DE2415687C2

DE2415687C2 - Dispersionsbeschichtungsmasse

Info

Publication number: DE2415687C2
Application number: DE19742415687
Authority: DE
Inventors: Masaya Nishinomiya Aoyagi; Kuniaki Takatsuki Asai; Saburo Yamanouchi
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1973-04-03
Filing date: 1974-04-01
Publication date: 1982-09-16
Also published as: NL7404567A; DE2415687A1; JPS49125440A; GB1463617A; FR2224532A1; NL179142B; JPS5629703B2; NL179142C; IT1004068B; FR2224532B1

Description

(I)

worin ρ für eine ganze Zahl von 3 bis 600 steht, und eines thermisch stabilen mehrfach fluorierten Additionspolymeren im Gewichtsverhältnis 10 :90 bis 90 :10 in einem Dispersionsmedium besteht

2. Disp-rsionsbeschichtungsmasse nach Anspruch 1. dadurdr gekennzeichnet, daß sie als Oxybenzoyl-Polyester einen solchen der Formel:

15

20

R¹---

enthält, worin bedeuten:

--CR² (Π)

25

R¹ einen ßenzoylrest, einen Alkanoylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom;

R2 ein Wasserstoffatom, e ien Benzylrest, einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylrest und

ρ eine ganze Zahl von 3 bis 600.

3. Dispersionsbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Oxybenzoyl-Polyester einen Mischpolyester mit wiederkehrenden Einheiten der Formeln:

35

q:r = 10 :15bis 15 :10;
p;q = 1 : lOObis 100 :1 und
p+q+r = 3 bis 600,

enthält, wobei der Carbonylrest in der wiederkehrenden Einheit der Formel (I) oder (III) an den Sauerstoffrest in der wiederkehrenden Einheit der Formel (I) oder (IV) und der Sauerstoffrest in der wiederkehrenden Einheit der Formel (I) oder (IV) an den Carbonylrest in der wiederkehrenden Einheit der Formel (I) oder (III) gebunden ist.

4. Dispersionsbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Dispersionsmedium dispergierten Teilchen des Oxybenzoyl-Polyester; einen mittleren Teilchendurchmesser von 30 Mikron oder weniger aufweisen.

5. Dispersionsbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als mehrfach fluoriertes Additionspolymeres ein solches enthält, das durch Additionspolymerisation von Tetrafluoräthylen, Trifluorchloräthylen, eines Tetrafluoräthylen/Hexafluorpropylen-Gemischs, mindestens eines ungesättigten fluorierten Monomeren oder einer Mischung aus mindestens einem ungesättigten fluorierten Monomeren und mindestens einem anderen Vinylmonomeren erhalten wurde.

6. Dispersionsbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das mehrfach fluorierte Additionspolymere in Form von Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 bis 1 Mikron dispergiert enthält.

7. Dispersionsbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion, bezogen auf 100 Gewichtsteile Oxabenzoyl-Polyester und Additionspolymeres, 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines oberflächenaktiven Mittels bzw. Netzmittels enthält.

	O	O	oder -SO₂-;
	Il ς-.	J
	-O-
—

O	4-(Xk-l· Vh
Worin bedeuten:
X m η	einenRest — 0-· = O oder 1 j = O oder 1;

Die Erfindung betrifft eine Dispersionsbeschichtungsmasse in Form einer Dispersion eines Oxybenzoyl-Poly-

« esters und eines thermisch stabilen, mehrfach fluorierten Additionspolymeren in einem Dispersionsmedium.

Nach einem jüngst entwickelten Verfahren lassen sich

hochmolekulare Oxybenzoyl-Polyester hoher Bestän-

(I) digkeit gegenüber Säuren und Lösungsmitteln bei

so Temperaturen bis zu 371°C und manchmal sogar höheren Temperaturen sowie darüber hinaus hervorragender Abnutzungsbeständigkeit und ausgezeichneten Selbstschmiereigenschaften und elektrischen Eigen-(Hf) schäften herstellen. Aufgrund dieser guten Eigensehaf-

ten wurden beträchtliche Anstrengungen unternommen, Verfahren zürn Beschichten von Substraten mit solchen Polyestern zu entwickeln. Gegenwärtig werden solche Polyester vorzugsweise nach Spezialverfahren, ζ. Β nach einem Flammen- oder Plasmasprühverfahren, in Form heißer Teilchen auf ein Substrat appliziert. Bei diesen Verfahren erreicht man eine einigermaßen gute (IV) Haftung des Polyesterfilms auf dem Substrat. Das

Plasmabeschichtungsverfahren, mit dessen Hilfe sich eine ziemlich gute Haftung erreichen läßt, hat jedoch auf dem Gebiet der Herstellung von Harzüberzügen noch keine weite Verbreitung gefunden, da es Spezialvoirichtungen erfordert und bei seiner Applikation auf kompliziert geformte oder kleindimensionierte

Formlinge zu einem erhöhten Flamhiensprühverlust föhrt. Andererseits läßt sich beispielsweise Polytetrafluoräthyler. immer bei Temperaturen von 149° C bis 260°C zum Einsatz bringen. Neben dieser guten Hitzebeständigkeit besitzt das Polytetrafluoräthylen ϊ eine hervorragende Chemikalienbeständigkeit, gute elektrische Isoliereigenschaften und einen niedrigen Reibungskoeffizienten und ist darüber hinaus nicht klebrig. Wenn eine stabilisierte wäßrige Dispersion, die bei Zugabe eines Stabilisators zu einer durch Emulsions- ίο polymerisation! des Monomeren Tetrafluoräthylen gebildeten Dispersion erhalten wird, in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch Aufsprühen mittels einer Sprühpistole oder durch Tauchen und anschließendes Brennen bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Polytetrafluoräthylen (327° C), vorzugsweise bei einer Temperatur von 380°C bis 400°C, auf ein Substrat aufgetragen wird, erleiden der Emulgator, der Stabilisator und dergleichen eine thermische Zersetzung, wobei ein etwa 15 μ dicker Polytetrafluoräthylen- -¹O film gebildet wird. Eine solche wäßrige Dispersion wird in der Regel als »farbloser Polytetrafluoräthylenlack« bezeichnet. Wenn der Film zu 100°/b aus PoMetraPuoräthylen besteht, ist er überhaupt nicht klebrig und besitzt niedrige Reibungseigenschaften und gute elektri- 2% sehe Eigenschaften, er ist allerdings von schlechter Haltbarkeit, d.h. schlechter Abnutzungsbeständigkeit. Der genannte Polytetrafluoräthylenlack wird in der Regel als Deckglasur zu Nachbehandlungs- oder Veredelungszwecken zum Einsatz gebracht. Weiterhin jo wird der farblose Polytetrafluoräthylenlack in Mischung mit hitzebeständigen anorganischen Pigmenten, wie Chromgrün, in seiner Abnutzungsbeständigkeit verbessert, ohne daß er klebrig wird oder seine niedrigen Reibungseigenschaften verliert. In dieser Form wird der Polytetrafluoräthylenlack weit verbreitet als nichtklebendes Material zum Beschichten der Unterseite von Bügeleisen und der Bodenfläche von Haushaltsgeschirr, wie Bratpfannen, elektrischen oder Gaskochtöpfen für Reis und dergleichen sowie Pfannen, verwendet. Ferner dient ein solcher Polytetrafluoräthylenlack zum Beschichten von Geräten und Vorrichtungen für die Nahrungsmittelindustrie, die nicht klebrig sein dürfen, z. B. von Backblechen für Plätzchen, Bisquits und Brot, von Förderbändern, Trichtern für pulverige Materialien und dergleichen.

