DE1669821A1

DE1669821A1 - Pulverfoermiges Polylaurinlactam mit verbesserter Dehnbarkeit fuer die Beschichtung von Metallen

Info

Publication number: DE1669821A1
Application number: DE1967C0041216
Authority: DE
Inventors: Menzel Dr Gerhard; Armin Gude; Mueller Dr Karl-Adolf
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1967-01-09
Filing date: 1967-01-09
Publication date: 1969-10-23
Also published as: DE1669821B2; FR1559753A; CH496053A; GB1203381A

Description

CHEMISCHE WERKE HÜLS AG 4370 Mari, den 6. 1. 1967

-Patentabteilung- 2 06 6/B

Unser Zeichen; O. Z. 2162

Pulverförmiges Polylaurinlaetam mit verbesserter Dehnbarkeit für die Beschichtung von Metallen

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von pulverförmigem Polylaurinlactam mit verbesserter Dehnbarkeit für die Beschichtung Von Metallen bei hohen Temperaturen, wobei dem Polylaurinlactam hydroxylgruppenhaltige Verbindungen oder Phosphorigsäureester als Weichmachuhgsmittel zugesetzt werden.

Es ist bekannt, daß man Polyamidpulver verwenden kann zur Herstellung lackähnlicher Überzüge von Metallen. Die Beschichtung erfolgt nach dem Wirbelsinter-Verfahren, dem Flammspritzverfahren oder nach dem elektrostatischen Beschichtungsverfahren. Die Polyamidpulver werden erhalten durch Fällen des Polyamids aus Lösungen (ausgelegte Unterlagen S 2805 39 b 22/04) oder durch Mahlen des Polyamidgranulates. Auch Polylaurinlactam pulver können grundsätzlich nach diesen bekannten Verfahren erhalten und nach den ebenfalls bekannten Verfahren zur Beschichtung eingesetzt werden. Derart hergestellte Beschichtungen aus Polylaurinlactam haben jedoch den Nachteil, daß sie beim nachträglichen Verformen der beschichteten Metallteile durch Biegen, Tiefziehen oder Pressen wegen der geringen Dehnbarkeit des Polylaurinlactams an den besondere beanspruchten Stellen leicht aufreißen.

Es ist bekannt, daß hydroxylgruppenhaltige Verbindungen als Weichmachungsmittel für Polyamide geeignet sind (DBP 897 476, DBP f 96 265 und DBP 905 884).

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Eg ist auch bekannt, durch Zusatz geringer Mengen - bis zu etwa 5 Gewichtsprozent - zu den Lösungen oder Schmelzen von Polyamiden die mechanischen Eigenschaften daraus hergestellter Folien zu verbessern. (Ausgelegte Unterlagen der deutschen Patentanmeldung ρ 1099 39 b 22/04)

Man hat jedoch bisher vermieden, derartige Weichmachungsmittel den pulverförmigen Polyamiden zuzusetzen, welche bei der Beschichtung von Metallen bei hohen Temperaturen verwendet werden, da der Zersetzungspunkt der Weichmachungsmittel unterhalb der Verarbeitungstemperatur des Polyamidpulvers liegt und daher zu erwarten war, daß auch bei kurzzeitiger Einwirkung dieser hohen Temperaturen Zersetzungen auftreten würden.

Auch Phosphorigsäureester sind als Weichmachungsmittel für Polyamide bekannt. Abgesehen von den bisher geschilderten Nachteilen zeigen diese Ester-Typen sehr unterschiedliche elastifiz ierende Wirkungen. Man hat daher versucht, bestimmte Typen dieser Ester auszuwählen (DBP 1 164 077).

Es wurde nun gefunden, daß man die geschilderten Nachteile vermeiden kann, wenn man in einer Lösung des Polylaurinlaetarns 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polylaurinlactam, des Weichmachungsmittels löst und anschließend in bekannter Weise aus der resultierenden Lösung das weichmachungszmttelhaltige Polylaurinlactam durch Abkühlen gewinnt. ,

Insbesondere werden die Weichmachungsmittel in Mengen von 1 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polylaurinlactam, eingesetzt.

Geeignete Hydroxylgruppen-haltige Verbindungen, welche als Weichmachungsmittel verwendet werden, sind Phenole der allgemeinen Formel

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.- 3 - O. Z. 2162

OH

C(CH₃)₂

in welcher R einen gesättigten Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt. ' '

Geeignete Verbindungen sind beispielsweise 2, 6-Di-tert. -butyl— 4-methyl- -phenol oder 2, 6-Di-tert. -butyl-4-butyl-phenol, 2, 6-Di-tert. -buty 1-4- -hexyl-phenol, 2, 6-Di-tert. -butyl-4-octyl-phenol.

Weiterhin geeignet sind Hydroxyphenylcarbonsäüreester der allgemeinen Formel

. OH

in der η den Wert O bis 6 annehmen kann und in der R. einen gesättigten Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen kann.

Beispielsweise werden verwendet 3, 5-Di-tert. -butyl-4-hydroxy-phenyl- -propionsäure-octadecylester, 3_β 5-Di-tei?t« ^butyl-4-hydroxy-phenyl- -propionsäure-decylester oder ihr Methyl- oder Butyleöter.

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Als Phosphorigsäureester eignen sich sowohl Trialkyl-, Triphenyl- oder Trialkylphenylester als auch gemischte Ester. Beispielsweise seien hier genannt der Trinonylphenylester, der Diphenyldecylester, der Didecylphenylester, der Diphenyl-iso-octylester, der Triiso-decylester oder der Bisnonylphenylester.

