DE2206509B2 - Verfahren zum Beschichten von Formteilen - Google Patents
Verfahren zum Beschichten von FormteilenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Formteilen aus Kunststoffen, die bei
gewöhnlicher Temperatur zum Verkleben neigen, durch Aufbringen eines nichtklebenden, thermoplastischen
Kunststoffs aus der Schmelze.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 38 980 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften
von Formkörpern aus organischen polymeren Materialien, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten,
Polyisobutylen und Mischpolymeren aus Butylen und Styrol, bekannt Dabei bringt man auf die Oberfläche
des Formkörpers aus organischen polymeren Material eine Lösung auf. die ein polares Polymer enthält und
verdampft das Lösungsmittel. Die Temperatur der Oberfläche des Formkörpers aus organischem polymereiii
Material lieg* während de» Aufbringen^ und während des Verdampfens unter dem Erweichungspunkt
des organischen polymeren Materials. Polare Polymere, die mit Hilfe eines Lösungsmittels auf das
organische polymere Material aufgebracht werden, sind beispielsweise Mischpolymerisate aus Äthylen und
Vinylacetat, Methylacrylat, Äthylacrylal, Maleinsäureanhydrid,
Acrylsäure, Methacrylsäure oder Kohlenmonoxid.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 18 12 095 ist
ein Verfahren zum Beschichten von Formteilen aus Bitumen und Äthylenmischpolymerisaten bekannt, bei
dem man auf die Oberfläche der Formteile eine wäßrige Dispersion eines Vinylchlorid- oder Vinylidenchloridpolymerisates
aufbringt, die ein !einteiliges gehärtetes Harnstoff-Formaldehyd-Harz oder ein feinteiliges gehärtetes
Melamin-Formaldchyd-Harz enthält. Dadurch
wird das Zusammenbacken von Formteilen aus den genannten Formmassen verhindert. Die bisher bekannten
neschichtungen haben in der Regel den Nachteil,
dal) sie nicht ausreichend lange wirksam sind, so daß beispielsweise beschichtete Granulate aus Polymerisaten,
die leicht zürn Verkleben neigen, nach längerer Lagerung zusammenbacken.
Um das Zusammenbacken von Granulaten zu verhindern, ist ferner bekannt, die Granulate mit
Kohlenstaub. Ruß oder Talkum /u pudern. Dabei muß
■«·
jedoch in der Regel mit einem deutlichen Überschuß an
feinteiligem Trennmittel gearbeitet werden, so daß eine allseitige Umhüllung des auszurüstenden Gutes gewähr^
leistet ist Das Pudern klebriger Granulate ist entweder nur kurzzeitig wirksam oder ergibt Fertigprodukte, die
andere mechanische Eigenschaften haben als diejenigen Formteile, deren Oberfläche nicht gepudert ist
Bei der Ausrüstung von Formteilen mit wäßrigen Emulsionen verschiedener Polymerisate und Kondensate
umgeht man zwar diese Probleme, jedoch bereitet die Trocknung der behandelten Formteile erhebliche
Schwierigkeiten. Die Oberzüge werden in der Regel erst dann voll wirksam, wenn sie vollständig ausgetrocknet
sind. Dabei ist jedoch die Gefahr des Zusammenbakkens der ausgerüsteten Granulate gegeben, weil es in
vielen Fällen erforderlich ist die Temperatur während des Trocknungsvorganges bis an den Erweichungspunkt
des auszurüstenden Materials zu steigern. Verbleibende Wasserreste können durch Blasenbildung beim Extrudieren
des Materials zu einer erheblichen Qualitätsverschlechterung führen.
Bei Verweildung organischer Lösungsmittel tritt das Problem der Lösungsmittelrückgewinnung und der
dafür notwendige sicherheitstechnische Aufwand erschwerend hinzu.
