat-Copolymerisat äthylen substanz 1)
Raumtemperatur in % nach Beispiel 1 12,0
1) Verseiftes Äthylen- 13,0
3,3 11,2
3,0 1,6
0,9 4,2
0,2 14,7
Petroläther 0,02 20,0
Benzin 2,5 20,5
Petroleum 5,0 14,0
Schmieröl 2,5 16,0
Mineralöl 10,2 40,0
Terpentin 11,0
Cyclohexan 20,0
Decali η
Benzol
Toluol
Tetrachlor
kohlenstoff
Im Gegensatz zu Polyäthylen ist das verseifte Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat in den in der Tabelle 2 genannten Lösungsmitteln bei 1000C unlöslich.
6. Die Shore-Härte D des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates vom Beispiel 1 beträgt 56, wogegen das als Vergleichssubstanz herangezogene Polyäthylen eine Shore-Härte D von 40 aufweist. Trotz der höheren Härte zeichnet sich das erstere durch eine mit der des Polyäthylens vergleichbaren Elastizität, weiche auch bei tiefen Temperaturen erhalten bleibt, aus.
Beispiel 2
Das in Pulverform mit einem Korndurchmesser von 80 bis 120 μ vorliegende verseifte Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat, welches 79,2 Gewichtsprozent Äthylen, 19,1 Gewichtsprozent Vinylalkohol und 1,7 Gewichtsprozent Vinylacetat einpolymerisiert enthielt und einen bei 1250C und 30,2 g/mm2 Belastung gemessenen Schmelzindex von 2,5 g/10 Min. besaß, wurde durch Einblasen von Druckluft zerstäubt und die Schwebeteilchen durch ein mit hochgespanntem Gleichstrom von 50 kV erzeugtes elektrisches Feldgeblasen, wobei diese eine ausreichende elektrostatische Aufladung erhielten. Die aufgeladenen Teilchen wurden dann mit Hilfe eines schwachen Luftstromes auf die Oberfläche der zu beschichtendet 90 χ 110 χ 2 mm großen Stahlblechplatten aufge bracht. Hierbei zeigte das Produkt einen ausgezeich neten »Umgriff«. Das Aufschmelzen des Überzuge! erfolgte in einem geeigneten Heißluftschrank im Laufi von 3 Minuten bei 2600C, wobei ein glatter, poren freier, glänzender Überzug von 120 μ Stärke erhaltet wurde.
Die Eigenschaften der so erhaltenen Überzüge ent ίο sprachen denen der nach dem Beispiel 1 erhaltenen
Beispiel 3
Ein gesandstrahltes Stahlblech von den Abmessun gen 90 χ 110 χ 2 mm wurde auf 23O0C vorgewärm
und unter Zuhilfenahme eines handelsüblichen Flamm Spritzgerätes nach dem bekannten Flammspritz verfahren mit einem pulverförmigen verseiften Äthy len-Vinylacetat-Copolymerisat, welcher 72,7 Ge wichtsprozent Äthylen, 26,4 Gewichtsprozent Vinyl
alkohol und 0,9 Gewichtsprozent Vinylacetat enthiel und einen nach Bedingung B (1250C und 30,2 g/mm: Belastung) gemessenen Schmelzindex von 2,2 g/10 Min aufwies, beschichtet. Hierzu wurde das Kunststoff pulver, welches den Korndurchmesser von 100 bij 200 μ besaß, durch Einblasen von Luft aufgewirbel und der Flammspritzpistole zugeführt. Das in dei Flamme aufgeschmolzene Pulver bildete auf der Ober fläche des Probekörpers einen gut verfließenden glatten und blasenfreien Überzug. Nach kurzen Nacherhitzen mit der Flamme wurde die heiße Platt« durch Eintauchen in kaltes Wasser abgeschreckt. Mar erhielt einen hochglänzenden und porenfreien Über zug, welcher sich gegenüber den zwei im Beispiel ] näher beschriebenen Polyäthylentypen durch niedrigen
Verarbeitungstemperaturen und besseres Fließverhai ten auszeichnete. Die Farbschattierungen, die bein Flammspritzen mit eingefärbten Polyäthylenpulveri gewöhnlich aufzutreten pflegen, waren bei den hie; beschriebenen verseiften Äthylen-Vinylacetat-Co polymerisaten nicht zu beobachten.