Der farblose Polytetrafluoräthvlenlack mit dann enthaltenen anorganischen Pigmenten läßt sich jedoch wegen seiner (immer noch zu) niedrigen Abnutzungsbeständigkeit nur sehr schwierig zum Beschichten von Material für Geräte und Bauteile, wie Trockenlager und Kolbenringe, verwenden, da diese eine extrem hohe Gleitgeschwindigkeit aushalten müssen und selbstschmierend und abnutzungsbeständig sein müssen. Zur Verbesserung der Abnutzungsbeständigkeit und zur « Verbreiterung de> Anwendungsgebietes des farblosen Polytetrafluoräthylenlacks auf diesem Arbeitsgebiet wurden die verschiedensten Versuche unternommen. So wurden beispielsweise dem Lad; die verschiedensten Füllstoffe zugesetzt oder auf das jeweilige Substrat spezielle Oberflächenbehandlungsmittel aufgetragen. Als Füllstoffe wurden Glasfasern, Molybdändisulfid, Graphit, Bronze und dergleichen, verwendet. Von diesen Füllstoffen haben insbesondere kurze Glasfasern einer Länge von weniger als einigen Mikron die Abnutzungsbeständigkeit des Polytetrafluoräthylenlacks bzw. der Polytetrafluoräthylenglasur deutlich verbessert, wenn sie ihm bzw. ihr in einer Menge Von etwa 10% einverleibt wurden (vgl. hierzu japanische Patentanmeldung 28117/1970). Ein Gemisch aus dem Polytetrafluoräthylenlack und den kurzen Glasfasern haftet jedoch an der Haft- bzw. Pnmeischicht nur unzureichend und ist mit dem Nachteil behaftet, daß die in einem solchen Gemisch enthaltenen kurzen Glasfasern in dem unter Verwendung des betreffenden Gemisches auf einer gleitenden Fläche, z. B. bei einem Trockenlager, ausgebildeten Oberzug im Laufe der Zeit an der Oberfläche (des Oberzugs) freigelegt werden und , die Welle oder das sonstige mit dem betreffenden Lager in Berührung gelangende Bauteil beschädigen.

Es wurde auch bereits ein Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit der Haft- oder Primerschicht entwickelt. Hierbei wird ein abriebsbeständiges Metall, eine abriebsbeständige Glasmasse oder ein abriebsbeständiges Thermet nach dem Flammenspriihverfahren als Haft- oder Primerschicht für das Polytetrafluoräthylen appliziert, wobei dann das vorspringende abriebsbeständige Material die Abnutzungsbeständigkeit verbessert und ein Abziehen, Abschälen oder Abscheren der Deckschicht verhindert. Der Polyr -afluoräthylenüberzug in den Vertiefungen der Oberflacne kann dann seine fehlenden Klebrigkeitseigenschaften und seine niedrigen Reibungseigenschaften voll zur Geltung bringen. Die geschilderten Maßnahmen sind jedoch kostspielig durch jführen, da SpezialVorrichtungen und Geräte erforderlich sind.

Wenn andererseits Polytetrafluoräthylen mit einem wärmehärtbaren Harz, z. B. einem Epoxy-, Polyamidoder Phenolharz, oder einem thermoplastischen Harz, z. B. einem Polyurethan- oder Polycarbonatharz, zur Bildung eines Organosols verschnitten wird, besitzt die hierbei gebildete Crganosolmasse nach dem Brennen bei relativ niedrigen Temperaturen (180° C bis 280° C) eine verbesserte Haftung an Substraten, eine verbesserte Oberflächenhdrte und eine verbesserte Abnutzungsbeständigkeit. Die Abnutzungsbeständigkeit bei hohen Temperaturen ist jedoch infolge einer etwas verringerten Hitzebeständigkeit deutlich schlechter Folglich eignet sich eine solche Organosolmasse nicht zum Beschichten von gleitenden Oberflächen, die scharfen Bedingungen ausgesetzt werden.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Dispersionsbeschichtungsmasse zu schaffen, aus der sich Filme bzw. Beschichtungen ausgezeichneter Hitzebeständigkeit. Abnutzungsbeständigkeit ur.d Haftung auf dem Substrat, die darüber hinaus noch niedrige Reibungseigenschaften und ausgezeichnete Selbstschmiereigenschaften aufweisen, herstellen lassen

Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich aus einer Dispersion eines selbst eine geringe Filmb idungsfähigkeit aufweisenden Oxybenzoyl-PHyesters in einer Suspension eines mehrfach fluorierten -W tionspolymeren. z. B. von Polytetrafluoräthylen, nach der Entfernung des Dispersionsmediums durch Verdampfen und ^schließendem Brennendes verblie benen Harzgemischs) bei einer Temperatur entsprc chend dem Schmelzpunkt des mehrfach fluorierten Additionspolyrt,eren oder einer höheren Temperatur ein Film bzw. eine Beschichtung herstellen läßt, der bzw die nicht mit den geschilderten Nachteilen von Filmen bzw. Beschichtungen aus einer füllstoffhalt'gei) Polytetrafluoräthylendispersion behaftet ist, keine spezielle Oberflächenvorbehandlung erfordert und nach den gleichen Auftrag- und Brennverfahren, wie sie für übliche fluorierte Kohlenwasserstoffe durchgeführt werden, verarbeitet werden kann und der bzw. die die

■■> ι.

eingangs geschilderten ausgezeichneten Eigenschaften von Oxybenzoyl-Polyester voll zur Geltung bringt.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Dispersionsbeschichtungsmasse enthaltend Oxybenzoyl-Polyesier, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer Dispersion von, bezögen auf das Gewicht der Dispersion, insgesamt höchstens etwa 7Ö Gew.-°/o eines Oxybenzoyl-Polyesters mit wiederkehrenden Einheiten der Formel:

worin ρ für eine ganze Zahl von 3 bis 600 steht und eines thermisch stabilen mehrfach fluorierten Additionspolymeren im Gewichtsverhältnis 10 :90 bis 90 : 10 in einem DiäperoionsrrscdiiiiTi besieht

