DE2414389A1 - Ueberzugsmittel - Google Patents
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Description
FARBWERKE HOECHST AG vormals Meister Losius & Brüning
Werk Gendorf
Gendorf, den 25.3.1974 HOE 74/F 907
Aktenzeichen Dr. Schm/HH
"Überzugsmittel"
Die Erfindung betrifft einen hochtemperaturbeständigen Antihaft- und Gleitlack, bestehend aus feinverteiltem niedermolekularem
Polytetrafluoräthylen, einem Polytriketoimidazolidinharz (im folgenden kurz "Trionharz" genannt) und einem Lösungsmittel
oder Lösungsmittelgemisch.
Überzüge aus hochmolekularem Polytetrafluoräthylen (PTFE) werden üblicherweise durch Beschichten mit wäßrigen PTFE-Dispersionen
erhalten. Da solche Überzüge jedoch wegen der bekannten antiadhäsiven Eigenschaften von PTFE am Untergrund schlecht haften,
muß dieser Untergrund in geeigneter Weise (z.B. durch Sandstrahlung) vorbehandelt werden, und es muß ferner die PTFE-Dispersion
mit haftverinittelnden Substanzen, deren Auswahl von der Art des jeweiligen Untergrundes abhängig ist, versetzt werden.
Dadurch werden jedoch die erwünschten Eigenschaften von PTFE, wie antiadhäsives Verhalten,· niedriger Reibungskoeffizient
usw., in unerwünschter Weise verschlechtert. Um diese Eigenschaften an der Oberfläche des Überzuges zu erhalten, bringt
man üblicherweise auf den vorgenannten, als Grundschicht zu bezeichnenden Überzug eine Deckschicht auf, die aus reinem PTFE
bestehtp das·allenfalls kleinere Mengen an üblichen Zusätzen
enthalten soll« Somit sind, um einen Überzug mit den erwünschten Eigenschaften zu erhalten, bei solchen Systemen drei Arbeitsgänge
erforderlichι
1o) Vorbehandlung des Substrats (beispielsweise Sandstrahlen),
2») Beschichtung mit einer PTFE-armen Grundschicht, die haftvermittelnde
Substanzen enthält 9
3o) Beschichten mit einer Deckschicht aus weitgehend reinem
PTFE»
-2-
5098
2AH389
Weiterhin haben wäßrige PTFE-Dispersionen den Nachteil, daß sie, insbesondere bei längerer Lagerung, zum irreversiblen
Koagulieren neigen. Eine solche Koagulation kann z.B. bereits beim Aufrühren einer Dispersion, die sich entmischt hat,
durch mechanische Beanspruchung oder auch durch eine Lagerung bei erhöhten Temperaturen oder unter dem Gefrierpunkt auftreten.
Eine solche irreversible Koagulation macht die Dispersion unbrauchbar.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden daher bereits PTFE-haltige
Überzüge entwickelt, bei denen die kostspielige Vorbehandlung des Substrats und ein mehrmaliges Beschichten
mit Grund- und Deckschicht überflüssig werden soll. Insbesondere wurde versucht, PTFE-Überzüge aus stabilen Dispersionen
von PTFE in organischen Lösungsmitteln, die nicht zur Koagulation neigen, zu erhalten. Da die mit diesem Material
erzielten Eigenschaften der Beschichtungen, insbesondere die Haftung auf dem Substrat, für die meisten Anwendungszwecke
nicht ausreichend sind, wurden die Dispersionen mit filmbildenden Materialien oder Bindeharzen abgemischt. Dadurch
verschwinden jedoch auch an der Oberfläche des Überzuges die hervorragenden Antihaft- und Gleiteigenschaften, wie
sie reine PTFE-Überzüge aufweisen, oder sie werden zunindest mehr oder weniger stark vermindert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein PTFE-haltiges
Überzugsmittel in Form eines Einschichtsystems (d.h. in Form eines Systems, das in einem einzigen Arbeitsgang auf das
Substrat aufgebracht wird) zu entwickeln, welches die herkömmlichen, nach dem Zweischichtverfahren hergestellten
PTFE-BeSchichtungen hinsichtlich ihrer Antiadhäsivität, ihres
Gleitverhaltens und ihrer Haftung auf dem Substrat erreicht oder übertrifft und außerdem eine ausgezeichnete Härte und
Abriebfestigkeit besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Überzugsmittel,
bestehend aus
—3—
509841/0788
a) 10 bis 90 Gewichtsteilen eines niedermolekularen PoIytetrafluoräthylens
mit einer Schmelzviskosität von 10 bis 10 Poise (gemessen mit dem Hochdruck-Kapillarviskosimeter
bei 380 °C), einer spezifischen Oberfläche von 4 bis 40 m /g (gemessen nach der BET-Methode) und
•einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 50/U,
b) 90 bis 10 Gewichtsteilen eines Triketoimidazolidinringe
enthaltenden Polymeren mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
O=C C=O O=C C=O ·
I ! I i
-R :—N yN. R1——N N
hergestellt aus Oxamidsäureesternder Formel
R (NH - CO - COOR" )r (II)
und Polyisocyanaten der Formel
Ri (N = C = 0)s (III)
äquivalent
im Mol/verhältnis II : III = 1 : (0,8 bis 2,2) bei
gleicher Funktionalität r und s, worin in den Formeln (I) und (II)
R" einen Kohlenwasserstoffrest,
R einen 1- bis 3-kernigen, 2- bis 4-wertj.gen aromatischen
Rest, wobei die aromatischen Reste auch Chinone sein können und wobei in niehrkernigen
Systemen die aromatischen Reste durch aliphatische Reste oder Heteroatome miteinander verbunden
sein können, wobei ferner die aromatischen Reste gegebenenfalls durch Alkyl-, Cycloalkyl, Alkoxy-,
Aryl- oder einwertige funktioneile Reste substituiert sein können,
η eine ganze Zahl von 1 bis 40 und
r eine ganze Zahl von 2 bis 4 bedeutet,
509841/0788 "4"
/ ν 24U389
worin in Formel (I) ur.d (III)
R' die unter R genannte Bedeutung hat oder einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff
rest bedeutet, wobei R1 gegebenenfalls durch eine oder mehrere der folgenden
Gruppen unterbrochen sein kann:
. b,.) durch Amid-, Imid- und/oder Amidoimidgruppen,
hergestellt durch Einführung von Polycarbon-. ■ säuren, wobei das Verhältnis der Moläquivalente
Polycarbonsäure : Polyisocyanat Q : (q + 1) und q = 2 bis 40 ist,
bp>j) chelatbildende Azo- oder Azomethingruppen,
bpo) Metallchelate solcher Azo- oder Azomethingruppen,
wobei das Verhältnis der Moläquivalente von Oxamidsäureester zu Chelatbildnern und/oder
Metallchelaten (2 bis 94) : (0,1 bis 50) ist, dabei die Summe von Oxamidsäureester, Chelatbildner
oder Chelat sowie etwa vorhandenen Polycarbonsäuren stets 100 Mol-% beträgt,
ferner
s eine ganze Zahl von 2 bis 6 ist,
c) einem aprotischen organischen Lösungsmittel, das eine Oberflächenspannung
von >30 dyn/cm besitzt, in der 0,43 bis 100-fachen Gewichtsmenge an Komponente b), wobei gegebenenfalls
bis zu 80 % der Gewichtsmenge dieses aprotischen Lösungsmittels mit einer Oberflächenspannung >
30 dyn/cm durch ein anderes organisches Lösungsmittel, das mindestens eine dieser beiden Bedingungen nicht zu erfüllen braucht,
ersetzt sein kann, dabei dieses andere organische Lösungsmittel jedoch einen niedrigeren Siedepunkt als das aprotische
Lösungsmittel besitzen muß.