Es ist außerdem möglich, die zum Verkleben neigenden Polymerisate mit Stoffen zu mischen, die
nicht verkleben, beispielsweise Füllstoffe und klebfreie Polymerisate. In diesen Fällen ist es jedoch erforderlich,
dem zum Verkleben neigenden Stoff eine erhebliche Menge des anderen Stoffes zuzusetzen. So ist
beispielsweise bekannt Polyisobutylen mit 10 bis 50Gew.-% eines Polyäthylens oder Polypropylens zu
mischen und daraus Formkörper herzustellen. Man erhält zwar nicht klebrige Stoffmischungen, die sich gut
verpacken und weiter verarbeiten lassen, jedoch werden die Eigenschaften des Polyisobutylen derart
verändert, daß es nicht rn.hr für alle Anwendungen, z. B. als Klebstoff oder als Schmierstoffverbesserer, eingesetzt
werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zum Beschichten von Formleilen aus
Kunststoffen, die bei gewöhnlicher Temperatur zum Verkleben neigen, durch Aufbringen eines nichtklebenden
thermoplastischen Kunststoffs aus der Schmelze aufzuzeiger. Dabei sollen die geschilderten Nachteile
der bekannten Verfahren, wie geringe Wirksamkeit des Überzugs, starke Veränderung der Eigenschaften des
zum Verkleben neigenden Polymerisates und umständliches Auftragen des Überzugs, vermieden werden.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelost wird, wenn man als Beschichtungsmittel ein niedrigmolekulares
Polyäthylen, Polypropylen, Copolymerisate des Äthylens und Propylens oder Mischungen dieser
Polymerisate mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 20 000 verwendet.
Unter Formteilen sollen Produkte verstanden werden, die beispielsweise durch Extrudieren, Kalandrieren
oder Pressen aus Kunststoffen oder Kunslstolfmischungen hergestellt werden, die bei gewöhnlicher Temperatur
zum Verkleben neigen Die Formteile können beispielsweise als Platten, Rohre. Frolicn oder Granulat
vorliegen.
Zu den in Betracht kommenden Kunststoffen gehört in erster linie Polyisobutylen eines Molekulargewichts
zwischen J · 10"' bis 6 · 10* (bestimmt nach dem
Viskositätsmittel) sowie Stoffmisthungen aus Bitumen
und Älhylencopolymerisaten. Derartige Mischungen
enthalten in der Regel 30 bis 95 Gew.-% Bitumen, das
nach DIN 1995 eine Penetration zwischen 10 und 200 aufweist, und 5 bis 70 Gew,-% eines Mischpolymerisates
aus 30 bis 97 Gew.-% Äthylen und 70 bis 3 Gew.-% Vinylestern und/oder copolymerisierbaren Acryl- und/
oder Methacrylverbindungen. Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren kann ebenso auf Copolymerisate
des Äthylens angewendet werden, die mehr als 20Gew.-% einer polaren äthylenisch ungesättigten
Verbindung einpolymerisiert enthalten. Als Comonomere
des Äthylens kommen vor allem Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Acryl-
und Methacrylester, die sich von Alkoholen mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen ableiten. Fumarsäureester, Maleinsäureester sowie die den genannten Estern entsprechenden
Carbonsäuren in Betracht Die Äthylencopolymerisate können auch mehrere der genannten Comonomeren
enthalten.
Formteile aus den genannten Polymerisaten werden mit einer Schmelze sines niedrigmolekularen Polyäthy-
!ens, Polypropylens, Ce polymerisates des Äthylens und
Propylens oder Mischungen dieser Polymerisate beschichtet
Das Molekulargewicht des Polymerisates, das als Beschichtungsmittel dient, liegt zwischen 2000 und
20 000, vorzugsweise zwischen 40C0 und 8000. Bezogen auf die zu beschichtenden Formteile wendet man die in
Betracht kommenden Oberzüge in einer Menge von 10 bis 2000 g/m2 an.
Die Wirksamkeit der Oberzüge kann gesteigert werden, wenn die niedrigmolekularen Polymerisate
anorganische und/or>.r organische Stoffe einer Teilchengröße
zwischen 1 und 100 m μ dispergiert enthalten. Als anorganische Stoffe eignen sich beispielsweise
Siliciumdioxid, Cnlciumcarbonat, Schirhtsilikate wie
Talkum und Glimmer sowie andere Silikate wie Kaolin, weiterhin Ruß, Kohlenstaub und Graphitstaub, Zinkoxid,
Calciumoxid, Titandioxid, Metallpulver, Magnesia und Mikroglaskugeln. Die in Betracht kommenden
organischen Stoffe sind Zinkstearat, Farbstoffe, Pigmenie,
pulverförmige Polyolefine und Polysaccharide.