Der aus einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung gebildete Film enthält als diskontinuierliche Phase Teilchen eines Oxybenzoyl-Polyesters. der als solcher eine nur geringe Filmbildungsfähigkeit aufweist, wobei diese Teilchen mit Hilfe des aus einem mehrfach fluorierten Additionspolymeren gebildeten kontinuierlichen Films fest auf der Substratoberfläche verankert sind. Folglich besitzt der aus einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung gebildete Film anders als ein aus Polytetrafluoräthylen alleine gebildeter Film ausgezeichnete Eigenschaften, z. B. Abnutzungsbeständigkeit, Selbstschmierfähigkeit und dergleichen, die auf den in diskontinuierlicher Phase vorliegenden Oxybenzoyl-Polyester zurUckzuiiihien sind. Der Film läßt sich in einen solchen sehr hoher Glätte fiberführen, indem man ihn unter mechanischer Scherwirkung poliert. Höchst überraschend hat es sich gezeigt, daß ein unter Verwendung eines Oxybenzoyl-Polyesters und von Polytetrafluoräthylen als mehrfach fluoriertem Additionspoiymeren erhaltener Film einen PV-Grenzwert im Bereich von 1200 bis 1500 kg/cm² m/min aufweist. Das überraschende an diesem Wert ist. daß ein Film aus Polytetrafluoräthylen alleine einen PV-Grenzwert von 213 kg/cm² · m/min, ein Film aus mit 10% kurzen Glasfasern gefülltem Polytetrafluoräthylen einen PV-Grenzwert von 750 kg/cm² · m/min und ein mit einem Epoxyharz modifiziertes Polytetrafluoräthylen einen PV-Grenzwert von 300 kg/cm² ■ m/min aufweist. Unter dem »PV-Wert« ist das Produkt aus der Gleitgeschwindigkeit und der Belastung im Falle, daß die Dispersionsbeschichtungsmasse auf eine einer sehr hohen Gieitgeschwindigkeit abgesetzte Oberfläche, z. B. ein Lager, appliziert und der Gleitvorgang in Abwesenheit eines Gleitmittels unter relativ geringer Abnutzung erfolgt, wobei die Messung bei Raumtemperatur durchgeführt wird, zu verstehen.

Der aus einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung erhaltene Film dient nur als Antireibungsmaterial für Geräte und Bauteile, die einer starken Gleitbewegung ausgesetzt sind, z. B. für schmiermittelfreie Lager, und als gleitbeständiges Material Für die verschiedensten Maschinenteile und Automobilteile, die einer Gleitbewegung unter hoher Belastung ausgesetzt sind, sondern auch afc Antiklebmaterial und Füllmaterial für elektrische Drahts.

In einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung soli die Gesamtmenge an Öxybenzoyi-Polyester und mehrfach fluoriertem Additionspolymeren, nicht mehr als 70 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Dispersion, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%, betragen. Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Oxybenzoyl-Polyester und dem mehrfach fluorierten Additionspolymeren soll vorzugsweise 3Ö : 70 bis 60 :40 betragen. Die Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung erhält man durch Dispergieren des Oxybenzoyl-Polyesters in einer Suspension eines mehrfach fluorierten Additionspolymeren, erforderlichenfalls in Anwesenheil eines oberflächenaktiven Mittels bzw. Netzmittels und/oder verschiedener anderer Dispersionshilfsmittel. Die Bildung eines Films aus der Dispersionsbeschichtungsmasse läßt sich nach einem relativ einfachen Beschichtungsverfahren, wie es für Polytetrafluoräthylendispersionen üblich ist, d. h. durch Sprühen und/oder Brennen, bewerkstelligen.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Oxybenzoyl-Polyester besitzen wiederkehrende Einheiten der Formel:

(I)

Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform werden erfindungsgemäß Oxybenzoyl-Polyester der folgenden Formel:

R^!

■OR²

(H)

verwendet, worin bedeuten:

R¹ einen Benzoytrest. einen Alkanoylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom;

R² ein Wasserstoffatom, einen Benzylrest, einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylrest und

ρ in beiden Formeln eine ganze Zahl von 3 bis 600, vorzugsweise 30 bis 200.

Die für ρ angegebenen numerischen Werte liefern Λ5 Oxybenzoyl-Polyester mit Molekulargewichten von etwa 1000 bis 72 000, vorzugsweise 3500 bis 25 000.

Die Herstellung solcher Polyester ist aus der GB-PS 11 73 121 und der US-PS 37 67 621 bekannt

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird erfindungsgemäß ein Oxybenzoyl-Polyesier in Form eines Mischpolyesters mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (Γ) und der Formeln:

(TU)

verwendet, worin bedeuten:

(JV)

einen Rest —O— oder
= Öoderl;

SO2—;

η =	O oder 1;
q:r	10 :15bis 15 :10;
p:q =	1 :100 bis 100:1 und
p+q+r =	3 bis 600, vorzugsweise 30 bis 200

Hierbei ist der Garbonylrest in der wiederkehrenden Einheit (I) oder (IiI) an den Sauerstofffesi der wiederkehrenden Einheit (I) oder (IV) gebunden. Der j^uerstoffrest in der wiederkehrenden Einheit (1) oder (IV) ist an den Cafbortylrest in der wiederkehrenden Einheit (() öder (III) gebunden.

Die Herstellung dieser Polyester ist ai.S der US-PS 36 37 595 bekannt

Die erfindungsgemäß verwendbaren Polyester können in verschiedenster Weise chemisch modifiziert sein. So können beispielsweise in die Polyester monofunktionelle Anteile, z. B. Benzoesäure, trifunktionelle Anteile, z. B. Tnmesinsäure und Cyanurchlorid, oder höherfunktionclle Anteile eingebaut werden.

iXt*nie\\r\nat^

rftnz-IiincTcrrAmäR ι

wäßrigen Suspension mit einem feinteiligen Pulver des betreffenden Harzes der angegebenen Teilchengröße in hoher Konzentration, Folglich kann man eine solche wäßrige Suspension als solche oder nach dem Einengen auf eine geeignete Konzentration als Ausgangsmaterial zur Herstellung einer Dispefsiönsbeschichtüngsfiiasse gemäß der Erfindung verwenden»

Als pispersiöhsmedium können bei der Herstellung einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Effindung, wie bereits erwähnt, Wasser und die verschiedensten organischen Dispersionsmedien verwendet werden. Wenn eine durch Emulsionspolymerisation erhaltene wäßrige Suspension eines mehrfach fluorierten Additionspolymeren als solche oder nach dem Einengen auf eine geeignete Konzentration verwendet wird, wird der jeweilige Oxybenzoyl-Polyester in Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels bzw. Netzmittels in Wasser dispergiert und dann in dieser Form in geeigneter Menge mit der Suspension des mehrfach fluorierten

Apon 3Λ

Polyester sind vorzugsweise unsubstituiert, sie können jedoch gegebenenfalls auch durch eine sterische Hinderung bedingende Substituenien. z. B. Halogenatome, wie Chlor- und Bromatome. Alkoxyreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie Methoxyreste. und Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie Methylreste, substituiert sein.