Das als Komponente a) des erfindungsgemäßen Uberzugsmittels eingesetzte
niedermolekulare PTFE mit einer Schmelzviskosität von
8
bis 10 Poise ist ein Produkt, das unter die Gattung der sogenannten Fluorcarbonwachse fällt. Solche Fluorcarbonwachse
bis 10 Poise ist ein Produkt, das unter die Gattung der sogenannten Fluorcarbonwachse fällt. Solche Fluorcarbonwachse
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können hergestellt werden durch thermischen Abbau von hochmolekularem.PTFE nach Herstellungsverfahren, wie sie
beispielsweise aus der DT-PS 1 049 099, der US-PS 2 496 978 und insbesondere der DT-OS 2 031 046 bekannt sind. Mit
Hilfe des letztgenannten Verfahrens ist es mittels geeigneter Einstellung des Druckes besonders gut möglich, die
Pyrolyse in Richtung auf die Produkte des gewünschten Schmelzviskosiätsbereiches (bzw. des entsprechenden Molekulargewicht
sbereiches) zu lenken. Auch Produkte, die durch Abbau mit Hilfe von Röntgen- oder Gamma-Strahlen
nach bekannten Verfahren gewonnen werden, können zum Einsatz kommen. Derartige, durch Pyrolyse- oder Bestrahlungsabbau gewonnenen sogenannten PTFE-Abbauwachse müssen zweckmäßigerweise,
da sie von ihrer Herstellung her häufig in Form mehr oder weniger großer Klumpen anfallen, für den Einsatz
in dem erfindungsgemäßen Überzugsmittel auf mittlere Teilchengrößen von 1 bis 25 /U, vorzugsweise 5 bis 10/U,
aufgemahlen werden. Dies kann beispielsweise mit Hammeroder Strahlmühlen geschehen.
Ebenso kann als Komponente a) des erfindungsgemäßen Überzugsmittels ein sogenanntes PTFE-Aufbauwachs zum Einsatz kommen,
wie es nach einem bekannten Verfahren, beschrieben in der DT-OS 2 235 885, durch Telomerisation von Tetrafluoräthylen
mittels eines geeigneten Telogens erhältlich ist. Die nach diesem Verfahren zunächst erhaltenen wäßrigen Dispersionen
von niedermolekularem PTFE sind mittels mechanischer Kräfte oder mit Hilfe von Elektrolyten leicht zu feinteiligen
weißen Pulvern koagulierbar und als solche unmittelbar, ohne weitere Vorbehandlung, innerhalb des erfindungsgemäßen
Überzugsmittels einsetzbar.
Unter dem Begriff "niedermolekulares Polytetrafluoräthylen",
das die Komponente a) des erfindungsgemäßen Überzugsmittels bildetg soll ein PTFE verstanden werden, das eine scheinbare
Schmelzviskosität (bestimmt mit dem Hochdruck-Kapillarviskosimeter9
wie weiter unten näher beschrieben) von 10 bis 108 s vorzugsweise 102 bis 106 Poise bei 380 0C besitzt.
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~β~
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Ein solches niedermolekulares PTFE muß ferner eine spezifisehe
Oberfläche von 4 "bis 40 m /g, vorzugsweise 5 bis 26 m /g (gemessen nach der sogenannten BET-Methode; vergleiche
Brunauer, Emmet und Teller, J. Am. Chem. Soc. 60, 1938, Seite 309) sowie eine mittlere Teilchengröße von 0,1
τ.· " . ^r- ^insbesondere 1 .bis T2/U,
bis 50/U, vorzugsweise Q5 bis 20^,/aufweisen. Dabei soll
unter der mittleren Teilchengröße im Falle eines aus Dispersion koagulierten PTFE-Aufbauwachses die mittlere
Teilchengröße des-Primärkorns verstanden werden.
Die Komponente b) des erfindungsgemäßen Überzugsmittel bildet
ein sogenanntes "Trionharz". Unter diesem Begriff "Trionharze" sind zu verstehen Triketoimidazolidinringe
enthaltende Polymere mit wiederkehrenden Einheiten der Gruppierung
O=C C=O O=C C=O
IJ Il
R N N R1 N N
c c
I/ V
0 0
(D η
die hergestellt werden aus Oxamidsäureestern der Formel
R (NH - CO - COOR")r (II)
und Polyisocyanaten der Formel
R. (N = C = 0)s (III)
worin in den Formeln (i), (II) und (III) R" einen Kohlenwasserstoffrest - vorzugsweise einen aliphatischen
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 C-Atomen
oder einen Phenylrest, der gegebenenfalls mit Alkylresten von 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein kann - insbesondere
bevorzugt einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen, R einen ein- bis dreikernigen, zv/ei- bis vierwertigen aromatischen
Rest, wobei die aromatischen Reste auch Chinone sein können und wobei in mehrkernigen Systemen die aromatischen
Reste .durch aliphatisehe Reste oder Heteroatome
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miteinander verbunden sein können, wobei ferner die aromatischen Reste gegebenenfalls durch Alkyl-, Cycloalkyl-,
Alkoxy-, Aryl- oder durch einwertige funktioneile Reste substituiert sein können,
bedeutet,
bedeutet,
R' die unter R genannte Bedeutung hat oder einen aliphatischen·
oder cycloaliphatische!! Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
η eine ganze Zahl von 1 bis 40,
r eine ganze Zahl von 2 bis 4 und
.s eine ganze Zahl von 2 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 ist.
r eine ganze Zahl von 2 bis 4 und
.s eine ganze Zahl von 2 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 ist.
Die Herstellung derartiger "Trionharze" ist beschrieben in
den deutschen OffenlegungsSchriften 1 920 845 und 2 030 233.