Die Eigenschaften der nach diesem Beispiel her gestellten Beschichtungen wiesen gegenüber Poly äthylenbeschichtungen die gleichen, bereits im Bei spiel 1 näher erläuterten Vorzüge auf. Zufolge de; höheren Gehaltes an einpolymerisierten Vinylalkohol Einheiten besitzt die mit dem Material des vor liegenden Beispiels erhaltene Beschichtung eine höhen Härte und eine höhere Quellbeständigkeit gegen Koh lenwasserstoffe als die nach Beispiel 1 erhaltene Be schichtung.
Λ

Claims (1)

1 2
ohne Zersetzung-schmelzen, so z.B. Polyolefine wie
Patentanspruch: Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylhalogenide wie
z. B. Polyvinylchlorid, Polyamide, Cellulosederivate
Verwendung eines Pulvers einer Korngröße von usw. verwendet werden. In der Praxis wird für diesen 20 bis 300 μ aus verseilten Äthylen-Vinylacetat- 5 Zweck vor aiiem Polyäthylen, insbesondere Hoch-. Copolymerisaten, die vor der Verseifung Äthylen druckpolyäthylen, verwendet. Die mit Polyäthylen und Vinylacetat in einem Molverhältnis von 2:1 hergestellten Beschichtungen zeigen jedoch zahlreiche bis 20:1, vorzugsweise von 4:1 bis 10:1, ent- Nachteile wie z. B. eine geringe Härte, eine mangelnde halten und die bis zu einem Hydrolysegrad, von Haftung an gewissen Maierialoberflächen und eine 80 bis 100% verseift sind, zum Beschichten von io hohe Empfindlichkeit gegenüber zahlreichen orga-Gegenständen aus Metall, Keramik, Glas, Kunst- rüschen Lösungsmitteln wie z. B. gegen Paraffinstoff und Holz nach den Techniken der Tauch- oder kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, Spritzbeschichtungsverfahren, wie Wirbelsintern, Chlorkohlenwasserstoffe, Ester, Ketone usw. Auch Flammspritzen oder elektrostatischem Pulver- die Verarbeitung von Polyäthylen bereitet häufig spritzen. 15 Schwierigkeiten, es zeigt sich hierbei z. B. der sogenannte »Orangenschalen«-Effekt, d. h. die Ausbil-
dung einer unebenen, rauhen Oberfläche.
Es wurde nun gefunden, daß man mittels der Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen aus Me-
Die Erfindung betrifft Beschichtungen von Me- 20 tall, Keramik, Glas, Kunststoff und Holz nach den
lallen, Glas, Keramik und anderen Gegenständen, verschiedenen Techniken des Tauch- bzw. Spritz-
wobei als Beschichtungsmaterial verseifte Äthylen- beschichtungsverfahrens wie nach dem Wirbelsinter-
Vinylacetat-Copolymerisate verwendet werden. bzw. Flammspritzverfahren und nach dem elektro-
Es ist bekannt, daß nach den Techniken des Tauch- statischen Beschichtungsverfahren mit Hilfe eines
und Spritzbeschichtungsverfahrens wie z. B. nach 25 Kunststoffpulvers von der Korngröße von 20 bis 300 μ
dem Wirbelsinter- bzw. Flammspritzverfahren und Durchmesser Überzüge ohne die genannten Merkmale
nach dem Verfahren der elektrostatischen Pulver- erhält, wenn man als Kunststoffpulver pulverförmige
beschichtung hitzebeständig £ Gegenstände, vornehm- verseifte Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate, die
lieh aus Metallen aber auch aus Keramik, Glas, Holz vor der Verseifung Äthylen und Vinylacetat in einem
oder Kunststoff gefertigte Werkstücke mit Überzügen 30 Molverhältnis von 2:1 bis 20:1 enthalten und die bis
aus thermoplastischen Kunststoffen versehen werden zu einem Hydrolysegrad von 80 bis 100% verseift
können (vergleiche USA.-Patentschrift 28 44 489). Die sind, verwendet.
