DE1669206A1 - UEberzugsmassen zum UEberziehen von Gegenstaenden - Google Patents

UEberzugsmassen zum UEberziehen von Gegenstaenden

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DE1669206A1
DE1669206A1 DE19671669206 DE1669206A DE1669206A1 DE 1669206 A1 DE1669206 A1 DE 1669206A1 DE 19671669206 DE19671669206 DE 19671669206 DE 1669206 A DE1669206 A DE 1669206A DE 1669206 A1 DE1669206 A1 DE 1669206A1
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synthetic resin
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naoh
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Richart Douglas Stephen
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Knapsack AG
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Description

KNAPSACK AKTIENGESELLSCHAFT Knapsaok bei Köln
PK 715 Aktenzeicheat P 16 69 206.1-43 Überzugsmassen zum überziehen von Gegenständen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Überzugsmassen sowie ein Verfahren zum Überziehen von Gegenständen mit Hilfe dieser Überzugsmassen auf der Basis von Kunstharzen bei gleichzeitiger Verbesserung des Haftvermögens der aufgebrachten Überzüge.
Die Verwendung von Kunstharzmischungen zur Herstellung von Sohutzüberzügen auf beliebigen Gegenständen hat in der Technik große Bedeutung gewonnen. Das Aufbringen von Schutzüberzügen dient nicht in erster Linie zur Erlangung dekorativer Effekte, sondern vor allem zum Schutz von beliebigen Gegenständen gtgen Oxydation bzw. Korrosion, zur Verbesserung der Stofl- und Schlagfestigkeit sowie zur Isolierung gegenüber der Einwirkung von Wärme oder zur elektrischen Isolierung.
Abetreifbare Überzüge sind auf einige wenige Anwendungegebiete betohränkt. Im übrigen aber wird die Herstellung eines Schutzüberzug·» weitgehend bestimmt von dem Haftvermögen des Überzugematerials auf dta zu überziehenden Gegenstand. Ein gute« Haftvermögen ist einmal erforderlioh, um ein Abeohttlen des Überzüge· su verhindern. Zu« andern aber ist ein gut·« Haftvermögen erforderlich, um bei» Auftreten von Risten in dm überzug «in Ausbreiten von Korroeioneereoheinungen twi-■ohen dta aufgebrachten überzug und dem Gegenstand zu verhindern. Dem Haftvermögen zwischen aufgebrachtem überzug einer·eit· und de» überzogenen Gegenstand andererseits koaat
109822/1855 O
also eine überragende Bedeutung zu. Von der Anmelderin durchgeführte umfangreiche Forschungs- und Entwicklungearbeit führte zu des in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Verfahren zur Verbesserung des Haftvermögens.
Es ist bekannt, daß man das Haftvermögen von Kunstharzen auf beliebigen Gegenständen mit Hilfe von Haftgrundierungsmitteln wesentlich verbessern kann. Als Haftgrundierungsmittel eignen si oh eine ganze Reihe von anorganischen bzw. organisohen Verbindungen, die einzeln oder in Mischung zur Anwendung gelangen, und die normalerweise in Form einer Lösung auf den vorzugsweise vorgereinigten Gegenstand aufgebracht werden. Mach dem Trocknen des Haftgrundierers wird der kunststoffüberzug auf den so vorbehandelten Gegenstand aufgetragen. Zwar konnte der dabei stattfindende Vorgang im einseinen noch nicht eindeutig geklärt werden, dooh besteht Grund zu der Annahme, daß durch das Auftreten bestimmter Kräfte, die verschiedentlich als physikalisch, elektrisch oder chemisch wirksame Kräfte bezeichnet worden sind bzw. als eine Kombination solcher Kräfte, eine feste Verbindung zwischen dem Haftgrundierer einerseits und dem Überzug andererseits geschaffen werden. Man könnte ei oh also den Haftgrundierer als eine Art Brückenbildner vorstellen, wodurch der zu überziehende Gegenstand mit dem aufgebrachten Überzug eine innige Verbindung eingeht.
Haft grundier tr werden nach den verschiedensten Verfahren hergestellt und angewendet. So 1st es bekannt, daß man bei Anwendung geeigneter Haftgrundier er Überzüge herstellen kann, deren Haftvermögen auf dem Gegenstand größer 1st al· die festigkeit des eigentlichen Überzugs. Dies ist sogar möglioh bei der Herstellung von Überzügen unter Verwendung von Vinylhareen, von denen bekannt ist» dai sie praktisoh über kein Eigenhaftvermögen verfügen.