Sie erfolgt durch Umsetzung der genannten Oxamidsäureester mit den genannten Polyisocyanaten bei Temperaturen von -10
bis +280 0C, vorzugsweise 0° bis 180 0C, in Lösung oder in
der Schmelze, vorzugsweise aber in einem sogenannten aprotischen Lösungsmittel, das unten noch näher charakterisiert
wird. Die Herstellung kann mit oder ohne Katalysator erfolgen. Als Katalysatoren eignen sich grundsätzlich solche,
die auch bei anderen Umsetzungen von Isocyanaten mit reaktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen eingesetzt
werden, so insbesondere tertiäre Basen, wie tertiäre Amine oder tert.-Phosphine, beispielsweise Triäthylamin, Tributylamin,
N-Isobutylmorpholin, Piperidin, N-Methylpiperidin,
Ν,Ν-Dimethylanilin, Triäthylendiamin, Triphenylphosphin,
Trimorpholinphosphin. Andere Katalysatoren sind z.B. Lithiummethylat oder -benzoat, Natriumäthylat, Kalium-tert.-butylat
sowie organische Zinnverbindungen wie Dibutylzinnoxid, Dimethylzinnstearat, Dibutylzinnglykolat, Dibutylzinndilaurat,
Diphenylzinnoxid oder auch Ferrocen oder Metallchelate wie Eisenacetylacetonat, Kobaltkomplexe; alle
diese Katalysatoren können einzeln oder auch in Kombinationen angewandt werden.
Die durch diese Umsetzung gebildeten Produkte, die noch reaktionsfähige Endgruppen enthalten, werden durch weitere
'Erwärmung auf 120° bis 550 0C, vorzugsweise auf 280 bis
450 C, polymerisiert, wobei unter Polymerisation hier die_8
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-H-
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Kettenverlängerung durch Addition und/oder Kondensation verstanden werden soll.
Vorzugsweise werden von den polyfunktionellen Oxamidsäureestern der Formel
R - φίΗ - CO - COOR" )r
die Bis-oxämidsäureester (r = 2) eingesetzt. Unter den genannten
Resten R wiederum sind die folgenden/bevorzugt hervorzuheben: zweiwertige aromatische Reste der Formel
(IV)
mit RIM = H, CH3
X = 0, S, CH2, SO2 oder Null, vorzugsweise 0 und CH2
y =1 oder Null, vorzugsweise 1
und —f H (V)
R"' kann hier aber, wie auch in den anderen genannten aroma-
auch
tischen Resten ,/eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkoxy-, Halogenalkyl-, Ester- oder Alkylsulfonylgruppe sein, vorzugsweise mit bis zu 5 C-Atomen (z.B. -C2H5, -OCH,, -OC2H5, -CF,, -COOCH3., -COOC2H5, -COCH3, -SO3CH3) oder ein NO2-, CN-, Halogen- (insbesondere F-, Cl-, Br-) Rest sein.
tischen Resten ,/eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkoxy-, Halogenalkyl-, Ester- oder Alkylsulfonylgruppe sein, vorzugsweise mit bis zu 5 C-Atomen (z.B. -C2H5, -OCH,, -OC2H5, -CF,, -COOCH3., -COOC2H5, -COCH3, -SO3CH3) oder ein NO2-, CN-, Halogen- (insbesondere F-, Cl-, Br-) Rest sein.
Der Rest R' in den zur Herstellung der "Trionharze" eingesetzten
Polyisocyanaten, vorzugsweise Diisocyanaten (s = 2) hat bevorzugt die gleiche Bedeutung wie in den obigen Formeln
IV und V für R angegeben, kann aber auch ein vorzugsweise zweiwertiger aliphatischer oder cycloaliphatischer, insbesondere
Alkylen- oder Cycloalkylenrest mit bis 20, vorzugsweise bis 15 C-Atomen sein, z.B. ein Methylen-, Äthylen-,
Propylen-, Butylen-, Cyclohexylen- oder mit niederen Alkylresten
substituierter Cyclohexylenrest sein. Gegebenenfalls
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können diese aliphatischen oder cycloaliphatischen Reste auch durch einwertige funktionelle Gruppen substituiert
sein (z.B. durch NO2» CN oder durch Halogen, wie es beispielsweise
der -CF2-Rest ist). Geeignete drei- und vierwertige
Isocyanate sind z.B. 2.4.6-Triisocyanatotoluol,
4.4'-. 4"-Triiso cyanatotriphenylmethan, 2.4.4'-Triisocyanatodiphenylmethan,
2.21.5.5'-Tetraisocyanatodiphenylmethan;
bezüglich weiterer geeigneter Polyisocyanate wird auf die DT-OS 1 920 845 verwiesen. . "
Das Molverhältnis Oxamidsäureester : Polyisocyanat bei der
Umsetzung beträgt 1 : (0,8 bis 2.2), vorzugsweise 1 : (0,9 bis 1,5) bei gleicher Funktionalität der beiden Komponenten
(r = s). Bei unterschiedlicher Funktionalität ist dieses Molverhältnis entsprechend zu variieren.
Die Umsetzung sei für das Beispiel Bis-oxamidsäureester mit Diisocyanat durch die folgende allgemeine Gleichung veranschaulicht:
η R11OOC · OC · HN · R · NH · CO · COOR" +
η OCN · R' · NCO "2n R"0H
)' O=C C=O
Die nach dieser Umsetzung gewonnenen "Trionharze" sind für das erfindungsgemäße Überzugsmittel bereits ausgezeichnet
verwendbar. Eine Verbesserung der vorteilhaften Eigenschaften wird jedoch dadurch erreicht, daß zusätzlich zu den Oxamidsäureestern
und Polyisocyanaten noch Polycarbonsäuren umgesetzt v/erden, wie in der DT-OS 2 030 233 beschrieben, so
daß sich Polykondensationsprodukte bilden, die zusätzlich Amid-, Imid- und/oder Amidoimid-Gruppierungen enthalten.
-10-
24U389
Polycarbonsäuren sind dabei mindestens zwei- bis höchstens
sechsbasische, vorzugsweise höchstens vierbasische und insbesondere zwei- und dreibasische Carbonsäuren und/oder
deren Anhydride. Besonders zweckmäßigerweise werden dabei solche "Trionharze" verwendet, deren Amid-, Imid- oder
Amidoimid-Gruppen bildende Komponenten, wie in der deutschen Patentanmeldung P 23 03 239.5 vorgeschlagen, in Form von
Polycarbonsäuren in einer ersten Stufe zunächst mit dem Isocyanat unter Bildung eines Präkondensats mit freien
NCO-Endgruppen umgesetzt werden, das dann in der zweiten Stufe mit dem Oxamidsäureester die weitere Umsetzung eingeht.
Dabei erfolgt die Bildung des Präkondensats bei Temperaturen von höchstens 70 C, vorzugsweise bei 40
bis 60 0C, die zweite Stufe erfordert Temperaturen von
bis 270 0C, vorzugsweise 100 bis 220 0C. Eine große Anzahl
für diese Umsetzung geeigneter Polycarbonsäuren (bzw. deren Anhydride) sind in der DT-OS 2 030 233 beschrieben
bzw./der deutschen Patentanmeldung P 23 03 239.5 vorgeschlagen worden, von denen hier beispielsweise die folgenden
genannt seien: vorzugsweise Isophthafc-,Trimellith-, Pyromellith-Terephthalsäure,
Benzophenontetracarbonsäure, 1.4.5.8-Naphthalintetracarbonsäure, aber auch 2.5-Dianilinoterephthal-f
2.5-Ditoluodinoterephthal-, Hemimellith-,
Mellith-, Malein-, Fumar-, Itacon-, Mucon-, Hexahydroterephthal-, Adipin-, Glutar-, Bernstein-, Sebacin-, Korksäure,
Tetrahydrofurantetracarbonsäure, Perylentetracarbonsäure, wobei die genannten Säuren auch durch Chlor, Brom
und/oder Alkylgruppen mit bis zu 6 C-Atomen substituiert sein können. Ferner sind auch geeignet Polycarbonsäuren,
die Aminogruppen enthalten, z.B. Amidsäuren, wie sie durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit Diaminodiphenylmethan,
Diaminodiphenyläther, Diaminodimethylsulfon, p-Phenylendiamin
oder m-Phenylendiamin unter Amidbildung und Freiwerden einer Carboxylgruppe des Maleinsäureanhydrids
erhalten worden sind.