Hochmolekulares Polyisobutylen ist bekanntlich eine zähe, klebrige Masse, die sich bei Belastungen wie eine
zähe Flüssigkeit verhält. Das führt dazu, daß Formteile aus Polyisobutylen bei der Lagerung zusammenfließen.
Um nun Formkörper aus Polyisobutylen und den anderen in Betracht kommenden Kunststoffen, die bei
gewöhnlicher Temperatur zum Verkleben neigen, mit einer klebfreien Schicht auszurüsten, überzieht man
Formkörper aus den zum Verkleben neigenden Kunststoffen gemäß Erfindung mit einer Schmelze eines
niedrigmolekularen Polyolefins. Das erfindungsgemäße Verfahren wird in erster Linie auf Granulate oder
Platten aus Polyisobutylen angewendet. Das geschmolzene Beschichtungsmittel wird in den in der Kunstsloffindustrie
bekannten Vorrichtungen, wie Rühraggregaten, Wiibelschichtapparaturcn, Schuttelrinnen. Schüttelsieben,
Transportschnecken, Förderbändern, FnII-schächtcn und Spritztürmen sowie vor allem in
Drehtrommel^, die mit und ohne Einbauten versehen sind, auf die zu beschichtenden Formteile aus Kunststoffen
aufgetragen. Die W.ehsschmclzen können auch in Form feiner Tröpfchen oder ein Aerosol auf die
Formteile aufgebracht werden. Die Arbeitstemperatur liegt zwischen Raumtemperatur und K)O C, vorzugsweise
/wischen TO und 180"C. Um eine besonders
wirksame Beschichtung /u erreichen, erhitzt man das zu beschichtende Formteil vor der Beschichtung in einem
I feißluflslrom. Ks ist empfehlenswert. IaU bei dieser
Arbeitsweise die Temperatur des ζμ beschichtenden Materials mindestens 5° C Ober dem Schmelzpunkt des
Beschichtungsmittels liegt
Die für die Beschichtung erforderliche Menge des Trennmittels läßt sich leicht durch Vorversuche feststellen. Das Trennmittel kann in einem Arbeitsgang oder in mehreren Schritten auf die Formkörper aufgebracht werden. Wenn man das Überzugsmittel in mehreren Schichten aufträgt, ist es vorteilhaft, den
Die für die Beschichtung erforderliche Menge des Trennmittels läßt sich leicht durch Vorversuche feststellen. Das Trennmittel kann in einem Arbeitsgang oder in mehreren Schritten auf die Formkörper aufgebracht werden. Wenn man das Überzugsmittel in mehreren Schichten aufträgt, ist es vorteilhaft, den
to vorausgegangenen Anteil des Beschichtungsmittels auf den Formkörper zunächst abbinden zu lassen. Das
Trennmittel kann Farbstoffe, Stabilisatoren und andere Zusätze enthalten. Die Formteile werden vorzugsweise
mit 20 bis 500 g/m2 beschichtet, so daß sich eine
Schii htstärke des Oberzugs auf dem Formteil von 0,02
bis 0,5 mm bildet
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Beschichtung in einem Schritt durchgeführt
werden kann. Es ist nicht mehr erforderlich, Lösungsmittel zu verdampfen oder im Falle von Dispersionen
die Formkörper nach der Beschichtung zu trocknen. Das Verfahren wird anhand der folgenden Beispiele
näher erläutert Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.
Aus einem Polyisobutylen, das ein Molekulargewicht von 1 300 000 (bestimmt nach dem Viskositätsmittel)
hat, werden Platten der Dimensionen 150 χ 75 χ 5 mm
J» gepreßt Zwei Platten werden mit einer 550 μπι starken
Wachsschicht (500 g Wachs/m2 Polyisobutylenoberfläche) überzogen. Als Wachs wurde ein Polyäthylenwachs
vom Molekulargewicht 5000 verwendet Das Wachs wird in einem elektrisch beheizten Vorratsbehälter
) > einer handelsüblichen Farbspritzpis (öle (3 mm Düsenaufsatz)
aufgeschmolzen und mittels Luft auf die Platten gesprüht. Nach dem Abkühlen des Wachses wurden die
Platten aufeinandergelegt und 60 Stunden lang mit 0,2 kp/cm2 belastet. Die Kraft zur Trending der Platten
-*<> in Längsrichtung beträgt nach einer Belastungsdauer
von 60 Stunden 0,2 kp.