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166B206
Trotz der ausgezeichneten Ergebnisse, die mit Hilfe einiger weniger Haftgrundierer erzielt werden, bleibt festzustellen, daß deren Verwendung keine ideale Lösung des anstehenden Problems darstellt. Das ergibt sich aus der einfachen Überlegung, daß die zum Auftragen und anschließenden Festhaften des Haftgrundierers erforderliche Vorbehandlung des Gegenstandes einen zeitraubenden und mühevollen Vorgang darstellt. Erschwerend kommt hinzu, daß die Haftgrundierer allgemein in Form einer Lösung in leicht flüchtigen Lösungsmitteln eingesetzt werden, so daß es erforderlich ist, entsprechende Vorsichtsmaßnahmen gegen den Ausbruch von Feuer bzw. das Auftreten von Explosionen zu ergreifen.
Bei anderen Anwendungsgebieten gibt es so gut wie keine Haftgrundierer, die zusammen mit bestimmten Harzen eingesetzt werden können. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf fluorierte Harze, chlorierte Polyäthylenharze, Polyolefine usw. hingewiesen, von denen bekannt ist, daß sie aioh durch eine außergewöhnlich hohe Beständigkeit auszeichnen.
Ib einzelnen bezieht sioh die vorliegende Erfindung nunmehr auf ein Verfahren zur Herstellung von Überzugsmaseen zum Überziehen von beliebigen Gegenständen in Abwesenheit eines Haftgrundierers bei gleichzeitiger Verbesserung des Haftvermögens zwisohen dem aufgebrachten Überzug einerseits und dea zu überziehenden Gegenstand andererseits.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum überziehen von insbesondere metallischen Gegenständen durch Aufbringen einer schmelzbaren Überzugsmasse auf die Oberfläche des zu überziehenden Gegenstandes und Nachbehandlung der Überzugseohicht bei einer über dem Schmelzpunkt der überzugsmasse liegenden Temperatur ist nunmehr dadurch gekennzeichnet,
10 9 8 2 2/1855 BAD oB<g».nal
1 b 6 9 2 O
daß man als überzugsmasse ein Substanzengemiach verwendet, das
a) ein in der Wärme schmelebareB und filmbildendes Kunstharz,
b)mindestens ein bei der Schmelζ temperatur des Kunstharzes nicht schmelzendes Metall, Metalloxyd oder Metallsalz als Verknüpfungsmittel,
c) eine feinverteilte, nicht filmbildende, stickstoffhaltige Verbindung als Brückenbildner, sowie gegebenenfalls
d) einen Moderator und/oder ein Pigment
enthält.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auoh auf Überzugsmassen zum überziehen von insbesondere metallischen Gegenständen, die gekennzeichnet sind durch ein Substanzengemisch, bestehend aus
a) einem in der Wärme schmelzbaren und filmbildenden Kunstharz,
b) mindestens einem bei der Schmelztemperatur des Kunstharzes nicht schmelzenden Metall, Metalloxyd oder Metallsalz als Verknüpfungsmittel,
o) einer feinverteilten, nicht filmbildenden, stickstoffhaltigen Verbindung als Brückenbildner, sowie gegebenenfalls
d) einem Moderator und/oder einem Pigment.
Im einseinen sind die theoretischen Überlegungen, auf denen die vorliegende Erfindung aufbaut, noch nioht eindeutig geklärt, doch besteht berechtigter Grund zu der Annahme, daß die stickstoffhaltigen Verbindungen in Bezug auf den zu überziehenden Gegenstand und die Metalle bzw. Metallverbindungen
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BAD
ale eine Art BrUokenbildner wirken. In diesem Fall haben die stickstoffhaltigen Verbindungen eine den Chelaten ähnliche Wirkung, d.h. sie bewirken einerseits eine Verknüpfung mit dem Metallgegenstand und andererseits eine Verknüpfung mit den Metallen bzw. Metallverbindungen, die ihrerseits in diepergierter Form vorliegen und mit der eigentlichen Überzugsmasse fest verbunden sind.
Der Einfachheit halber werden die stickstoffhaltigen Verbindungen nachfolgend als Brüokenbildner und die Metalle bzw. die Metallverbindungen als Verknüpfungsmittel bezeichnet, wobei darauf hingewiesen sei, daß damit keineswegs die vorliegende Erfindung auf eine bestimmte Theorie besohränkt wird. Es erschien allerdings angebracht, die obengenannte Theorie aufsueteilen, zumal sie sich in Übereinstimmung mit den augenblicklich verfügbaren Erkenntnissen befindet und geeignet ist, sum besseren Verstttndnis der vorliegenden Erfindung beizutragen. Die Tatsache, daß man bei der Verwendung der erfindungsgemäeen Überzugsmassen ein gutes Haftvermögen im allgemeinen nur bei bzw. nach der Behandlung des überzogenen Gegenstände· bei erhöhter Temperatur beobachtet, trügt dazu bei, die genannte Theorie weiter zu erhärten. Diese Tatsaohe, zusammen mit dem beobaohteten Auftreten feiner Bläsohen an der Berührungsfläche zwischen der Überzugsmasse einerseits und dem su überziehenden Gegenstand andererseits während der bei erhöhter Temperatur vorgenommenen Wärmebehandlung zeigt, daS eine Sa·entwicklung stattfindet. Daraus kann wiederum geschlossen werden, daß die verschiedenen Komponenten der Überzugsmassen mit der Oberfläche des zu überziehenden Gegenstandes eine Reaktion eingehen.