Obowohl die Teilchengröße des erfindungsgemäß verwendeten Polyesters sehr verschieden sein kann, beträgt sie zweckmäßigerweise 30 μ oder weniger, vorzugsweise bis zu einigen wenigen Mikron. Je kleiner die T ilchengröße des Polyesters ist, desto besser wirkt der unter Verwendung einer Dispersionsmasse gemäß der Erfindung erhaltene Film. Ein Oxybenzoyl-Polyester einer solchen Teilchengröße läßt sich durch Vermählen in einer Kugelmühle, einem Misch- und Mahlwerk- einer Ultraschallstrahlmühle oder einem anderen bekannten Mahlwerk, herstellen. Feine Teilchen einer Größe von 2 bis 3 Mikron lassen sich ohne weiteres innerhalb kurzer Zeit, insbesondere unter Verwendung einer in jüngster Zeit entwickelten Strahlmühle mit einer Auffangscheibe, in der ein fein zu vermählendes Pulver mit einem Ultraschallstrahl einer Geschwindigkeit von 2 bis 3 Mach mitgerissen und auf eine Auffangscheibe aus gesintertem keramischen Material auftreffen gelassen wird, herstellen. Der fein vermahiene Polyester ist in Gegenwart eines Dispersionsstabilisators, z. B. eines oberflächenaktiven Mittels oder eines Dickungsmittels, in Wasser oder organischen Dispersionsmedien, wie Kohlenwasserstoffen. Alkoholen. Estern. Ketonen und dergleichen, dispergierbar.

Das erfindungsgemäß verwendbare mehrfach fluorierte Additionspolymere wird durch Additionspolymerisation von Tetrafluoräthylen, Trifluorchlorethylen, eines Gemischs aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen, mindestens eines ungesättigten fluorierten Monomeren. z.B. von Vinylidenfluorid, oder einer Mischung aus mindestens einem ungesättigten fluorierten Monomeren und einem anderen Vinylmonomeren, hergestellt Besonders bevorzugte mehrfach fluorierte Additionspolymere erhält man durch Emulsionspolymerisation. Sie besitzen eine Teilchengröße von 0,1 bis 1 μ und sind in Wasser oder organischen Dispersionsmedien, wie Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Estern, Ketonen und dergleichen, dispergierbar. Durch übliche Emulsionspolymerisation erhält man das Polytetrafluofäthylen oder ein TeiraRuofäihyien/Kexänuofpropylen-Mischpolymeres in der Regel in Form einer itir\ricnr*\yrnarc*n

es sich bei der Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung um eine wäßrige Dispersionsbeschichtungsmasse, die im Vergleich zu einer ein organisches Lösungsmittel enthaltenden Dispersionsbeschichtungsmasse den Vorteil aufweist, daß sie nicht toxisch, nicht brennbar und nicht explosionsfähig ist und mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann. Wenn ein mehrfach fluoriertes Additionspolymeres in Form eines feinteiligen Pulvers oder einer handelsüblichen Suspension in einem organischen Lösungsmittel verwendet wird, wird der jeweilige Oxybenzoyl-Polyester in einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol, Toluol oder Xylol, oder einem Keton, wie Methyläthylketon. dispergiert und dann in dieser Form mit dem feinteiligen Pulver oder der organischen Suspension des mehrfach fluorierten Additionspolymeren gemischt.

Der Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung können erforderlichenfalls die verschiedensten Zusätze, wie oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel.

Pigmente, Dickungsmittel, die Schaumbildung verhindernde Mittel und wasserunlösliche organische Lösungsmittel, einverleibt werden.

Ein oberflächenaktives Mittel bzw. Netzmittel wird verwendet, um die Dispersionsstabilität des Oxybenzoyl-Polyesters, mehrfach fluorierten Additionspolymeren und Pigments zu verbessern und die Auftragfähigkeit der Beschichtungsmasse zu erhöhen. Als oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel können sämtliche anionischen und nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel bzw. Netzmittel verwendet werden. Beispiele für anionische oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel sind Salze von Alkylbenzolsulfonsäuren. Alkylnaphthalinsulfonsäuren, Dialkylsulfobernsteinsäuren, Alkylphosphorsäuren. Fettsäuren und Polyoxyäthylenschwefelsäuren sowie Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensate. Beispiele für nicht-ionische oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel sind Poiyoxyäthylenalkyläther, Polyoxyäthylenalkylphenyläther, Polyoxyäthylenacylester. Fettsäureester von Sorbhan, Polyoxyäthylenalkylamine und Polyoxyäthylenalkylamide. Spezielle Beispiele für die erfmdungsgemäß verwendbaren oberflächenaktiven Mittel bzw. Netzmittel sind Natriumlaurylbenzolsuifonat, Natriumlaurylnaphthalinsulfonat, Natriumdioctylsulfosuccinat, Dioctylphosphatsalze, Kaliumoleat, Natriumlaurylsulfat, Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensate, Natriumpolyoxyäthyrenoctyisuifat, Polyoxyäthyienlauryiäther, Poiyoxyäthy-Ienoctylphenyläther, Polyoxyäthylennonylphenyläther.

Polyäthylenglykollaufiiisäureester, Sorbitanlaurinsäureester, Polyoxyäthylenlaurylamin, Polyoxyäthyleniaurylamid und dergleichen. Pro 100 Gewichtsteile Öxybenzoyl-Pölyester und mehrfach fluoriertes Additionspolymeres werden zweckmäßigerweise O₁I bis 20, vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsteile, oberflächenaktives Mittel bzw. Netzmittel verwendet.

Sofern in einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung ein Pigment zum Anfärben des daraus hergestellten Films mitverwendet wird, muß dieses Pigment der Brenntemperatur der Dispersionsbeschichtungsmasse, die höchstens 400⁰G erreicht, widerstehen können. Besonders geeignet sind anorganische Pigmente, wie beispielsweise Chromoxid. Cadmiiimpigmente. Titanoxid, Ruß und dergleichen.

Sofern zur Unterdrückung einer Schaumbildung einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung ein Antischaummittel einverleibt wird, soll dieses letztlich die Auftragbarkeit der Beschichtungsmasse verbessern. Beispiele für geeignete Antischaummittel sind höhere Aikohoie, Siiikonöie und dergleichen.