Kunststoffe kommen hierbei als Pulver einer genau Vorzugsweise enthalten die verseiften Äthylendefinierten Korngröße und Korngrößenverteilung zur Vinylacetat-Copolymerisate vor der Verseifung Äthy-Anwendung. 35 len- und Vinylacetat in einem Molverhältnis von 10:1 Beim Wirbelsinterverfahren wird der zu beschich- bis 4:1. Der Verseifungsgrad/Hydrolysegrad beträgt tende Gegenstand auf eine Temperatur, welche ober- vorzugsweise 90 bis 100 %.
halb des Schmelzpunktes des angewandten Folymeren Derartige Beschichtungen mit verseiften Äthylenliegt, erhitzt und in das sogenannte Wirbelbett ge- Vinylacetat-Copolymerisaten besitzen bei vergleichtaucht. Hierbei schmilzt das Polymere auf den Gegen- 40 barem Molekulargewicht und demzufolge bei etwa stand auf und bildet darauf nach dem Abkühlen einen derselben Schmelzviskosität eine wesentlich höhere zusammenhängenden festen Überzug. Zugfestigkeit, Härte und Biegefestigkeit und eine ge-Beim Flammspritzen wird das Polymerenpulver ringere Reißdehnung als das üblicherweise verwendete mit Luft in eine Flamme geblasen, in welcher es zum Hochdruckpolyäthylen. Durch diese günstigen Eigen-Schmelzen gebracht wird und sich auf eine geeignete 45 schäften können wesentlich niedermolekulare verOberfläche eines Gegenstandes, worauf diese Flamme seifte Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate als PoIygerichtet ist, abscheidet. Nach dem Abkühlen des äthylene zur Herstellung von Beschichtungen nach Werkstückes erhält man auch bei diesem Verfahren den obengenannten Verfahren verwendet werden,
einen festen Überzug auf dessen Oberfläche. Die Folge davon ist eine im Vergleich zu PoIy-Unter elektrostatischer Pulverbeschichtung versteht 50 äthylen bessere Verarbeitbarkeit dieser Copolymerisatman ein neuartiges Verfahren der Oberflächen- pulver, welche im leichten Verfließen des geschmoltechnik, bei welchem Kunststoffpulver mit Hilfe eines zenen Produktes, in der Abwesenheit von Kon-Gerätes in Form einer Sprühpistole elektrostatisch traktionspunkten in der Beschichtung sowie in der aufgeladen und auf die kalte Oberfläche eines ge- Blasenfreiheit und im hohen Glanz der erhaltenen eigneten Werkstückes aufgebracht wird. Eine an- 55 Beschichtungen zum Vorschein kommt. Das günstige schließende thermische Behandlung in geeigneten Fließverhalten der erfindungsgemäß verwendeten Co-Umluft-Öfen bewirkt das Aufschmelzen des auf- polymerisate erlaubt das Arbeiten bei niedrigeren gebrachten Pulvers auf die betreffende Oberfläche. Temperaturen und kürzeren Beschichtungszeiten und Es können weiterhin noch andere Pulverbeschich- ermöglicht die Erzielung von extrem dünnen und auch tungsverfahren wie z. B. das Pulverspritzverfahren 60 von extrem dicken Beschichtungen. Die Herstellung und das Dispersionsspritzverfahren angewandt werden. von Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisaten, die als Die Funktionsweise dieser Verfahren ist aus der Ausgangsprodukte für die hier beanspruchten Be-I. iteratur bekannt (A. Renfrew und P. M ο r g a n, Schichtungspulver verwendet werden können, kann Polythene, 2. Auflage [1960], S. 599 bis 613; E. G e m- nach beliebigen Methoden in Gegenwart von radikam e r »Die Kunststoffsinterverfahren«, Kunststoff und 65 lisch wirkenden Polymerisationsinitiatoren bei Drük-Gummi, 4 [1965], Nr. 12, S. 438/443). ken von 100 bis 4000 atü und Temperaturen von 30 Als Polymere können im Prinzip alle Thermo- bis 2500C erfolgen. Das Durchschnittsmolekularplasten, die in einem geeigneten Temperaturbereich gewicht der Copolymerisate kann in weitem Bereich
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