,Die Phosphorigsäureester und die Hydroxylgruppen-haltigen Verbindungen können auch im Gemisch verwendet werden. In einem solchen Falle beträgt das Mischungsverhältnis im allgemeinen von 10 bis 90 % Phosphorigsäureester zu von 90 bis 10 % Hydroxylgruppen-haltige Verbindungen, insbesondere von 40 bis 60 %.

Die mit Phosphorigsäureestern oder ihren Gemischen hergestellten Überzüge sind heller als die mit Hydroxylgruppen-haltigen Verbindungen.

Als Lösungsmittel für das Polylaurinlactam werden insbesondere Ameisensäure oder Dimethylformamid verwendet. Weiterhin können als Lösungsmittel auch höhere Alkohole, wie z. B. Äthylhexanol oder n-Hexanol, oder cyclische Ketone, wie z. B. Cyclohexanon, verwendet werden.

. Die Herstellung des pulverförmig en Polylaurinlactam s gemäß der Erfindung erfolgt derart, daß man das Polylaurinlactam in einem der genannten Lösungsmittel löst und dieser Lösung das Weichmachngsmittel , in den angegebenen Mengen zusetzt.

Aus der erhaltenen Lösung wird anschließend in bekannter Weise durch Abkühlen das pulverförmige Polylaurinlactam gewonnen, welches die weichmachenden Mittel enthält.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, bestimmte Weichmachungsmittel auszuwählen, um zu dem gewünschten Ergebnis zu gelangen. Wie die folgenden Vergleichsversuche zeigen, gelangt man je-"Überzügen mit guter Dehnbarkeit, wenn man das weichma-909843/166A

chende Mittel der Lösung des Polyamids zusetzt. Werden diese weichmachendcn Mittel dagegen beispielsweise auf einem Extruder, d. h. in der Schmelze, dem Polylaurinlactam zugemischt und das erhaltene Gemisch anschließend gemahlen, so zeigen die daraus hergestellten Überzüge keine ausreichende Dehnbarkeit.

Als Maß für die Dehnbarkeit einer Beschichtung, besonders bei hoher Verformungsgeschwindigkeit, hat sich die Prüfung im Erichsen-Schlagtief en-Prüf gerät bewährt. B(ach dieser Prüfung wird das beschichtete Blech durch einen halbkugelförmigen Stempel unter dem Schlag eines Fallhammers tiefgezogen, wobei das Gewicht des Fallhammers variabel ist.

Bestimmt wird die größte Tiefe des Bleches, bei "der die Polylaurinlactam-Schicht unversehrt bleibt.

Beispiel 1

2,5 g (0, 5 Gewichtsprozent) 2, 6-Di-tert. -butyl—4-hydroxyphenyl- -propionsäure-octadecylester werden mit 500 g granuliertem Polylaurinlactam in 2 000 g siedendem Dimethylformamid gelöst und unter Rühren abgekühlt. Dabei fällt das Polylaurinlactampulver aus, das abgesaugt und im Vakuum getrocknet wird.

Die Beschichtung eines 1 mm starken Aluminium- oder Eisen-Heches wird in einem Wirbelbett vorgenommen. Das auf 380 "C erhitzte Blech wird 3 Sekunden lang in das wirbelnde Polylaurinlactam-Pulver getaucht und anschließend das beschichtete Blech an der Luft abgekühlt.

Die Schichtdicke beträgt etwa 300 ji; die Schlagtief ziehbar keit der er haltenen Beschichtung beträgt 2,1 mm. ^

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Eine in gleicher Weise hergestellte Beschichtung, welche anstelle von 0, 5 Gewichtsprozent 2, 6-Di-tert. -butyl-4-hydroxyphenyl-propionsäure- -octadecylester 1, 2 oder 5 Gewichtsprozent enthielt, ergab eine Schlagtiefziehbarkeit von 6, 3 mm.

Beispiel 2

2 Gewichtsprozent Tri-isononylphenyl-phosphit werden nach der Methode des Beispiels 1 in Polylaurinlactam -Pulver eingearbeitet. Die Beschichtung wird entsprechend der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise auf Eisenblech aufgebracht.

Die Schlagtiefziehbarkeit dieser Beschichtung beträgt 6, 0 mm.

Ia der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Beispiele denen der Vergleichsbeispiele gegenübergestellt:

Tabelle

Art des Zusatzes

Menge Erichs en-

Gewichtsprozent Schlagtiefung

mm

Beispiele

2, 6-Di-tert. -butyl-hydroxy-phenyl- -propionsäure-octadecylester

Tri-isononylphenyl-phosphit

0,5	2,1
1,0	6,3
2, 0	6,3
5,0	6,3

2,0

6,0

Ver gleic hsbeis piele a) ohne Zusatz

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b) Zusatz auf dem Extruder und anschließendes Mahlen des Gemisches

0,3 3,3

Claims

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Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung von pulverförmigem Polylaurinlactam zur Beschichtung von Metallen bei hohen Temperaturen unter Zusatz von Hydroxylgruppen-haltigen Verbindungen und bzw. oder Phosphorigsäureestern als WeichmachungsmitteL

dadurch gekennzeichnet

daß man in einer Lösung des Polylaurinlactams 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polylaurinlactam, des Weichmachungsmittels löst und anschließend in bekannter Weise aus der resultierenden Lösung das Weichmachungsmittel-haltige Polylaurinlactam durch Abkühlen gewinnt. ])

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