-11-
5098£ 1
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Bevorzugt werden solche Dicarbonsäuren umgesetzt, deren Carboxylgruppen nicht orthoständig sind und/oder solche
mindestens dreiwertige Carbonsäuren, von denen mindestens zwei Carboxylgruppen orthoständig sind, weil dadurch eine
hohe Linearität der Polymerenke.tte erhalten wird.
Die zur Präkondensation mit den Polycarbonsäuren geeigneten Polyisocyanate sind die gleichen, wie sie oben für· die
Umsetzung mit den Oxamidsäureestern beschrieben wurden,
wobei bevorzugt die Diisocyanate mit Resten R1 entsprechend
den Formeln (IV) und (V) geeignet sind. Auf diese Weise entstehen Bausteine wie (VII), (VIII),(IX) und (X) (verglei-•che
anliegendes Formelblatt 1), in denen X, R"' und y die in
Formel IV angegebene Bedeutung haben. Unter diesen Bausteinen wiederum sind ganz besonders geeignet diejenigen
der Formeln (IX) und (X) mit R"1 = H, CH,; X=O, CH2
und y = 1.
Die auf diese Weise gebildeten vorgenannten Bausteine können sich innerhalb von R' (vergleiche das Reaktionsprodukt in
Gleichung Vl) mehrmals.wiederholen, wobei sie dann immer
über Amid-, Imid- oder Amidoimidgruppen verknüpft sind.
Bei gleicher Funktionalität von Polycarbonsäure und Polyisocyanat soll das Verhältnis der Moläquivalente q : (q + 1)
betragen, wobei q mindestens 2 und höchstens 40, vorzugsweise 5 bis 25 ist. Dabei wird ein Präkondensat gebildet,-das
einerseits Isocyanat-Endgruppen aufweist und andererseits wegen der Anwesenheit von nur einer überschüssigen
Isocyanatgruppe linear aufgebaut ist. Bei unterschiedlicher Funktionalität der Komponenten ändern sich die Molverhältnisse
in entsprechender und bekannter Weise.
In besonders vorteilhafter Weise können die Eigenschaften verbessert werden, wenn in das genannte Präkondensat
"verzweigende" Polycarbonsäuren eingebaut werden. Solche "verzweigende" Polycarbonsäuren können hergestellt werden
durch Kondensation von Polycarbonsäuren mit solchen weiteren Polycarbonsäuren, die einen Aminosubstituenten tragen, also
-12-
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24H389
z.B. vorzugsweise von Trimellithsaure, Trimesinsäure,'
Pyromellithsäure oder Benzophenontetracarbonsäure (oder deren Anhydriden) mit beispielsweise 5-Aminoisophthalsäure
oder 4-Aminonaphthalsäure. So entstehen Bausteine wie (Xl),
(XII) und (XIII) (vergleiche anhängendes Formelblatt 2), die sich ebenfalls mehrmals unter Amid-, Imid- oder Amidoimid-Verknüpfung
wiederholen können.
Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des erfindungsgemäßen Uberzugsmittels, insbesondere im Hinblick auf die
Lagerstabilität und die Haftfestigkeit der daraus erhaltenen
Überzüge an Metallflächen, kann dadurch erreicht werden, daß in das "Trionharz" chelatbildende Azo- und/oder Azomethin-Bausteine
der Formeln
COOH COOH
und
HOOC"
(XV)
IV
eingeführt werden. Darin bedeutet R einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 10 C-Atomen, der in
ortho-Stellung zur Azomethingruppe eine OH-Gruppe enthält und der gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Alkyl-,
Cycloalkyl-, Hydroxy-, Aryl-, Aryloxy-, Carboxyl-, Acyl-, Nitrogruppen oder Halogenatome substituiert sein kann,
wobei die Substituenten jeweils bis zu 6 und der Rest R einschließlich aller Substituenten bis zu 22 C-Atome aufweisen,
R einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 14 C-Atomen, der in ortho-Stellung zur Azogrupue eine
R einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 14 C-Atomen, der in ortho-Stellung zur Azogrupue eine
ein- oder mehrfach OH-Gruppe enthält und der gegebenenfalls/durch Alkyl-,
Alkoxy-, Acyl-, Carboxyalkyl-, Fluorcarbon-Gruppen oder Halogen substituiert sein kann, wobei die Substituenten
V
jeweils bis zu 6 und der Rest R einschließlich aller Substituenten bis zu 22 C-Atome aufweisen.
jeweils bis zu 6 und der Rest R einschließlich aller Substituenten bis zu 22 C-Atome aufweisen.
-13-
509841 /0788
~'3~ . 24H389
Als solche Azomethin-Verbindungen eignen sich insbesondere die Umsetzungsprodukte von 5-Aminoisophthalsäure mit
Salicylaldehyd, i-Hydroxy-2-naphthaldehyd, 2-Hydroxy-1-naphthaldehyd,
4-Methylsalicylaldehyd, 4-Carboxyäthylsalicylaldehyd,
4-Methoxysalicylaldehyd, 3-Chlor- oder
3-Bromsalicylaidehyd, 4-Acetylsalicylaldehyd, 4-Hydroxydiphenyl-3-aldehyd,
3-Hydroxydiphenyl-4-aldehyd, p-Benzyl- · salicylaldehyd.
Geeignete Azoverbindungen sind solche, die durch Umsetzung aus diazotierter 5-Aminoisophthalsäure. beispielsweise mit
einer der folgenden Verbindungen hergestellt worden sind: "P-Kresol, 2.4-Dimethylphenol, 2.4-ditert.-Butylphenol,
p-Chlorphenol, 2.4-Dichlorphenol, p-Hydroxyacetöphenon,
Hydrochinonmonoäthylather, 4-Bromnaphthol, 4-Hydroxydiphenyl,
4-Hydroxy-4'-äthoxydipheny1, 4.4'-Dihydroxydiphenylmethan-monomethyläther..