Zwei unbeschichtete Polyisobutylenplatten gemäß •f>
Beispiel 1 werden übereinander gelegt und mit 0,2 kp/cm2 belastet. Nach einer Belastungszeit von 60
Stunden können die beiden Platten in Längsrichtung nicht mehr zerstörungsfrei gelrennt werden, da die
Platten miteinander verklebt sind.
■'>o
■'>o
Aus einem Isobutylencopolymerisai, das 2 Gew.-%
Isopren enthält und ein Molekulargewicht von 2 700 0OC (bestimmt nach dem Viskositätsmittel) hat, werden wie
"'r> in Beispiel I angegeben, Platten der Dimensionen
!50 χ 75 χ 5 mm hergestellt. Zwei Platten werden mit 500 g eines Polyäthylenwachses pro m2 beschichtet. Das
Polyäthylenwachs hat ein Molekulargewicht von 3000. Beide Platten werden aufeinandergelegt und 10 Tage
w> mit 0,15 kp/cm2 belastet. Die Kraft zum Lösen der
beiden Platten beträgt 0,2 kp.
·'■ Polyisobutylen vom Molekulargewicht 4 700 000 Platien
her. Die Platten werden mit einem Polypropylenwachs beschichtet, das ein Molekulargewicht von 7000
hat. Pro m2 Polyisobutylen wendet man 500 g Wachs an.
Zwei Platten werden übereinandergelegt und mit 0,1 kp/cm2 20 Tage belastet. Die Kraft, die zur Trennung
der Platten in Längsrichtung erforderlich ist, beträgt
0,2 kp.
95 Teile eines zylinderförmigen Granulates (maximaler
Durchmesser 10 mm) aus einem Polyisobutylen, das en Molekulargewicht von 1200 000 (bestimmt nach
dem Viskositätsmittel) hat, werden in eine geneigt angeordnete, mit Antrieb versehene Drehtrommel
eingefüllt Durch Einblasen heißer Luft wird das Granulat auf 1300C erhitzt Dann sprüht man 5 Teile
einer Polyäthylenwachsschmelze innerhalb von 5 Minuten auf das Granulat, Das Wachs hat ein
Molekulargewicht von 8000, die Temperatur der Wachsschmelze beträgt 1800G 5 Minuten nach dem
Aufbringen der Schmelze wird das beschichtete Granulat durch Einblasen kalter Luft in die Drehtrommel
abgekühlt Man erhält ein Granulat, das auch nach einer Lagerung von 30 Tagen rieselfähig ist
Lagert man dagegen ein zylinderförmiges Granulat
Lagert man dagegen ein zylinderförmiges Granulat
ίο (maximaler Durchmesser 10 mm) aus einem Polyisobutylen,
das ein Molekulargewicht von 1 200 000 hat, so verkleben die Teilchen nach 2 Tagen miteinander.
Claims (3)
1. Verfahren zum Beschichten von Formteilen aus Kunststoffen, die bei gewöhnlicher Temperatur zum
Verkleben neigen, durch Aufbringen nicbtkJebenden, thermoplastischen Kunststoffs aus der Schmelze,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschichtungsmittel ein niedrigmolekulares Polyäthylen,
Polypropylen, Copolymerisate des Äthylens und Propylens oder Mischungen dieser Polymerisate
mit einem Molgewicht von 2000 bis 20 000 verwendet
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
daß man die nichtklebenden niedrigmolekularen Olefinpolymerisate in einer Menge von 10
bis 2000 g/m2, bezogen auf die Oberfläche des zu beschichtenden Formteils, anwendet
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die niedrigmolekularen
Polyolefine anorganische und/oder organische Stoffe einer Teilchengröße zwischen 1 und !00 m μ
enthalten.
Priority Applications (5)
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