Ein wasserunlösliches organisches Lösungsmittel wird erforderlichenfalls lediglich einer wäßrigen Disper- »ionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung zugesetzt, um deren Sprühauftragsqualität zu verbessern. Beispiele für zu diesem Zweck verwendete Lösungsmittel sind Toluol, Benzol. Xylol und flüssige Paraffine. Es ist unzweckmäßig, zu dem genannten Zweck ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel zu verwenden, da dieses die Stabilität der Dispersionsbeschichtungsmasse beeinträchtigt.

Eine Dispersionsbeschichtungsmase gemäß der Erfindung läßt sich nach beliebigen Dispersionsverfahren zubereiten. So kann sie beispielsweise dadurch zubereilet werden, daß zunächst eines der genannten Dispersionsmedien, das oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel und erforderlichenfalls ein Pigment oder ein sonstiger Zusatz mit Hilfe einer der verschiedenen bekannten Dispergiervorrichtungen, nämlich einer Hochgeschindigkeitsrührvorrichtung oder einer eine hohe Scherkraft erzeugenden Vorrichtung, z. B. einem Leitungsmischer, Homogenisator, Dispersator, einer Kolloidmühle, eines Gaulin und dergleichen, vorgemischt und dann nach und nach mit einem feinpulverisierten Oxybenzoyl-Polyester und durch Emulsionspolymerisation gebildeten feinen Teilchen eines mehrfach fluorierten Additionspolymeren versetzt wird. Auf diese Weise läßt sich eine gleichmäßige Mischung und Dispersion erreichen. Selbstverständlich kann die Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung auch durch gemeinsames Vermählen der beiden Polymeren, des oberflächenaktiven Mittels bzw. Netzmittels, des Pigments und sonstiger Zusätze zusammen mit einem der genannten Dispersionsmedien zubereitet werden. Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Zubereitung der Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung besteht darin, getrennt eine Dispersion des Oxybenzoyl-Polyesters und eine Dispersion des mehrfach fluorierten Additionspolymeren herzustellen und die beiden Dispersionen unmittelbar vor Gebrauch in einem geeigneten Mischungsverhältnis miteinander zu mischen. Bei Verwendung einer wäßrigen Dispersion (als Dispersion) eines mehrfach fluorierten Additionspolymeren kann die bereits erwähnte, durch Emulsionspolymerisation erhaltene wäßrige Suspension feiner Teilchen als solche oder nach deai Einengen auf eine geeignete Konzentration und nach einer Stabilisierung durch Zugabe efcss oberflächenaktiven Mittels oder Netzmittels und dergleichen verwendet werden. Eine solche Dispersion ist im Handel erhältlich.

Die Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung kann als solche oder nach dem Verdünnen mit einem der genannten Dispersionsmedien auf eine geeignete Viskosität in üblicher bekannter Weise, beispielsweise duich BUrslenauftrag, Tauchbeschichtung, Sprühauftrag, Sprühauftrag unter Luftausschluß, Elektrophoresebeschichtungsmaßnahmen und Fließbeschichtung, auf ein Substratmaterial appliziert werden. Nach dem Auftragen der Dispersionsbeschichtungsmasse wird das Substrat schrittweise auf eine Temperatur nahe dem Siedepunkt des Dispersionsmediums erhitzt.

um das Dispersionsmedium vollständig zu verdampfen. Dann wird die Temperatur noch weiter über den Schmelzpunkt des mehrfach fluorierten Additionspolymeren erhöht Nach dem Abkühlen ist das Substrat '.'it einem gleichmäßigen Film versehen.

Das Substratmateriai, auf das eine Dispersionsbe-

.-·.:.·.. an J__ n_t^„j..„„ „„„i;,;„„, ...;„j

3LKlCfItuiigamaaat gbinau ut.i i'iiiiiuung up)/rii.t,.i t »*,,u, sollte beim Erhitzen auf eine Temperatur, bei der das mehrfach fluorierte Additonspolymere aufschmilzt und einen gleichmäßigen Film bildet, nicht beeinträchtigt werden. In der Regel handelt es sich bei den mit einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung zu beschichtenden Substraten um Formlinge aus Eisen und Stahl oder aus Nicht-Eisenmetallen, wie Zink, Aluminium und Kupferlegierungen. Zur Verbesserung der Haftung ist es zweckmäßig, die Substratoberfläche durch Sandstrahlen, Ätzen mit einer Säure oder Honen mit einer Flüssigkeit aufzurauhen. Die Haftung des Films läßt sich ferner durch Auftragen verschiedener Primer für das mehrfach fluorierte Additionspolymere verbessern.

Der aus einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung gebildete Film besitzt in vollem Maße die wesentlichen Eigenschaften des Oxybenzoyl-Polyesters, nämlich eine überragende Hitze-, Chemikalien- und Abnutzungsbeständigkeit, Selbstschmierfähigkeit und ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, sowie einen extrem hohen PV-Wert, wenn Polytetrafluorethylen als mehrfach fluoriertes Additonspolymen-~ verwendet wird. Eine Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung besitzt die Vorteile, daß sie keine spezielle Beschichtungsvorrichtung, z. B. eine Plasmasprühvorrichtung, erfordert und mit Leichtigkeit selbst auf kompliziert geformte oder kleindimensionierte Substrate bei minimalem Sprühverlust aufgetragen werden

so kann. Somit läßt sich eine Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung auf Maschinenteile, die eine hohe Abnutzungsbeständigkeit aufweisen müssen, und auf Bau- oder Maschinenteile, die Antihafteigenschaften aufweisen müssen, applizieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Teil einer typischen Vorrichtung zum Testen der Abnutzungsbeständigkeit eines aus einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung hergestellten Films;

Fig.2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Zeit und der Abnutzung eines aus einer Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung hergestellten Films;

Fig.3 das Untersuchungsprinzip beim Testen der Abnutzungsbeständigkeit Hilfe eines Schfiellabnutzungstestgerätes nach Ogoshi:
Fig.4 eine graphische Darstellung der Beziehung

zwischen der ^peibungsgeschwindigkeit und der spezifische^Abnutzung des Films und

Fig.5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Reibungsgeschwindigkeit und der spezifischen Abnavzung des Films bei hohen Temperaturen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Soweit nicht anders angegeben, bedeuten in den Beispielen sämtliche Angaben »Teile« und »Prozente« — »Gewichtsteile« bzw. »Gew.-%«.