Der Einbau solcher chelatbildenden Azo- und/oder Azomethinverbindungen
wird beschrieben in der DT-OS 2 139 005. Diese chelatbildenden Verbindungen können in die Kette
vor oder nach der Reaktion mit dem Oxamidsäureester eingeführt werden, gegebenenfalls in einer stufenweisen
Eintopfreaktion. Im allgemeinen werden die Komponenten
Oxamidsäureester, Chelatbildner und gegebenenfalls PoIycarbonsäure
im Lösungsmittel gelöst oder fein verteilt, und danach wird in fester, flüssiger oder gelöster Form
das Isocyanat bei Temperaturen zwischen -20 und 380 0C,
vorzugsweise zwischen 0 und 250 0C, insbesondere zwischen
50 und 200 0C zugegeben. Anschließend wird bei Temperaturen
zwischen 100 und 250 0C kondensiert. Im Falle der Präkondensatbildung
von Polycarbonsäure und Isocyanat, wie vorgeschlagen in der deutschen Patentanmeldung P 23 03 239.5,
kann der Chelatbildner davor oder danach eingeführt werden, zweckmäßigerweise werden aber alle drei Komponenten
zusammen umgesetzt.
Das Verhältnis der Moläquivalente von Oxamidsäureester zu den chelatbildenden Azo- bzw» Azomethinverbindungen (bzw.
wie weiter unten beschrieben^ zu deren Chelaten) soll
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(2 bis 94) : (0,1 bis jO), vorzugsweise (1 bis 80) : (5 bis 20)
betragen, wobei die Summe von Oxamidsäureester, Chelatbildner oder Chelat sowie etwa vorhandener Polycarbonsäure stets
100 Mo 1-96■ ist.
Durch den Einbau der genannten Bausteine, die zur Chelatbildung befähigte Dicarbonsäuren darstellen, wird insbesondere
die Lagerstabilität- der erhaltenen "Trionharze" bzw. "Trionharz"-Lösungen
verbessert, da diese chelatbildenden Gruppen vorhandene Metallspuren abfangen.
Es kann jedoch in anderer Hinsicht auch zweckmäßig sein, wie ebenfalls in der DT-OS 2 139 005 beschrieben, Metallchelate
solcher chelatbildenden Azo- oder Azomethingruppen direkt einzubauen. Dies kann durch Umsetzung mit Metallverbindungen '
geschehen. Der Zeitpunkt der Chelatbildung kann dabei beliebig gewählt werden, also vor, während oder nach der Synthese
der gesamten Polymerenkette. Die chelatbildenden Metallverbindungen können somit entweder zusammen mit den chelatbildenden
Azo- oder Azomethinverbindungen oder auch zu einem späteren Zeitpunkt umgesetzt werden. Ebenso können die Metallchelate
in einer besonderen Stufe vorgebildet und dann als solche in die Umsetzung eingeführt werden. Der Anteil der Metallverbindungen
zu den Chelatbildnern soll etwa äquimolar, vorteilhaft etwas weniger als äquimolar sein.
Als chelatbildende Metallverbindungen kommen beispielsweise Verbindungen mit Metallen der I. bis VIII. Gruppe des Periodischen
Systems in Frage, die befähigt sind, Chelatkomplexe zu bilden. Vorzugsweise werden Verbindungen von Lithium,
Natrium, Kalium, Zink, Magnesium, Barium, Aluminium, Titan, Blei, Chrom, Nickel und insbesondere Eisen, Kobalt oder
Kupfer zur Chelatbildung herangezogen. Besonders geeignet sind die Oxide, Hydroxide, Carbonate, Halogenide, Alkoholate,
Phenolate, Acetate, Formiate und Naphthenate. Auch Komplexverbindungen
solcher Metalle, z.B. solche des Acetylacetons oder des enolisierten Acetessigesters, sind geeignet.
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5fj
3 u H ι / U ι α η
24H389
Die Einführung solcher chelatbildenden Azo- oder Azomethinverbindungen
als Bausteine in das "Trionharz" ist beispielsweise gezeigt in den Forme In. OiVl) und GiVIl) und die der
Chelate in der Formel &VIII) (vergleiche anhängendes Formelblatt 3).
Für die gesamte Umsetzung von Oxamidsäureester A·, Polyisocyanat-B1
und gegebenenfalls Polycarbonsäure C und gegebenenfalls Chelatbildner bzw. Chelat D! gilt .vorzugsweise
(wenn A1, B1, C und D1 die Zahl der jeweiligen Mole
bedeutet und A' bis D' die gleiche Funktionalität aufweisen)
■ (A' + C + D1) = OC · Β· ,
worin oc 0,95 bis 1,07, insbesondere 0,98 bis 1,02 bedeutet.
Die Polyisocyanat-Komponente wird also vorzugsweise in einem geringen Über- oder Unterschuß, bezogen auf die drei übrigen
Komponenten, eingesetzt. Unterschiedliche Funktionalitäten der Komponenten sind entsprechend zu berücksichtigen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß innerhalb des "Trionharzes"
die Komponenten Oxamidsäureester, Polyisocyanat, Polycarbonsäure, Azo- oder Azomethinverbindung oder deren
Metallchelat jeweils als alleinige Vertreter einer Stoffklasse oder als Gemisch vorliegen können .
Die Komponente c) des erfindungsgemäßen Überzugsmittels
bildet ein Lösungsmittel, das so zu wählen ist, daß einerseits das "Trionharz" darin gut löslich ist, andererseits
das niedermolekulare.· PTFE darin weitgehend oder völlig unlöslich
ist. Es sind dies Lösungsmittel, die zur Gruppe der sogenannten "aprotischen" Lösungsmittel gehören, d.h.
solche, die keine reaktiven Protonen enthalten. Ferner sollen diese Lösungsmittel eine Oberflächenspannung von
> 30 dyn/cm aufweisen, d.h. sie sollen das niedermolekulare PTFE nicht benetzen.
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Dies sind beispielsweise: Dimethylformamid, Dimethylacetamid,
Dimethylsulfoxid, Nitromethan, Nitroäthan, Nitrobenzol,
Benzonitril, Benzophenon, Acetophenon, Pyridin, Chinolin, Methylbenzoat, Äthylbenzoat, 1.1.2.2-Tetrabromäthan, 1.1.2.2-Tetrachloräthan
und vorzugsweise N-Methylpyrrolidon. Es
können auch Gemische solcher Lösungsmittel verwendet werden.