Erfindungsgemät werden als Verknüpfer insbesondere Metalle sowie verschiedene Metallverbindungen, z.B. Metalleais·« Metalloxyd· usw., eingesetzt« Al· Metalle kommen beispielsweise Blei, Zisen, Titan» Chrom und Mangen, deren Ojyd« bsw*
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BAD ORIGINAL
ί 6 6 y 2 O
deren anorganische Salze« wie Phosphatsalze, aber auch bestimmte organische Salze, wie z.B. der Phthalsäure etc., in Betracht. Die Wirksamkeit der Verknüpfungsmittel ist anscheinend von bestimmten Oberfläohenersoheinungen abhängig. Ξ« ist daher zweokoäflig, die Verknüpfungsmittel vorzugsweise in feinverteiltem Zustand dem eigentlichen Überzugsmaterial zuzusetzen.
Die feine Verteilung bewirkt einmal eine Oberflächenvergrößerung. Zum anderen aber können kleine Teilchen einfaoher und einheitlicher in den Überzugsmassen dlspergiert werden. Zwar ist die Grenze für die Teilchengröße nicht als entscheidend anzusehen, doch ist es zweckmäßig, die Verknüpfer in einer Größe von weniger als 150/U anzuwenden.
Mitunter ist die Zugabe von mehreren Verknüpfern zur Verbesserung ihrer Wirksamkeit vorteilhaft, d.h., daß die Zugabe von mehreren Verknüpfern sich als wirksamer erweist als die Zugabe eines einzigen Verknüpfungsmittels.
Sie zuzusetzende Menge an Verknüpfungemitteln ist nicht als entscheidend anzusehen. Gute Ergebnisse wurden bereits bei Zugabe von nicht mehr als 0,2 - 2 Gewicht stellen pro 100 Gewiohteteilen Uberzugsmaterial erzielt. Eine etwas erhöht· Haftfestigkeit wird duroh eine leicht erhöhte Zugabe an Verknüpfungemi ttein erzielt, wobei man allerdinge bei Zugabe von mehr als 20 Gewichtetellen keine nennenswerte Erhöhung dir Haftfestigkeit mehr erhält. Im allgemeinen let es also niaht zweckmäßig, größere Mengen anzuwenden, da dadurch die Eigenschaften de» Überzugsmaterialα unter Umständen sogar nachteilig beeinflußt werden können.
Als wirksamste Brüokenblldner habta floh niohWilsbildsnde stickstoffhaltige Verbindungen trwitft-ra· Vorzugsweise v#r-
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BAD «©NAl
wendet man solche, die mindestens zwei Stickstoffatome enthalten, bzw. solohe, bei denen ein Stickstoffatom im Molekül mit einem weiteren Stickstoffatom oder bei denen ein Stickstoffatom über eine Doppel- bzw. Dreifachbindung mit einem weiteren Stickstoffatom verknüpft ist. Von den wirksameren der obengenannten stickstoffhaltigen Verbindungen seien die folgenden beispielsweise genanntι
Hydrazint H« Hydrazide ι
R-C-N- NH2
Dihydrazidet HO OH
III) H2N-N-C-R-C-N- NH2
Hydrazones R2C * N - NH2 Azinet R2C ■ N - N * CR2
Dicyandiamides ' N-H
Il
H2-N-C -NH-Ca=N
Darüberhinaus eignen sich bestimmte analoge, durch Sohwefel substituierte Verbindungen, wie z.B. Thiohydrazide und Thiodihydrazide.
Die zuzusetzende Menge an Brückenbildner 1st an sich nicht als entscheidend anzusehen. Oute Ergebnisse werden bereite bei Zugabe von etwa 0,2-1 Gewiohtsteil pro 100 Gewiohteteilen übersugsmaterial ersielt. Duroh die Zugabe grOBerer Mengen wird die Haftfestigkeit zwar nicht beeinträchtigt, doch können daduroh dit Eigenschaften des Überäug«materialβ
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BAD
▼erändert warden. Sie Zugabe dea Briiokenbildners in einer ■enge tob «ehr ala etwa 20-100 Gewichte teilen iat daher im allgemeinen nicht aweokmäflig.
Sie Verwendung der obengenannten Verioaüpfungsmittel und Brückenbildner iat besondere vorteilhaft zur Verbesserung der Haftfeatigkeit von Überzugsmaaaen auf Metallgegenständen, z.B. aua Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing etc. Besondere gute Resultate erhält man, wenn der zu überziehende Gegenstand eine Metalloxydschicht aufweist.
Bit Überzugsmasse kann an sich auf den zu überziehenden Gegenstand mit Hilfe der herkömmlichen Verfahren aufgetragen werden. So ist z.B. möglich, die Überzüge mit Hilfe eines LösungamitfcelTerfahrens unter Verwendung Ton Plastischen und Organieolen, einea Aufschmelzrerfahrens, beispielsweise durch flammspritzen, elektrostatisches Spritzen oder Wirbelsintern, aufzutragen. Dadurch wird auf dem Gegenstand ein Schutsüberzug erzeugt, der gleichzeitig als Haftgrundlage zum Aufbringen weiterer Schichten, z.B. bei der Mehrlagenbeschichtung, dient.
Durch eine entsprechende Nachbehandlung bei erhöhter Temperatur kann die Haftfestigkeit des auf den Gegenstand aufgebrachten Überzugs noch wesentlich erhöht werden. Die Wärmenachbehandlung erfolgt insbesondere bei Temperaturen von etwa 200 - 3800C. Wie bereits weiter oben erwähnt, kann bei diesen Temperaturen eine chemische Reaktion zwischen dem zu überziehenden Gegenstand und dem Brüokenbildner einerseits, sowie zwischen dem Brückenbildner und dem Verknüpfungamitttl andererseits einsetzen.
Bisse Theorie wird einigermaßen durch die Tatsaohe erhärtet, dsS an der Berührungsfläche zwischen dem überzug und dem
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BAD 0E!3!MAL
Ί6Β9206
überzogenen Gegenstand feinste Bläechen auftreten» die möglicherweiee darauf zurückzuführen Bind, daß während der Reaktion des BrUckenbildnerB mit dem zu Überziehenden Gegenstand und mit den Verknüpfungsmittel Gaue, z.B. Waeseretoff oder Stickstoff, freigesetzt werden.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß die zur Erzielung einer guten Haftfestigkeit erforderlichen Temperaturen wesentlich herabgesetzt werden können, indem nan die Überzugsmasse zusätzlich mit einem sogenannten "Moderator" versetzt. Zwar haben dieee Moderatoren an eioh anscheinend keinen Einfluß auf die Haftfestigkeit, jedoch bewirken sie offensichtlich einen synergistisohen bzw. katalytischen Effekt derart, daß die Wirkung der Brüokenblldner bereits bei tieferen Temperaturen ▼oll zur Geltung kommt. Mit Hilfe der genannten Temperaturen kann beispielsweise die Wärmebehandlung bei einer um etwa 10-650C niedrigeren Temperatur vorgenommen werden, ohne dal daduroh die Haftfestigkeit in nennenswertem Mafia beeinträchtigt wird. Als wirkungsvollste Moderatoren haben sich primäre und sekundäre Amine erwiesen, wobei TriB-(dimethylamlnomethyl)-phenol mit besonderem Vorteil eingesetzt wird.
In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur 1 eine sohematiBohe Darstellung dee erfindungBe«mä6en Verfahrens und die Figur 2 einen eohematieohen Querschnitt durch einen mit der erflndungsgemäfien Kunatharz-übenugemaBee beschichteten Gegenstand.
Figur 2 zeigt einen mit einer KunststoffUberzugsmaBBe 2 überzogenen Metallgegenstand 1. SeB Beeugeaeiohan 3 zeigt die Berührungsfläche zwischen Gegenstand und aufgebrachtem überzug. Die eigentliche überrugBsohioht 2 enthält eine Reihe von feinverteilten Teilchen 4.
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BAD ORi
Die in den naohfolgenden Beispielen angegebenen Mengen sind ftewioat*teil·. Die Haftfestigkeit wurde dadurch ermittelt, dal man «it Hilfe eines schärfen Kessere auf einen Übersoge·* nen Metallblech eine etwa 6,5 mm breite Einkerbung anbringt und anschließend versuoht, den aufgebrachten übersug abeuschälen. Bei der Ermittlung der Haftfestigkeit wurde folgender MaBstab angelegtt
Ausgezeichnete Haftfestigkeit» Yolletändigee Entfernen des
Übereuge erweist sich als unmöglich, da die Haftfestigkeit die Kohäsionskraft dee übersugsmaterials übersteigt.
wüte Haftfestigkeits Der übereug kann nur mit
grofier Schwierigkeit entfernt werden, wobei die Haftfestigkeit in etwa der Kohäsionekraft des übereugsmaterlale entspricht.
Befriedigende Haftfestigkeit! Der Ubereug ist verhältnis-
mäiig leicht von dem übereogenen Gegenstand bei relativ geringer Haftfestigkeit ab-BOhälbar, verglichen mit der KohäsioAflkraft des Übereugs-
Kein· Haftfestigkeitt Beispiel t
materials.
Der übarmig 1st ohne weiteres abhebbar.
Bias VinylharMBieohung but Verweadun« nach de» Wirbeleinter verfahren wurde durch Mischen der nachfolgend β rennten Kom ponenten auf eine« 2weiwalaenetuk^ bei einer Uemperatur von etwa 1900O hergestellt.