Beispiel i

(1) Zubereitung der
Dispersionsbeschichtungsmasse

Der gemäß der GB-PS 1173121 hergestellte Poly(p-oxybenzoyl)ester wurde durch ein Sieb einer Maschenweite von 350 mesh gesiebt und zur Verminderung der Teilchengröße auf einen mittleren Teilchendurchmesser von 10 Mikron mehrere Stunden lang in iinci Kugelmühle geinänien. rvlii üiifc ciiici misch- ui'iii Mahlwerks wurden 100 Teile des gemahlenen Oxybenzoyl-Polyesters, 100 Teile Wasser und 2 Teile eines handelsüblichen Polyoxyäthylenoctylphenyläther-Netzmittels gründlich miteinander vermischt, mit 48 Teilen Wasser verdünnt und schließlich in einem Homogenisator zu einer 40%igen wäßrigen Oxybenzoyl-Polyester· Dispersion einer Viskosität von etwa 15 cps dispergiert. 100 Teile einer 60%igen wäßrigen Dispersion von handelsüblichem Polytetrafluoräthylen wurden unter kräftigem Rühren mit 100 Teilen der in der geschilderten Weise zubereiteten Oxybenuoyl-Polyesierdisperiion versetzt, wobei eine 50% Feststoffe enthaltende wäßrige Dispersion des Oxybenzoyl-Polyesters und von Polytetrafluoräthylen einer Viskosität von etwa 20 cps erhalten wurde. Die erhaltene wäßrige Dispersion wurde mit 5 Teilen Toluol gemischt und schwach gerührt, bis eine gleichmäßige Dispersion einer Viskosität von etwa 200 cps erhalten wurde.

(2) Applizieren und Brennen
der Beschichtungsmasse

Ein 1,5 mm dickes Aluminium- oder Stahlblech wurde mit Aceton oder Trichloräthylen gereinigt, dann 10 min lang auf eine Temperatur von 380⁰C erhitzt und schließlich bei Raumtemperatur liegen gelassen. Hierauf wurde das Blech gleichmäßig durch Sandstrahlen mit Glasgries oder Aluminiumtrioxid einer Teilchengröße von 0,124 bis 0,246 mm oberflächenbehandelt worauf die sandgestrahlte Oberfläche mit hochkomprimierter Luft gereinigt wurde. Das oberflächenbehandelte Blech wurde hierauf mit einem handelsüblichen Polytetrafluoräthylenprimer beschichtet 10 min lang bei einer Temperatur von 380°C gebrannt und schließlich bei ^Raumtemperatur liegen gelassen. Das mit einer Primerschicht versehene Blech wurde schließlich mit Hilfe einer Spritzpistole mit der einen Oxybenzol-Polyester und Polytetrafluoräthylen enthaltenden wäßrigen Dispersionsbeschichtungsmasse gemäß der Erfindung beschichtet, bei einer Temperatur von 90° C vollständig getrocknet und 10 bis 15 min lang in einem Heißluftumwälzofen einer Temperatur von 380° C gebrannt Das Beschichten und Brennen wurde viermal wiederholt, um einen 150 μ dicken Film zu erhalten Der Film wurde mit einem 600-mesh-Sandpapier und dann durch Schwabbeln poliert wobei ein Film verbesserter Glätte erhalten wurde.

(3) Abnutzungstest für den FilSn

Als Prüfling wurde ein 1 cm χ 1 cm großes Stück des in der geschilderten Weise mit einem polierten

■> Polymerenfilm versehenen Aluminiumblechs verwendet. Die Abnutzungsbeständigkeit wurde mit Hilfe der in F i g. 1 dargestellten Abnutzungsterfvorrichtung getestet. Die in Fig. 1 dargestellte 'Ybnutzungstestvorrichtung enthält eine Metallscheibe 1 aus rostfreiem

in Stahl SUS 2B₁ deren Oberfläche mit einem 400-mesh-

. Schmirgelpapaier poliert worden war. Mit der Metallscheibe 1 befindet sich ein Prüfling 2 mit seiner beschichteten Seite nach unten in dichter Berührung, und zwar in einem Abstand r vom Mittelpunkt O der

r> Scheibe. Auf den Prüfling wurde eine konstante Belastung w ausgeübt, während die Metallscheibe 1 mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen gelassen wird. Die Abnutzung wird in konstanten Zeitintervallen ermittelt. Die Abnutzungswerte in lOminütigen Interval-

-Ό Ien unter den folgenden Versuchsbedingungen sind in

irii ι H

iv=5Öög/cm²;r=80mm;
Upm der Metallscheibe: 300

Die Kurve A in Fig.2 gibt die in Tabelle I enthaltenen Ergebnisse graphisch wieder.

Tabelle I

Zeil (min)

!0 20 30 40 50 60

Gesammelte 0,28 0,48 0,63 0,1

Menge

Abrieb (mg)

1,09 1,47

Entsprechende Ergebnisse wurden erhalten, wenn

anstelle des aus der GB-PS 1173 121 bekannten Poly(p-oxybenzoyl)esters der aus der aus der US-PS 37 67 621 bekannte Poly(p-oxybenzoyl)ester verwendet wurde.

Beispiel 2

Anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Polyesters wurde das aus der US-PS 36 37 595 bekannte Isophthalsäure/p-Oxybenzoesäure/Hydrochinon(l : 1 :1)-Mischkondensat verwendet Der durch Mischkondensation erhaltene Polyester wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise fein vermählen und letztlich zu einer wäßrigen Dispersionsbeschichtungsmasse mit dem durch Mischkondensation erhaltenen Polyester und Polytetrafluoräthylen verarbeitet Mit Hilfe der erhaltenen Dispersionsbeschichtungsmasse wurde in entsprechender Weise wie in Beispiel 1 auf einem Aluminiumblech ein Film ausgebildet, der dann poliert und auf seine Abnutzungsbeständigkeit hin untersucht wurde. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle Π zusammengestellt Die Kurve B in Fig.2 gibt die in Tabelle Π angegebenen Ergebnisse graphisch wieder.

Tabelle II

Zeit (min)
Ul 20

40

51)

60

Gesammelte
Menge
Abrieb (mg)

0,22 0,36 0,48 0,60 0,88 1,19

/en (mim III 2(i

40

Beispiel 3

(1) Zubereitung der Dispersionsbeschichtungsmasse

In 70 Teilen Aceton wurden 30 Teile des aus der US-PS 37 67 621 bekannten und in der in Beispiel 1 geschilditen Weise fein vermahlenen Poly(p-oxybenzoyl)esters dispergierL Die erhaltene Dispersion wurde unter gründlichem Rühren in 100 Teile einer handelsüblichen Polytrifluorchloräthylendispersion eingetragen, vanhei eine einen Oxybenzoyl-Polvesterund Polytrifluorchlorätnylen enthaltende Dispersionsbeschichtungsmasse mit einem Feststoffgehalt von 37.5% u ,d einer Viskosität von 50 cps erhalten wurde.