Diese aprotischen Lösungsmittel können gegebenenfalls bis zu 80 %, vorzugsweise bis zu 60 % und insbesondere bis zu 40 % '
ihres Gesamtanteils durch andere organische Lösungsmittel ersetzt werden, wobei diese anderen organischen Lösungsmittel
mindestens eine dieser beiden Bedingungen oder aubh beide (aprotischer Charakter, Oberflächenspannung
> 30 cyn/cm bei 20 0C) nicht zu erfüllen brauchen. Zusätzlich müssen diese
anderen organischen Lösungsmittel einen niedrigeren Siedepunkt als die jeweils verwendeten aprotischen Lösungsmittel
besitzen, und zwar mindestens etwa 10 0C, vorzugsweise aber
etwa 30 0C niedriger siedan. Beispiele für solche anderen
organischen Lösungsmittel, die als Verschnittmittel für die eingesetzten aprotischen Lösungsmittel dienen, sind aromatische
Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol oder Xylole, ferner Ketone oder Ester organischer Säuren, wie Aceton,
Methylbutylketon, Essigsäureäthylester, Essigsäurebutylester und ähnliche. Das Lösungsmittel, Komponente c), und
zwar bevorzugt dessen aprotischer Anteil, wird zweckmäßigerweise bereits bei der Herstellung des "Trionharzes" eingesetzt,
obwohl es prinzipiell auch möglich ist, dessen Herstellung in der Schmelze vorzunehmen. Es kann dabei die Gesamtmenge
an Lösungsmittel, vorzugsweise an aprotischem Lösungsmittel, bereits bei der Herstellung des "Trionharzes" zugegeben
werden, bevorzugt wird dabei aber nur eirE Teilmenge eingesetzt, die aber mindestens so bemessen sein soll, daß das
"Trionharz" in Lösung verbleibt. Der verbleibende Anteil an Lösungsmittel, insbesondere des anderen Lösungsmittels, wird
dann entweder vor der Zugabe des Fluorcarbonwachses zur
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~17~ 2AH389"
Verdünnung nachgegeben oder zusammen mit dem Fluorcarbonwachs
nach Vermischung und Homogenisierung in Form einer Paste oder Suspension zugegeben, wobei die Vermischung und
Homogenisierung beispielsweise durch hochtouriges Rühren oder auf einem Walzenstuhl erfolgen kann. Im ersten Fall
wird das Fluorcarbonwachs portionsweise in fester Form unter. Rühren in die Lösung des "Trionharzes" im erforderlichen
Anteil-eingemischt. '■".""-·
Das Verhältnis der Fluorcarbonwachs-Komponente a) zur "Trionharz"-Komponente b) im erfindungsgemäßen Überzugsmittel
beträgt 90 : 10 bis 10 zu 90 Gewichtsteile, vorzugsweise 40 : 60 bis 70 : 30 Gewichtsteile.
Die gesamte Gewichtsmenge an Lösungsmitteln (umfassend das aprotische Lösungsmittel und gegebenenfalls das andere,
niedriger siedende Lösungsmittel), Komponente c), soll das 0,43- bis 100-fache der im erfindungsgemäßen Überzugsmittel
enthaltenen Menge "Trionharz" b) betragen, vorzugsweise das 1,5- bis 10-fache (dies entspricht einer 70 bis 1-, vorzugsweise
40- bis 10-gewichtsprozentigen Lösung an "Trionharz").
Bezogen auf den Gesamtgehalt an niedermolekularem PTFE und "Trionharz" a) + b) können außerdem noch bis zu 50 Gewichts-%,
vorzugsweise 0,1 bis 30 Gewichts-%, an üblichen Füllstoffen und/oder Pigmenten zugegeben werden. Solche Füllstoffe und/oder
Pigmente sind beispielsweise: anorganische Oxide, wie Al2O^,
TiO2, SiOp, Eisenoxid, Chromoxid, oder Sulfide, wie Molybdänsulfid
und Cadmiumsulfid. Weitere Beispiele solcher üblichen Füllstoffe und/oder Pigmente sind Ruß, Graphit, Cadmiumselenid,
Metallpulver oder Metall-Legierungspulver, wie z.B. gepulvertes Kupfer,.. Aluminium- oder Bronzepulver. Diese Füllstoffe
oder Pigmente können in gleicher Weise in die Lösung des "Trionharzes" eingebracht werden wie oben für das Fluorcarbonwadis
beschrieben, und zwar zusammen mit diesem, vorzugsweise aber getrennt davon.
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Das. so hergestellte erfindungsgemäße Überzugsmittel ist zum Beschichten in dieser Form bereits gebrauchsfertig.
Die Beschichtung tonn erfolgen nach bekannten und üblichen Methoden, wie insbesondere durch Tauchen, Spritzen oder
Aufstreichen. Es können damit beschichtet werden die
Oberflächen von Substraten, deren Temperaturbeständigkeit
' so hoch ist, daß sie den nachfolgenden Einbrennvorgang ohne Beschädigung überstehen. Dies sind insbesondereme-
- tallische Substrate, wie Aluminium oder Edelstahl, oder nichtmetallische Substrate, wie Keramik (glasiert oder unglasiert,
wie z.B. Steingut oder Porzellan), Emaille oder Glas, aber auch beispielsweise Kunststoffoberflächen.
Die auf diese Weise hergestellte Beschichtung überzieht sich nach dem Aufbringen in wenigen Minuten mit einer Haut aus
reinem niedermolekularem PTFE. Anschliessend ist es notwendig, diese Beschichtung kurzzeitig auf eine Temperatur
von 320 bis 420 0C, vorzugsweise J34O bis 4000C, zu erhitzen,
damit das niedermolekulare PTFE an der Oberfläche zu einem Film verschmilzt und das Lösungsmittel entfernt wird. Dabei
wird gegebenenfalls auch die Polymerisation oder Auspolymerisation des in erster Stufe umgesetzten "Trionharzes" bewirkt
.
Durch den Einbau der "Trionharze" besitzen aus dem erfindungsgemäßen
Überzugsmittel erhaltene Beschichtungen eine Reihe von außergewöhnlich vorteilhaften Eigenschaften: vorzügliche
Antihaft- und Gleiteigenschaften, die mit denen von reinem, auch !.hochmolekularem PTFE vergleichbar sind, eine
hohe Abriebfestigkeit und Härte gegenüber mechanischen Beanspruchungen und dennoch eine erstaunliche Zähigkeit und
Tiefziehfestigkeit. Dabei ist die Haftung der Beschichtung am Substrat so gut, daß sie den bekannten PTFE-Überzügen,
welche einen Haftvermittler benötigen, nicht nur gleichkommt, sondern diese sogar übertrifft, wobei aber hier jede
aufrauhende Vorbehandlung des Untergrundes entfällt. Vor allem ist überraschend, daß diese Eigenschaften in einer bisher nicht
erreichten Kombination von optimalen Werten erhalten werden.
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1 / ο ·» η λ
-19- 2AU389
Die oben erwähnten Schmelzviskositäten der Fluorcarbonwachse werden wie folgt bestimmt: Es wird eine Schmelzextrusion
durchgeführt mit einem Hochdruck-Kapillarviskositätsmesser der Firma Göttfert unter folgenden Meßbedingungen:
380 0C, 21 kp/cm Extrusionsdruck, Düsenabmessungen 1 mm Durchmesser und 10 mm Länge. Die Menge der
extrudierten Schmelze, die in der Zeiteinheit bei gegebener Temperatur und gegebenem Druck aus einer solchen
Düse mit gegebenen Abmessungen austritt, wird'bestimmt. Daraus errechnet sich die scheinbare Schmelzviskosität
. r
8 . 1 . q
.P = Extrusionsdruck (dyn/cm )
r = Düsenradius (cm) .
- 1 = Düsenlänge (cm)
- 1 = Düsenlänge (cm)
q = Menge des ausgetretenen Extrudats (cnr/sec).