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BA-C
Polyvinylchlorid «It einer spezifischen 100
Viskosität Toa 0,3 (Handelebezeichnung IURVAIOl Vft-25)
Moctylphthalat als Weichmacher 35
litandioxyd als Pigment und Verknüpfungsmittel 10
Ootyl-epoxy-tallat als stabilisierend wirken- 5
der Weichmacher
2welbaaisohee Blelphoaphit als Stabilisator und 8
Verknüpfungen!tt«l; (Handelsbezeichnung DTPROS)
Terephthalaäuredihydrazid als Brüokenbildner 0,5 Tris-(methylaminomethyl)-phenol ala Moderator: 0,5
(Handelsbezeichnung DMP-30J
Die erhaltene Mischung wurde zerkleinert und anachlieflend In einer Stiftmühle solange gemahlen, bis das erhaltene Pulver restlos durch ein Sieb mit einer Maachenweite von 210At passiert werden konnte. Zur Verbesserung einer Rieseleigenschaiten wurden de» Pulver noch 3 £ eines Plastisols auf der Basis eines PVC-Karate zugesetzt (Handelsbezeichnung (JEOJ-126).
Die pulverförmig vorliegende Kasse wurde anschließend aufgewirbelt und zum überziehen eines durch Sandstrahlen vorgereinigten Stahlbleches aus kaltgewalztem Stahl nach des nachfolgend beschriebenen Wirbeleinterverfahren verwendet. Zunächst wurde das Stahlblech auf «Ine Temperatur von etwa 2850C erhitzt und anschließend für etwa 4 Sekunden in das aufgewirbelte Pulverbett eingetaucht. lach dem Entfernen aus dem Pulverbett wurde der überzogene Gegenstand für etwa 5 Sekunden In einem laoherhiteer bei etwa 2300C naohbehandelt. Der gleichmütig auf dem Stahlblech aufgebrachte, etwa 0,3 mm starke, überzug wies «ine gute bis ausgezeichnete Haftfestigkeit auf.
Ein ähnliches Stahlblech wurde in einer geeigneten Vorriohtung unter erschwerten Bedingungen auf seine Witterungsbe-
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ständigkeit geprüft. Dabei wurde ein leicht verminderter Oberflächenglanz festgestellt, wobei nach einer Verweilzelt von 5000 Stunden in dem Prüfgerät sich leichte Materialermüdungserscheinungen bemerkbar machten. Gleichzeitig wurde festgestellt, daß der Gegenstand ein^n einwandfreien Schutzüberzug aufwies, wobei keinerlei sichtbare Korrosionserscheinungen zu erkennen waren.
Beispiel 2
Eingesetzt wurde die in Beispiel 1 beschriebene Überzugsmasse, bei deren Herstellung allerdings auf die Zugabe von Titandioxyd und zweibasischem Bleiphosphit verzichtet wurde. Der auf ein Stahlblech unter den in Beispiel 1 genannten Bedingungen aufgebrachte Überzug besaß keine Haftfestigkeit.
Beispiel 3
Eingesetzt wurde die in Beispiel 1 beschriebene Überzugsmasse, bei deren Herstellung auf die Zugabe von Terephthalsäuredihydrazid verzichtet wurde. Der auf ein Stahlblech unter den in Beispiel 1 genannten Bedingungen aufgebrachte Überzug besaß keine Haftfestigkeit.
Beispiel 4
Eingesetzt wurde die in Beispiel 1 beschriebene Überzugsmasse, bei deren Herstellung auf die Zugabe von Tris-(dimethylaminoraethyl)-phenol verzichtet wurde. Ein Stahlblech wurde anschließend unter den dort beschriebenen Bedingungen mit einem Überzug versehen. Um die in Beispiel 1 genannte Haftfestigkeit zu erzielen, war es allerdings erforderlich, das Vorerwärmen des zu überziehenden Bleohes bei einer höheren Temperatur, nämlich bei etwa 510 C, vorzunehmen.
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Beispiel 5
In einer Mischvorrichtung nach Oowlea wurde durch Mischen der nachfolgend aufgeführten Komponenten eine in Fora eines Flastisols vorliegende Überzugsmasse hergestellt!
Polyvinylchloridharz (paste grade: 60 Handelsbezeichnung MARVANOL-VR-50) Feinverteiltes PVC-Harz zur Veränderung 20
der Viskosität des Plastisols (Handelsbezeichnung MARVANOL-VR-10)
Dioctylphthalat als Weichmacher 75 Epoxydiertes Sojabohnenöl als Weichmacher; 5
(Handelsbezeichnung PARAFLEX 0-62)
Dreibasisches Bleioxyd als Verknüpfungsaittelj 4 Teilchengröße etwa 44M (Handelsbezeichnung TRIBASE)
Terephthaisäuredihydrazid als Brückenbildner 1
Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol ala Moderator 1 (Handelsbezeichnung DMP-30)
Duroh Eintauchen in das Plastisol wurden gesäuberte Stahlbleohe Bit einen Überzug versehen und anschließend für etwa 15 Minuten bei etwa 23O0C in einem Ofen nachbehandelt· Ee wurden Überzüge Bit guter Haftfestigkeit erhalten.
Beispiel 6
Die VersuchedurohfUhrung erfolgte in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise, wobei die Wärmenachbehandlung bei gleioher Verweilzeit bei etwa 2600O durchgeführt wurde. Ee wurden überzüge Bit ausreichender Haftfestigkeit erhalten.
Beispiel 7
Iftoh der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wurde eine Vinylharzaieohung zur Verwendung nach des Wirbelsinter-
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BAD
-H-
τβrfehren hergestellt. Die Vinylharzmischung war aus den nachfolgenden Komponenten zusammengesetzt:
PVC-Harz (spez. Viskosität 0,3; Handelabe- 100
zeichnung MARVANOL-VR-25)
Diootylphthalat als Weichmacher 35 Ootyl-epoxy-tallat als stabilisierend wirkender 5 Weichmaoher
litandioxyd als Pigment und Verknüpfungsmittel 10
Dreibaeiaohee Bleioxyd (Teilchengröße etwa 44/uj 4 Handelsbezeichnung TRIBASE) /
Adipinsäure-dihydrazid als Brüokenbildner 0,5
Durch Sandstrahlen vorgereinigte, etwa 3 mm starke Stahl-.ieohe wurden bei einer Temperatur von etwa 3100C vorerwärmt und anschlieBend zur Ausbildung eines etwa 0,25 - 0,3 starken Überzuges in das Wirbelbett eingetaucht. Die Wärmenachbehandlung erfolgte über einen Zeitraum von 30 Sekunden bei etwa 230 - 2350C. Es wurde ein Überzug mit auegezeichneter Haftfestigkeit erhalten.
Beispiele 8-15
Mit Hilfe der in Beispiel 7 beschriebenen PVC-Überzugemaese wurden Stahlbleche nach dem Wirbelsinterverfahren beschiohtet, wobei allerdings anstelle des in Beispiel 7 als BrUkkenbildner eingesetzten Adipinsäuredihydrasids die nachfolgend genannten Brüokenbildner in gleioher Menge verwendet wurden.
Beispiel 8ι Polyäthylenhydrazin Beispiel 9ι Hydrazodioarbonthioamid Beispiel 10t Urazine Beispiel 111 Guanazol· Beispiel 121 Dicyandiamid
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bad gh:^.::. -
Beispiel 131 Thiosemicarbazid Beispiel 14» Carbohydrazid Beispiel 15: Azodicarbonamid.
Es wurden jeweils Überzüge mit ausgezeichneter Haftfestigkeit erhalten.
Beispiel 16
Hylonpulver No. 6 (Polyoaprolactam) wurde bis auf eine Teilchengröße von etwa 210 /u zerkleinert. In einem Hensohel-Mischgerät wurden 100 Gewichteteile Pulver mit 5 Gewichtsteilen Bleisilicoohromat (Handelsbezeichnung N-50) und 0,3 Gewi ohtsteilen Dioyandiamid trocken gemischt.
Durch Sandstrahlen gereinigte, auf etwa 3250C vorerwärmte Platten wurden etwa 5 Sekunden lang in die aufgewirbelte Überzugsmasse eingetaucht und mit einem Überzug versehen. Der überzogene Gegenstand wurde anschließend bei einer Temperatur von ttwa 2050O nachbehandelt. Der Überzug besaß eint ausgezeichnete Haftfestigkeit.
Beispiel 17
Eine in Pulverform vorliegende überzugsmasse, bestehend aus 100 GewichtBteilen eines Polyacetale (Handelsbezeichnung CELCOIi M-25-01), wurde mit 10 Gewichts teil en Titandioxyd und 1 Gewichtsteil Adipinsäuredihydrazid vermischt. Mit Hilfe eines Extruders mit einem etwa 2,5 cm breiten Extruderkopf wurde dl« Hisohung bei einer Walzentemperatur von etwa 1750C und einer Temperatur der Spritzdüse von etwa 19O0C extrudiert, anschließend in Wasser abgeschreokt und bis auf eine Teilchengröße von etwa 210/U zerkleinert.
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8AÖ
Ί669206
Die pulverförmige Masse wurde duroh Aufstäuben auf die Oberfläche gereinigter Stahlplatten aufgetragen. Die auf etwa 310 - 3150O vorerwärmten Platten wurden anschließend 30 Sekunden lang bei etwa 33O0C in einem Nacherhitzer nachbehandelt» Die Nachbehandlung bewirkt das Zusammenschmelzen des aufgestäubten Pulvers zu einem einheitlichen Überzug, der eine ausgezeichnete Haftfestigkeit besaß.
Beispiel 18
Mit Hilfe der nachfolgend genannten Komponenten wurde eine in Lösung vorliegende Vinylharzüberzugsmasse folgender Zusammensetzung hergestellt:
Palyvinylchlorid/Polyvinylacetat 100
(Handelsbezeichnung VYHH)
Methyläthylketon als Lösungsmittel 200
Methylisobutylketon als Lösungsmittel 200
Dioctylphthalat als Weichmacher 5
Flüssiger Barium/Cadmium/Zinkphenolat- 1
Stabilisator (Handelsbezeichnung MAHK KCB) Dreibasisohes Bleioxyd als Verknüpfungsaittel 2 (Handelebezeichnung TRIBASE)
Terephthalsäuredihydrazid als BrÜokenbildner 0,2.
Gereinigte Aluminium- und Stahlplatten wurden in die Lösung eingetaucht und anschließend 30 Minuten an der Luft getrocknet. Anhaftende Lösungsmittel wurden durch eine bei etwa 90 - 950C durchgeführte Nachbehandlung «tun Verdampfen gebracht. Daran anschließend erfolgte ein 1O-minütigee Einbrennen der aufgebrachten Überzüge bei etwa 230 - 2350C Die auf den Stahlplatten aufgebrachten überzüge wiesen eine ausgezeichnete Haftfestigkeit auf, während die auf den Aluminiumplatten aufgebrachten Überzüge sich durch eine gute Haftfestigkeit auszeichneten.
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Beispiel 19
Beispiel 18 wurde nachgearbeitet, wobei auf die Verwendung von dreibasisohem Bleioxyd in der Lösung verziohtet wurde. Die auf Aluminium- und Stahlplatten aufgebrachten Überzüge wiesen keine Haftfestigkeit auf.
Beispiel 20
Beispiel 18 wurde nachgearbeitet, wobei auf die Verwendung von Terephthalsäuredihydrazid in der Lösung verzichtet wurde. Die auf Aluminium- und Stahlplatten aufgebrachten Überzüge wiesen keine Haftfestigkeit auf.
Beispiel 21
Beispiel 18 wurde nachgearbeitet mit dem Unterschied, daß die Überzüge auf Kupferplatten aufgebracht wurden. Die Überzüge zeichneten sich durch eine gute Haftfestigkeit aus.
Beispiel 22
Aus nachfolgend genannten Komponenten wurde eine Epoxyharz-Uberzugsmasse zur Verwendung nach dem Wirbelsinterverfahren hergestellt.
Epoxyharz (mittleree Epoxyäquivalentgewicht 925j 100 Erweichungspunkt 95 - 105 C; Handelsbezeichnung EPON 1004)
Chromoxyd als Verknüpfungsmittel 80
Dicyandiamid als Härtemittel und BrUckenbildner 5
Die Komponenten wurden im geschmolzenen Zustand bei einer Temperatur von etwa HO - 1450C gemischt. Das erhaltene Produkt wurde abgekühlt und anschließend in einer Stiftmühle auf eine Teilchengröße von<210/U gemahlen und mit 1 i* Adipinsäuredihydrazid trocken gemischt.
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Ein auf etwa 26O0C vorerwärmtes Stahlblech aus kaltgewalztem Stahl wurde durch 2 Sekunden langes Eintauchen in das aufgewirbelte Überzugspulver mit einem überzug versehen, der weitere 10 Minuten bei etwa 2600C nachbehandelt wurde. Der erhaltene Überzug zeichnete sich durch eine ausgezeichnete Haftfestigkeit aus.
Beispiel 23
Beispiel 22 wurde nachgearbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß der Überzug auf eine Kupferplatte aufgebracht wurde, welche zuvor etwa 5 Minuten auf etwa 2600C vorerwärmt wurde. Der Überzug wurde aufgebracht durch etwa 2 Sekunden langes Eintauchen der Kupferplatte in die aufgewirbelte Überzugsmasse. Nach dem Entfernen aus dem Wirbelbett wurde der Überzug noch 10 Minuten bei etwa 2600C naohbehandelt. Er besaß eine ausgezeichnete Haftfestigkeit.
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Claims (25)

Patentansprüche:
1. Überzugsmasse zum überziehen von insbesondere metallischen Gegenständen, gekennzeichnet durch ein Substanzengemisch, bestehend aus
a) einem in der Wärme schmelzbaren und filmbildenden Kunstharz,
b) mindestens einem bei der Schmelztemperatur des Kunstharzes nicht schmelzenden Metall, Metalloxyd oder Metallsalz als Verknüpfungsmittel,
c) einer feinverteilten,nicht filmbildenden, stickstoffhaltigen Verbindung als Brückenbildner, sowie gegebenenfalls
d) einem Moderator und/oder einem Pigment.
2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenanteil des Kunstharzea in der Überzugsmasse gegenüber den übrigen Gemisohkoraponeaten überwiegt.
3. Überzugsmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Kekennzelchnet, daß das Verknüpfungsmittel in der Überzugsmasse in einer Menge von etwa 2 - 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des Kunstharzes, vorliegt.