(2) Applizieren und Brennen der Beschichtungsmasse

Ein in der in Beispiel 1 geschilderten Weise jehandeltes Aluminiumblech wurde zunächst mit einem handelsüblichen Polytrifl-jorchloräthylenprimer beschichtet, dann 2 Std. lang bei einer Temperatur von 270" C gebrannt und schließlich bei Raumtemperatur liegen gelassen. Das mit einer Primerschicht versehene Blech wurde dann m:t der in der geschilderten Weise zubereiteten Dispersionsbeschichtungsmasse beschichtet, bei einer Temperatur von 10O⁰C gründlich getrocknet und schließlich 2 Std. lang in einem Heißluftumwälzofen bei einer Temperatur von 270° C gebrannt. Das Beschichten und Brennen wurde zweimal wiederholt, um einen glatten Film einer Dicke von etwa 350 u zu erhalten.

(3) Abnutzungstest für den Film

Der in der geschilderten Weise auf das Substrat aufgetragene Film wurde, wie in Beispiel I beschrieben, auf seine ^bnutzungsbeständigkeit hin untersucht. Vor dem Abnutzungstest unterblieb im vorliegenden Falle jedoch das Polieren, da der Film von Hause aus eine ausgezeichnete Oberflächenglätte besaß. Die bei dem Abnutzungstest erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt und durch Kurve Cvon F i g. 2 graphisch wiedergegeben.

Tabelle III

in der in Beispiel 1 geschilderten Weise in ein feines Pulver überführt und schließlich zu einer den Mischpolyester und Polytrifluorchloräthylen enthaltenden Dispersionsbeschichtungsmasse verarbeitet. Die erhaltene Dispersionsbeschichtungsmasse wurde in der in Beispiel 3 geschilderten Weise filmförmig auf ein Aluminiumblech aufgetragen, worauf die Abnutzungsbeständigkeit des erhaltenen Films geprüft wurde. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV

ίο zusammengestellt und durch Kurve D von Fig.2 graphisch wiedergegeben.

Tabelle IV

Zeit (mini

10 20 30 40 50 60

Gesammelte 0.16 0,25 0.37 0.51 0,69 0,84 Menge
Abrieb (mg)

,. Beispiel5

(1) Zubereitung einer Dispersionsbeschichtungsmasse

40 Teile des lms der US-PS 36 37 595 bekannten und

jo in der in Beispiel 1 geschilderten Weise zu einem feinen Pulver vermahlenen Mischpolyesters und 50 Teile einer Lösung von 5 Teilen eines bekannten im Handel befindlichen Netzmittels in 145 Teilen Xylol wurden 2 Std. lang in einem Misch- und Mahlwerk miteinander vermählen. Das erhaltene Gemisch wurde mit 60 Teilen eines handelsüblichen Tetrafluoräthylen/Hexafluorpropylen-MischpoIymeren versetzt und weitergemahlen.

Nach Zugabe von 100 Teilen der beschriebenen Xylollösung wurde das erhaltene Gemisch in einer Kugelmühle zu einer den Oxybenzoyl-Polyester und das Tetrafluoräthylen/Hexafluorpropylen-Mischpolymere enthaltenden Dispersion eines Feststoffgehalts von 40% und einer Viskosität von 20 cps verarbeitet.

Gesammelte 0.21 0.31 0.48 O.W 0.82 0.98 Menge

Abrieb (mg)

' Beispiel 4

Anstelle des in Beispiel 3 verwendeten Oxybenzoyl· Polyesters wurde def aus der US-PS 36 37 595 bekannte Mischpolyester verwendet. Der Mischpolyester wurde

(2) Applizieren und Brennen der Beschich'ungsmasse

Ein in der in Beispiel I geschilderten Weise behandeltes Aluminiumblech wurde mit der in der geschilderten Weise zubereiteten Dispersionsbeschichtungsmasse beschichtet, bei einer Temperatur von 160" C gründlich getrocknet und schließlich 20 min lang in einem Hochtemperaturluftumwälzofen bei einer Temperatur von 360" C gebrannt. Das Beschichten und Brennen wurde zehnmal wiederholt, um einen Film einer Dicke von etwa 150 μ ?u erhalten. Der erhaltene Film wurde mit einem 600mesh-Sandpapier und dann durch Schwabbeln poliert, um ihm eine bessere Oberflächenglätte zu verleihen.

(3) Abnutzungstest für den Film

Die Ergßbnisse des, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführten Abnützungstests sind in Tabelle V zusamiheniJöstellt und durch Kurve E von Fig.2 graphiiich v/iedefgegeben.

Tabelle V

Zeit (min)
IO 20

40

50

Gesammelte
Menge
Abrieb (mg)

0,18 0,31 0,41 0,52 0,79 1,13

Um die Abnutzungsbeständigkeit des einen Oxybenzoyl-Polyester und ein mehrfach fluoriertes Additionspolyineres enthaltenden Films mit der Abnutzungsbe-

ständigkeit anderer vergleichbarer Filme zu vergleichen, wurden Aluminiumbleche, die in .der in Beispiel 1 geschilderten Weise oberflächenbehandelt worden waren, mit einem handelsüblichen Polytetrafluoräthylenlack, einem handelsüblichen, etwa 10% Chromsesquioxid enthaltenden Polytetrafluoräthylenlack bzw. einer handelsüblichen Polytrifluorchloräthylendispersion beschichtet, gebrannt und wie in Beispiel 1 beschrieben, einem Abnutzungstest unterworfen. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VI zusammengestellt und durch die Kurven F, G und Hm F i g. 2 graphisch wiedergegeben.

Tabelle VI

	ι mg)	Zeit (mm)	20
		10
Gesammelte Menge .'..iritt	lon		16,81
Polytetrafl'ioräthylep		8.16	3,16
Cr O P lytetrafluorath)	:.43	0,83
.'■ ν ir:i !.»rchloräthx ,en	1.51