In den folgenden Beispielen wurde die Haftfestigkeit der Beschichtungen nach der DIN-Norm 53 151, die Pendelhärte
nach der DIN-Norm 53 157 und die Tiefziehfähigkeit nach der DIN-Norm 53 156 (Erichsen-Test) geprüft.
Die genannten Oberflächenspannungen beziehen sich auf Messungen nach der sogenannten >'Blasenberst-Methode (Oberflächenspannungsgerät
nach Cassel). Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.
Ein Gemisch aus 99,6 g (0,6 Mol) Isophthalsäure, 57,8 g (0,3 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 252 g (1 Mol) 4.4'-Diisocyanatodiphenylmethan
und 1 g N.N1- Tetramethy!hexamethylendiamin
als Katalysator, gelöst in 1360 g N-Methylpyrrolidon
wird 5 Stunden bei 95 °C gerührt. In das entstandene Präkondensat werden .danach portionsweise 43 g (0,1 Mol)
4.4'-Bis-(äthoxalylamino)-diphenylmethan innerhalb einer Stunde
zugegeben und die Temperatur auf 195 0C gesteigert. Nach
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Erreichen dieser Temperatur wird 6 Stunden nachgerührt. Zu 100 Gev/ichtsteilen der erhaltenen "Trionharz"-Lösung
werden weitere 112 Gewichtsteile N-Methylpyrrolidon zugemischt
und dann unter heftigem Rühren portionsweise 37 Gewichtsteile Fluorcarbonwachs zugegeben. Dieses Fluorcarbonwachs
war ein niedermolekulares PTFE, das durch 30-minütiges Tempern von hochmolekularem PTFE bei 520 0C und
Mahlen des Reaktionsproduktes nach dem Erkalten auf einer Hammer-Sichtermühle hergestellt worden war. Der mittlere
Teilchendurchmesser beträgt 6/U, die Schmelzviskosität
2,9 · 102 Poise bei 380 0C und die spezifische Oberfläche
nach BET 9,0 m2/g.
Der so erhaltene Lack wird mit einer Spritzpistole auf Aluminiumplatten
gespritzt und 15 Minuten bei 150 0C und dann
weitere 10 Minuten bei 360 0C eingebrannt. Die Schichtdicke
des so erhaltenen Überzuges beträgt 30/U.
Die Haftung, geprüft nach dem Gitterschnitt-Test nach DIN 53 151 ist mit GT 0 zu beurteilen, d.h. die Schnittränder
sind vollkommen glatt und kein Teilstück der Beschichtung platzt ab. Die Beschichtung besitzt ferner eine
Pendelhärte von 85 see und eine Tiefung nach Erichsen von 6,5 mm. Bis zur Schwärze eingebrannte Milch läßt sich mit
einem Wasserstrahl aus einer normalen Wasserleitung rückstandslos entfernen.
Mit einem hochtourigen Rührer (10.000 U/min) wird eine Suspension aus 150 Teilen N-Methylpyrrolidon und 50 Teilen
Fluorcarbonwachs hergestellt. Dieses Fluorcarbonwachs war hergestellt worden nach der DT-OS 2 235 885 durch Telomerisation
von monomerem TFE in Gegenwart von A Gewichts-% Chloroform als Telogen in wäßriger Dispersion. Die Schmelzviskosität
dieses Fluorcarbonwachses beträgt 7,4 · 10^ Poise bei
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380 0C, die spezifische Oberfläche nach BET 19 m2/g, die
mittlere Teilchengröße des Primärkorns 2,0 λϊ.
Ferner wird eine "Trionharz"-Lösung wie folgt dargestellt:
53 g (0,32 Mol) Isophthalsäure, 55 g (0,28 Mol) Trimellithsäureanhydridj
0,5 g Tributylamin als Katalysator, 700 g N-Methylpyrrolidon und.196 g (0,7 Mol) 3.3!-Dimethyl-4.4'-diisocyanatodiphenylmethaia
werden bei 80 0C 6 Stunden lang gerührt. Das dabei entstehende Präkondensat wird mit 43 g
(0,1 Mol) 4„4'-Bis-(äthoxalylamino)-diphenylmethan bei
200 0C 6 Stunden lang umgesetzt, bis die COp-Abspaltung beendet
ist.
120 Gewichtsteile der oben erhaltenen Fluorcarbonwachs-Suspension werden in 100 Gewichtsteile der "Trionharz"-'Lösung
eingerührt. Mit dem erhaltenen Überzugsmittel werden Bratpfannen beschichtet und 15 Minuten bei 150 0C und dann
weitere 10 Minuten·bei 400 C eingebrannt. Man erhält einen
kratzfesten und dauerhaften Überzug, der das Anbacken beim Kochen oder Braten verhindert. Analog Beispiel 1 beschichtete
Aluminiumplatten ergeben eine Gitterschnitt-Beurteilung GT 0, eine Pendelhärte von 95 see und eine Tiefung nach Erichsen
von 4„3 mm,
53 g (0,32 Mol) Isophthalsäure, 53 g (0,27 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
3 g (0,01 Mol) eines Azomethine, welches durch Umsetzung von 5-Aminoisophthalsäure mit Salicylaldehyd
erhalten worden war, 0,85 g Tributylamin als Katalysator, 196 g (0?7 Mol) 3.3'-Dimethyl-4.4'-diisoeyanatodiphenylmethan
und 700 g N-Methylpyrrolidon werden 6 Stunden lang bei 80 0C gerührt. Danach werden 43 g (0,1 Mol)
4,4'-Bi s-(äthoxalylamino)-diphenylmethan eingerührt.
Danach wird die Temperatur auf 195 C gesteigert und bei dieser Temperatur weitere 6 Stunden gerührt. Die so
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22- 24U389
erhaltene "Trionharz"-Lösung wird mit der Fluorcarbonwachs-Suspension,
beschrieben in Beispiel 2, im gleichen Gewichtsverhältnis versetzt.
Mit dem erhaltenen Überzugsmittel v/erden Sägeblätter von Kreissägen beschichtet und bei 350 0C eingebrannt.
Man erhält bis zu 40/U dicke, blasenfreie und dauerhafte
Überzüge, die ein Ankleben von Harz verhindern und den Sägeblättern gute Gleiteigenschaften verleihen.
Gemäß Beispiel 1 beschichtete Aluminiumplatten ergeben eine Gitterschnitt-Beurteilung GT 0, eine Pendelhärte
von 97 see und eine Tiefung nach Erichsen von 4,3 nun.
Ein Gemisch aus 91 g (0,55 Mol) Isophthalsäure, 58 g
0,3 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 18 g (0,05 Mol) des Säureimids, das durch Umsetzung von Trimellithsäureanhydrid
mit 5-Aminoisophthalsäure entsteht, 250 g (1 Mol) 4.4'-Diisocyanatodiphenylmethan und 1 g NJ1-Tetramethylhexamethylendiamin
als Katalysator, gelöst in 1980 g N-Methylpyrrolidon, werden 5 Stunden bei
95 C gerührt. Danach werden portionsweise 43 g (0,1 Mol) 4.4'-Bis-(äthoxalylamino)-diphenylmethan innerhalb einer
Stunde zugegeben und die Temperatur auf 195 °C gesteigert. Nach Erreichen dieser Temperatur wird die Umsetzung durch
weiteres 6-stündiges Rühren bewirkt. Zu 100 Gewichtsteilen dieser "Trionharz"-Lösung werden 90 Gewichtsteile einer
Suspension, bestehend aus 24 Gew.-% Fluorcarbonwachs, 1 Gew.-% Farbruß und 75 Gew.-% Dimethylformamid unter
Rühren eingemischt. Das verwendete Fluorcarbonwachs war durch Telomerisation (vergleiche Beispiel 2) in Gegenwart
von 3i5 Gew.-% Chloroform erhalten worden. Seine
Schmelzviskosität beträgt 12,5 · 105 Poise bei 380 0C,
die spezifische Oberfläche 14 m /g, die mittlere Teilchengröße des Primärkorns 2,4/U. Eine gemäß Beispiel 1
-23-
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"beschichtete Aluminiumplatte ergibt eine Gitterschnitt-Beurteilung
GT Oj eine Pendelhärte von 110 see und
eine Erichsen-Tiefung von 3.58 mm.
100 Gewichtsteile der in Beispiel 1 beschriebenen "Trionharz"-Lösung
werden mit 112 Gewichtsteilen Dimethylformamid gemischt. Zu dieser Lösung v/erden unter hochtourigem Rühren
35 Gewichtsteile Fluorcarbonwachs und 5 Gewichtsteile Eisenoxidbraun zugegeben. Das Fluorcarbonwachs wurde durch
Abbau von hochmolekularem Dispersions-PTFE mittels Gamma-Bestrahlung einer Dosis von 5 MRad gewonnen. Es besitzt
eine Schmelzviskosität von 10 Poise bei 380 0C und eine
spezifische Oberfläche nach BET von 597 m /g. Mit diesem
Lack lassen sich rotbraune Überzüge mit guten Antihafteigenschaften herstellen« Die an einer beschichteten Aluminiumplatte
gemessenen Werte waren die gleichen wie in Beispiel 1.
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Claims (4)
- 24U389Patentansprüche: »^s,V ·
1.) Überzugsmittel, bestehend ausa) 10 bis 90 Gewichtsteilen eines niedermolekularen PoIy- : .tetrafluoräthylens mit einer Schmelzviskosität von 10 bis 10 Poise (gemessen mit dem Hochdruck-Kapillarvis-·. - kosiroeter bei 380 0C), einer spezifischen Oberfläche• ρ
von 4 bis 40 m /g (gemessen nach der BET-Methode) und: einem mittleren Teilchendurclimesser von 0,1 bis 50/U,b) 90 bis 10 Gewichtsteilen eines Triketoimidazolidinringe .enthaltenden Polymeren mit wiederkehrenden Einheiten: der FormelO=C C=O O=C C=OI ! ί , I-R N . .-Ν R1 N NJnß · i .'hergestellt aus Oxamidsäureesfernder FormelR (NH - CO - COOR"■) (II)und Polyisocyanaten der FormelR, (N = c = o)s (III)äquivalentim Mol^erhältnis II : III =1 : (0,8 bis 2,2) bei
gleicher Funktionalität r und s, worin in den Formeln (I) und (II)R" einen Kohlenwasserstoffrest,R einen 1- bis 3-kernigen, 2- bis 4-wertj.gen aromatischen Rest, wobei die aromatischen Reste auch Chinone sein können und wobei in mehrkernigen
Systemen die aromatischen Reste durch aliphatische Reste oder Heteroatome miteinander verbunden-25-509841/0788-25- · 24H389- sein können, wobei ferner die aromatischen Reste • . gegebenenfalls durch Alkyl-, Cycloalkyl, Alkoxy-, Aryl- oder einwertige funktionelle Reste substi-. - .tuiert sein können,'η eine ganze Zahl von' 1 bis 40 und .· " r- eine, gjanze Zahl von 2 bis 4 bedeutet,·worin in Formel (I) und ("Hl)R1 die unter R genannte Bedeutung hat oder einen aliphatischen oder cycloaliphatisehen Kohlenwasserstoff rest bedeutet, wobei R1 gegebenenfalls durch eine oder mehrere der folgenden . . ." . · Gruppen unterbrochen sein kann:Ix,) durch Amid-, Imid- und/oder Amidoimidgruppen, ' · · „'· hergestellt durch Einführung von Polycarbonsäuren, wobei das Verhältnis der Moläqui-• ' . " vaiente Polycarbonsäure : Polyisocyanat α ϊ (q -S- 1) und q = 2 bis 40 ist,•bp^) chelatbildende Azo- oder Azomethingruppen,bo2) Metallchelate.solcher Azo- oder Azomethin-... . gruppen,. " · · wobei 'das Verhältnis der Moläquivaiente von " Oxamidsäureester zu Chelatbildnern und/oder • Metallchelaten (2 bis 94) : (0,1 bis 50) ist, dabei die Summe von Oxamidsäureester, Chelatbildner oder Chelat sowie etwa vorhandenen Polycarbonsäuren stets 100 MoI-Jo beträgt,ferner ·s eine ganze Zahl von 2 bis β ist,c) einem aprotischen organischen Lösungsmittel, das eine Oberflächenspannung von >30 dyn/cra besitzt, in der 0,43 bis 100-fachen Gewichtsmenge an Komponente b), wobei gegebenenfalls bis zu 80 % der Gewichtsmenge dieses aprotischen509841/0788Lösungsmittels mit einer Oberflächenspannung ;·3Ο dyn/cm durch ein anderes organisches Lösungsmittel, das mindestens eine dieser beiden Bedingungen nicht zu erfüllen braucht, ersetzt sein kann, dabei dieses andere organische Lösungsmittel jedoch einen niedrigeren Siedepunkt als das aprotische Lösungsmittel besitzen muß. - 2.) Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) aus einem Triketoimidazolidinringe enthaltenden Polymeren mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (i), hergestellt aus Oxamidsäureestern der Formel (II) und Polyisocyanaten der Formel (III), wobei R" ein Kohlenwasserstoffrest,
R ein Rest der Formelmit R"1 = H,X = O, S, CH2, SO2 oder Null, vorzugsweise 0 undy = 1 oder Null, vorzugsweise 1oderR1 ein Rest mit der unter R genannten Bedeutung,η = 1 bis 40r = 2 unds = 2 istbesteht. - 3.) überzugsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich noch bis zu 50 Gewichts-%, bezogen auf die Komponenten a) und b), an üblichen Füllstoffen und/oder Pigmenten enthält.-27-609841/0788. . -27- 24U.389
- 4.) Verwendung des Überzugsmittel gemäß Ansprüchen 1 bis 3 zur Beschichtung von Oberflächen, vorzugsweise aus Metall, Glas oder Keramik.ÖS841/0788«If;Leerseite
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