4. Überzugsmasse nach Anspruch 1-3$ dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenbildner in der Überzugsmasse in einer Menge von etwa 0,2 - 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des Kunstharzes, vorliegt.
5. Überzugsmasse nach Anspruch 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß nan als Kunstharz Polyvinylchlorid, Polyolefine, fluorierte Harze, Polyamide oder Oelluloseharze verwendet.
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6. Überzugsmasse naoh Anspruch 1-5, daduroh gekennzeichnet, daß man als Verknüpfungsmittel Blei, Eisen, Titan, Chrom oder Mangan bzw. deren Oxyde oder Metallsalze verwendet.
7. überzugsmasse nach Anspruch 1-6, daduroh gekennzeichnet, daß man als Brückenbildner organische Stickstoffverbindungen mit mehreren Stickstoffatomen im Molekül verwendet, wobei die Stickstoffatome durch eine Einfachoder Mehrfachbindung verbunden sein können.
8. überzugsmasse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Brückenbildner für die Überzugsmasse Hydrazine, Hydrazide, Dihydrazide, Hydrazone, Thiohydrazide, Thlodihydrazide oder Dicyandiamide verwendet.
9. Überzugsmasse naoh Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß sie primäre oder sekundäre Amine als Moderator enthält.
10. Überzugsmasse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß aie Trie-(dimethylaminomethyl)-phenol als Moderator enthält.
11. überzugsmasse nach Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie TiO2 als Figment enthält,
12. Verfahren zum überziehen von insbesondere metallischen Gegenständen durch Aufbringen einer schmelzbaren Überzugsmasse auf die Oberfläche des zu Überziehenden Gegenstandes und Nachbehandlung der überzugsschloht bei einer über dem Schmelzpunkt der Überzugsmasse liegenden Temperatur, daduroh gekennzeichnet, daß man als überzugsmasse ein Subs tanz engend, β ch verwendet, das
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a) ein in der V/arme schmelzbares und filmbildendes Kunstharz,
b) mindestens ein bei der Schmelztemperatur des Kunstharzes nioht schmelzendes Metall, Metalloxyd oder Metallsalz als Verknüpfung'jmittel,
c) eine feinverteilte, nicht filmbildende, stickstoffhaltige Verbindung als Brückenbildner, sowie gegebenenfalls
d) einen Moderator und/oder ein Pigment
enthält.
13. Verfahren naoh Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenanteil des Kunstharzes in der Überzugsmasse gegenüber den übrigen Gemischkomponenten überwiegt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,daß das VerknUpfungsmlttel in der Überzugsmasse in einer Menge von etwa 2-20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des Kunstharzes, vorliegt.
15. Verfahren nach Anspruch 12 - H, dadurch gekennzeichnet, daß der Brüokenbildner in der Überzugsmasse in einer Menge von etwa 0,2 - 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge dea Kunstharzes, vorliegt.
16. Verfahren nach Anspruch 12 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß aan als Kunstharz Polyvinylchlorid, Polyolefine, fluorierte Harze, Polyamide oder Gelluloseharze verwendet.
17. Verfahren naoh Anspruch 12 - 16, daduroh gekennzeichnet« daß man als Verknüpfungsmittel Blei, Bisen, Titan, Chrom oder Mangan bzw. deren Oxyde oder Metallsalze verwendet·
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18. Verfahren naoh Anspruch 12 - 17, dadurch gekennzeichnet. daß man als Brüokenbildner organische Stickstoffverbindungen mit mehreren Stickstoffatomen im Molekül verwendet, wobei die Stickstoffatome durch eine Einfach- oder Mehrfaohbindung verbunden sein können.
19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man ale Brückenbildner für die Überzugsmasse Hydrazine, Hydrazide, Dihydrazide, Hydrazone, Thiohydrazide, Thiodihydraeide oder Dicyandiamide verwendet.
20. Verfahren naoh Anepruoh 12 - 19, dadurch gekennzeichnet, dafl man primäre oder sekundäre Amine als Moderator der Überzugsmasse zusetzt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol als Moderator einsetzt.
22. Verfahren nach Anspruch 12 - 21, dadurch gekennzeichnet. daß man der überzugsmasse TiO2 als Pigment beimischt.
23. Verfahren naoh Anspruch 12 - 22, dadurch gekennzeichnet, daß man metallische Gegenstände, deren Oberflächen bereite eine Oxydschicht aufweisen, mit der Überzugsmasse beschichtet.
24. Verfahren naoh Anspruch 12 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß man die Überzugsmasse naoh bekannten Arbeitsweisen, wie ss.B. durch Wirbelsintern, Flammspritzen, elektrostatische Sprühverfahren oder in Form eines Organisola oder Plastisol« auf den Gegenstand aufbringt.
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25. Verfahren naoh Anspruch 12 - 24, daduroh gekennzeichnet, daß man die auf den Gegenstand aufgebrachte Überzugsschicht in der Wärme bei einer Temperatur von etwa 200° bis 3800C nachbehandelt.
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