30

50

1.06

6,08
1,47

7,75
2,08

60

9,31
2,37

Beispiel 6

Der aus der ÜB-PS M 7j 121 bekannte Poiy(p-oxybenzoyl)ester wurde in einer handelsüblichen Ultrascr.a. strahlmühle auf eine mittlere Teilchengroße von 2,ό μ vermählen. 60 Teile des gemahlenen Oxybenzoyl-Polyesters, 50 Teile einer 5%igen wäßrigen Lösung eines handelsüblichen Polyoxy, thylenoctylphenylä'her-Netzmittels und 0.1 Teil eines Silikon-Antischaummittels wurden gründlich vermählen. Die erhaltene Mischung wurde unter gründlichem Kunren in 150 Teile einer 60%igen wäßrigen Dispi-;si<n von handelsüblichem Poiytetrafluorathylen eingetragen, wobei eine den Oxybenzoyl-Polyester und Poiytetrafluoräthylen enthaltende wäßrige Dispersionsoeschirhtungsmasse eines FeststoHgehalts von etwa 58°/o jnd einer Viskosität von 65cps erhalten wurde. Die crhal'ene üispersionsbeschichtungsmasse wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise auf ein Aluminiumblech aufgetragen und dort gebrannt Der hierbei erhaltene Film zeigte auch ohne Polieren eine ausgezeichnete Überflächenglätte. Die Abnutzungsbeständigkeit des erhaltenen Films wurde mit Hilfe eines Universalabnutzungstestgeräts nach Riken-Ogoshi bei drei verschiedenen Temperaturen (RaumtvTnperatur, 150°C und 250°C) bestimmt und mit den Abnutzungsbeständigkeitswerten eines Films aus einem handelsüblichen Polytetrafluoräthylenlack, eines Films aus einem handelsüblichen, etwa 10% kurze Glasfasern enthaltenden Polytetrafluoräthylenlack und eines Films aus einem handelsüblichen Epoxyharz-modifizierten Polytetrafluoräthylenlack verglichen.

Die Fig. J zeigt das Arbeitsprinzip des handelsüblichen SchnelläbnUtzüngstestjgerätes nach Rikeri-Ogoshl Bei der Durchführung des Tests wird ein sich drehender Abnutzungsring gegen den Prüfling gepreßt und diesen eine bestimmte Zeil lang abkratzen gelassen. Die Abnutzung wird aus der Breite der Abnutzungsmarke auf dem Prüfling mit Hilfe einer Näherüngsgleichüng berechnet. Die Testvorrichtung ist so ausgestaltet, daß unter Berücksichtigung der Abnutzungstheorie eine so Last im Verhältnis zu (Schleifdistanz) V₂ appliziert werden und der Kontaktdruck während des Tests konstant gehauen werden kann. Der Kontaktdruck, die Abnutzung und die spezifische Abnutzung bestimmen sich aus den folgenden Näherungsgleichungen:

35 Kontaktdruck: P= P₀IBb
Abnutzung (Volumen) wq=£?£P/12 r
Spezifische Abnutzung: W₅= \5 Wo/Poh

worin bedeuten:

Pa — Endlast in kg;

b = Breite der Abnutzungsmarke:

B = Breite des Schleifrings;

r = Radius des Schleifrings;

/o = Schleifdistanz.

Die Messung erfolgte unter folgenden Bedingungen: Po =1,05 kg, /o = 2OOm, Reibungsgeschwindigkeit = 3,9 bis 262 m/min, Abnutzungsring: 30 u,m Durchmesser χ 3 mm Dicke, aus angelassenem Schnellarbeitswerkzeugstahl SKH-2.

Die Ergebnisse des Tests bei Raumtemperatur sind in Tabelle VII dargestellt und in Fig.4 graphisch wiedergegeben. Der Film aus dem Poiytetrafluoräthylen zeigte eine so große Abnutzung, daß eine Messung nahezu unmöglich war. Die Ergebnisse der Tests bei höheren Temperaturen (150⁰C und 250⁰C) sind in Tabelle VIII zusammengestellt und in Fig. 5 graphisch wiedergegeben. Die Filme aus Poiytetrafluoräthylen und epoxymodifiziertem Poiytetrafluoräthylen zeigten

so größe AbnUtzungsWerte, daß die Messung unmöglich wan

Aus den erhaltenen Ergebnissen geht hervor, daß ein

Film aus einer einen Poly(p-oxybenzoyl)ester und Polytetrafiuoräthylen enthaltenden Disperslonsbeschichlüfigsiriässe eine ausgeprägte hohe Abnutzungsbeständigkeit selbst bei hoher Belastung aufweist.

230237/149

i ! i	17	24 15 687	a) Poly(p-oxyben-	b) Polytetra-	18	S I j S	d) Epoxymodifiziertes	(27) j
ι			zoyl)-ester+ PoIy-	fluoräthylen		ΐ	Polytetrafluorethylen	(25) j
! Tabelle VII		tetrafluoräthylen		und Kontaktdruck			(23) j
	s Reibungsgeschwindigkeit gegen spezifische Abnutzung des Films I		810 (13)	c) Polytetrafluor			(22) I
! Reibungs-	7,1 (42)	-	ethylen + kurze	13,1	(20) 1
{ geschwindigkeit	6,4 (44)	-	Glasfasern	17,6	(17) I
1 (m/min)	5,7 (44)	-		21,4	i
j 3,9	6,4 (42)	-	5,1 (46)	23,9
1 36,6	9,3 (38)	-	4,9 (48)	32,7
1 ⁵⁶'⁴	10,0 (38)	-	6,6 (42)	48,7
1 ⁸²>²	I Bemerkung: Einheit der spezifischen Abnutzung: x 10"⁸ mm²/kg.	12,3 (35)
1 ⁱⁱ⁸		18,7 (30)
1 172	32,7 (25)
I 262
Ü Die numerischen Werte in Klammern stehen für den Kontaktdruck in kg/cm².

Tabelle VIII

Reibungsgeschwindigkeit und Temperatur gegen spezifische Abnutzung des Films und Kontaktdruck

Reibungs- a) Poly(p-oxybenzoyl)ester +Polytetrafluoräthylen c) Polytetrafluoräthylen + kurze Glasfasern

geschwindigkeit _{Temperatur f}o_Q Temperatur (°C)

(m/min) _{20 150 250 20 150 250}

36,6 7,1 (42) 7,3 (40) 7,3 (40) 5,1 (46) 11,2 (36) 15,0 (33)

56,4 6,4 (44) 8,7 (39) 7,9 (40) 4,9 (48) 15,4 (32) 16,3 (32)

82,2 5,7 (44) 9,3 (38) 10,5 (36) 6,6 (42) 18,1 (30) 19,1 (30)

118 6,4 (42) 11,2 (36) 13,4 (34) 12,3 (35) 26,1 (27) 29,3 (26)

172 9,3 (38) 19,6 (30) 23,8 (28) 18,7 (30) 29,3 (26) 37,1 (24)

262 10,0 (38) 27,4 (26) 45,2 (22) 32,7 (25) 41,0 (23) 67,1 (20)

Bemerkung: Einheit der spezifischen Abnutzung: x 10~⁸ mm²/kg.

Die numerischen Werte in Klammern stehen für den Kontaktdruck in kg/cm^J.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Dispersionsbeschichtungsmasse enthaltend Oxybenzoyl-Polyester, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Dispersion von, bezogen auf das Gewicht der Dispersion, insgesamt höchstens etwa 70 Gew.-% eines Oxybenzoyl-Polyesters mit wiederkehrenden Einheiten der Formel: