DE2442227C3 - Process for applying a coating to a glass fiber reinforced polyester substrate - Google Patents
Process for applying a coating to a glass fiber reinforced polyester substrateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Überzugs auf ein glasfaserverstärktes Polyestersubstrat, wobei auf das Substrat ein Überzugsmittel, das aus einer Isocyanat-Endgruppen aufweisenden Substanz mit einem Gehalt an nicht umgesetzten Isocyanatgruppen und einer Substanz mit reaktiven Wasserstoffatomen besteht, aufgebracht und gehärtet wird.The invention relates to a method for applying a coating to a glass fiber reinforced polyester substrate, wherein a coating agent, the consists of a substance having isocyanate end groups and a content of unreacted isocyanate groups and a substance with reactive hydrogen atoms, is applied and cured.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 37 03 426 bekannt, wobei die aus dieser Patentschrift bekannten Polyesterzusarnmensetzungen zum Bau von Kunststofftafeln für die Bauindustrie oder für Automobilkarosserien oder Bootskörper bestimmt sind.A method of the type mentioned is known from US-PS 37 03 426, the from this Patent known polyester compositions for the construction of plastic panels for the construction industry or are intended for automobile bodies or boat hulls.
Ferner ist es aus der US-PS 37 15 337 bekannt, eine Isocyanatendgruppen und reaktive Wasserstoffatome enthaltende überzugsmasse mittels Druck und Wärme zu härten, wobei ein im wesentlichen fehlerfreier vernetzter Überzug auf Isocyanatbasis entsteht, der mit dem Substrat verbunden istIt is also known from US Pat. No. 3,715,337, an isocyanate end group and reactive hydrogen atoms containing coating composition to cure by means of pressure and heat, with a substantially defect-free crosslinked isocyanate-based coating is produced, which is bonded to the substrate
Die bekannten Überzüge dienen dabei als Schutzüberzüge, beispielsweise für wasserdichte textile Gewebe, sowie als Klebstoffe zur Verbindung von Metall mit Metall. Holz mit Holz oder von Metall mit Holz. FernerThe known coatings serve as protective coatings, for example for waterproof textile fabrics, and as adhesives for connecting metal with Metal. Wood with wood or metal with wood. Further wurden die bekannten Überzugsmassen als Bindemittel für verschiedene Füllstoffe vorgeschlagen, beispielsweise für vulkanisierten Kautschuk, um Bahnbeläge, beispielsweise für Spurtplätze, herzustellen.the known coating compounds were used as binders suggested for various fillers, for example for vulcanized rubber to make railway coverings, for example for sprint places.
-,ο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen eines Überzugs auf ein glasfaserverstärktes Polyestersubstrat zu schaffen, um bei einem Preß- oder Spritzteil aus Polyester eine Oberflächengüte zu erhalten, wie sie bisher ohne-, ο The invention is based on the object a To provide a method of applying a coating to a glass fiber reinforced polyester substrate to to obtain a surface quality in the case of a molded or injection-molded part made of polyester, as previously without
-,-> aufwendige Nachbearbeitungsvorgänge nicht erreicht werden konnte.-, -> complex post-processing operations could not be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Beseitigung von Oberflächenfehlern an dem bereits formgepreßten oder spritzgegossenen, vollstän-This object is achieved in that to eliminate surface defects on the already compression-molded or injection-molded, fully
M) dig hitzegehärteten Polyestersubstrat in einer Form und insbesondere jener, in welcher das Pressen öder Spritzgießen des Polyestersubstrats erfolgte, das Überzugsmittel in solcher Menge auf das Polyestersubstrat aufgegeben wird, daß am Substrat ein Überzug mit einerM) dig thermoset polyester substrate in a mold and especially those in which the compression or injection molding of the polyester substrate was carried out, the coating agent in such an amount on the polyester substrate is abandoned that on the substrate a coating with a
h-, Dicke von weniger als 0,5 mm erhalten werden kann, die Form geschlossen und genügend Druck auf das Füllgut ausgeübt wird, damit das Überzugsmittel die Oberfläche des Substrats im wesentlichen bedeckt und dash-, thickness of less than 0.5mm can be obtained that The mold is closed and enough pressure is exerted on the product so that the coating agent hits the surface of the substrate essentially covered and that
Überzugsmittel in der Form unter Druck ausgehärtet wird.Coating agent cured in the mold under pressure will.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die bei Preß- oder Spritzgießverfahren erhaltene Oberflächengüte bezüglich ihrer Gleichmäßigkeit erheblich verbessert, ohne daß manuelle Bearbeitungsvorgänge notwendig sind, wobei gemäß dem bevorzugten Verfahren nicht einmal eine Entnahme des Polyestersubstrats aus der Preß- oder Spritzgießform zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte erforderlich istThe surface quality obtained in compression or injection molding processes is achieved by the method according to the invention significantly improved in terms of their uniformity, without the need for manual editing operations, in accordance with the preferred method not even a removal of the polyester substrate from the compression or injection mold to carry out the process steps according to the invention is required
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Oberflächenvertiefungen (Mulden) beseitigt werden, die als Ergebnis einer ungleichmäßigen Schrumpfung von Form- oder Preßteilen auftreten können, mit der selbst dann gerechnet werden muß, wenn Polyesterharze mit geringer Schrumpfung verwendet werden. Die Schrumpfung erfolgt in der Praxis beim Abkühlen eines Bauteils im Anschluß an den Härtungsvorgang und zeigt sich in Form einer Mulde gegenüber einem beliebigen anderen dickeren Abschnitt des Bauteils, wie einer Rippe. Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, daß ein gegebener prozentualer Schrumpfungsgrad an solchen dickeren Stellen bei einer bestimmten Harzmasse eine größere Gesamtschrumpfung ergibtWith the method according to the invention, surface depressions (depressions) can be eliminated which may occur as a result of uneven shrinkage of molded or pressed parts, with the self must then be expected if polyester resins with low shrinkage are used. the In practice, shrinkage occurs when a component cools after the hardening process and shows in the form of a trough compared to any other thicker section of the component, such as one Rib. This is in part due to the fact that a given percentage of shrinkage occurs in such For a given resin composition, thicker areas result in greater overall shrinkage
Ferner wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine unerwünschte Porosität der Oberfläche beseitigt, die hauptsächlich durch Lufteinschlüsse und eine ungenügende Verteilung bestimmter Bestandteile der Preßmasse, wie die des Füllstoffs oder der Verstärkungsfasern, verursacht ist, wobei die Porosität an der gesamten Oberfläche des Preßteils auftrittFurthermore, an undesired porosity of the surface is eliminated by the method according to the invention, which is mainly due to air pockets and an insufficient distribution of certain components of the Molding compound, such as that of the filler or the reinforcing fibers, is caused, with the porosity at the occurs over the entire surface of the pressed part
Schließlich wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine dritte Fehlerart beseitigt, die nicht notwendig nur aus einem Oberflächenfehler besteht, nämlich Mikrorisse, welche im allgemeinen in Bereichen mit geringem Glasgehalt oder hohem Füllstoffgehalt auftreten. Diese führen zu lokalem Versagen, dessen letzter Anlaß eine thermische oder chemische Schrumpfung ist Diese Risse, welche zur Oberfläche des Teils hin offen sind, können ähnliche Anstrichprobleme wie die Porosität aufwerfen.Finally, through the method according to the invention eliminates a third type of defect which does not necessarily consist of a surface defect, namely Microcracks, which generally occur in areas with low glass content or high filler content appear. These lead to local failure, the final cause of which is thermal or chemical shrinkage These cracks, which are open to the surface of the part, can cause painting problems similar to the Raise porosity.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber herkömmlichen Methoden zur Aufbringung eines gehärteten Harzüberzugs auf ein hitzegehärtetes Teil beträchtliche Vorteile. Bei einer bekannten Gelbbeschichtung wird das Oberzugsmaterial auf die Formoberfläche aufgebracht und teilweise aushärtengelassen. Anschließend bringt man das Gemisch aus Harzmasse und Glasfasern auf die Schicht des gelartigen Überzugs auf und walzt aus, wo,;ich man den Verbund und gelartigen Überzug erhärten läßt Dieses Verfahren beruht auf der gemeinsamen Vernetzung der Gelmasse und des Polyesterharzes bei Raumtemperatur und eignet sich offensichtlich nicht für die Herstellung einer großen Anzahl von Preßlingen noch zur Erzeugung von Präzisionspreßlingen. Zu den üblicherweise verwendeten Gelüberzugsmaterialien gehören hitzehärtbare Harze, wie bestimmte Polyester und Mdaminl'ormaldehydharze. The inventive method has compared to conventional methods for applying a cured resin coating on a thermoset part has considerable advantages. With a known yellow coating the covering material is applied to the mold surface and allowed to partially cure. The mixture of resin composition and glass fibers is then applied to the layer of gel-like coating up and roll out where,; I let the composite and gel-like coating harden This process is based on the common cross-linking of the gel mass and the polyester resin at room temperature and is obviously not suitable for making one large number of compacts for the production of precision compacts. Among the commonly used Gel coating materials include thermosetting resins such as certain polyesters and amine / formaldehyde resins.
Gemäß einem weiteren Beschichtungsverfahren für ein hitzehlftbäfes Substrat wird auf dieses ein mit einem harzartigen Material, z. B. einem Polyester, imprägniertes Papier — im allgemeinen in der Preßform — aufkaschiert Da das Papier jedoch kein gutes Fließvermögen aufweist neigt es zum Reißen, wenn es auf nichthorizontale Flächen aufgebracht wird, wo der Abstand zwischen den zusammengefügten Metallformen vermindert istAccording to a further coating method for a hitzehlftbäfes substrate is on this with a resinous material, e.g. B. a polyester, impregnated paper - generally in the press form - laminated However, since the paper does not flow well, it tends to tear when it is is applied to non-horizontal surfaces where the distance between the joined metal molds is decreased
ι οι ο
Es ist ferner beim Pressen von Thermoplasten bekannt, die Preßlinge mit einem zweiten thermoplastischen Maferial durch bloßes Erhitzen und Zusammenschmelzen der Materialien zu beschichten. Diese Methode eignet sich jedoch nicht für die Beschichtung von hitzegehärteten Gegenständen, insbesondere hochfesten Werkstoffen, wie faserverstärkten Kunststoffen. It is also known in the pressing of thermoplastics, the compacts with a second thermoplastic Ma erial f to coat merely by heating and melting the materials. However, this method is not suitable for coating heat-cured objects, in particular high-strength materials such as fiber-reinforced plastics.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. Further advantageous refinements of the method according to the invention are the subject of the subclaims.
Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigtThe invention will then be explained with reference to the drawings
F i g. 1 ein Fließschema, welches die bevorzugte Arbeitsweise der Erfindung erläutertF i g. 1 is a flow diagram illustrating the preferred mode of operation of the invention
F i g. 2 einen Querschnitt durch ein eine Rippe oder einen Buckel aufweisendes typisches Preßteil und erläutert die in Beispiel 1 angegebenen Dimensionen,F i g. FIG. 2 shows a cross section through a typical pressed part having a rib or a hump and FIG explains the dimensions given in example 1,
F i g. 3 einen mit Hilfe eines Raster-Elektronenmikroskops (4000fache Vergrößerung) vorgenommenen fotografischen Vergleich einer unbeschichteten Polyesteroberfläche und einer solchen Oberfläche, die erfindungsgemäß mit einem Überzug versehen wurde,F i g. 3 a photographic one made with the aid of a scanning electron microscope (4000x magnification) Comparison of an uncoated polyester surface and such a surface according to the invention has been provided with a coating,
Fig.4 eine fotografische perspektivische Ansicht eines Querschnitts durch ein mit einem Überzug versehenes Polyestersubstrat welches eine Rippe aufweiseFig. 4 is a photographic perspective view of a cross section through a with a coating provided polyester substrate which has a rib
F i g. 5 veranschaulicht einen Querschnitt durch eine typische Preßformanordnung.F i g. 5 illustrates a cross section through a typical die assembly.
Nachstehend wird die bevorzugte Ausführungsform erläutertThe preferred embodiment will now be explained
In der Erfindungsbeschreibung wird der Ausdruck »Beschichten in der Form« aus zwei Gründen zur Unterscheidung dieser Methode von der Gelbeschichtung verwendet Erstens kann ein herkömmlicher gelartiger Überzug eine Dicke von etwa 0,38 mm oder darüber aufweisen, während der hier beschriebene Überzug vorzugsweise dieselbe Dicke wie ein Anstrich, d.h. im Bereich von etwa 0,013 bis 0,127 mm, aufweist Zweitens sind die Aufbringungsmethoden insoweit unterschiedlich, als erfindungsgemäß ein Gegenstand in der Form, in welcher er erzeugt wird, nach seiner Härtung mit einem Überzug versehen wird. Obwohl daher das Überzugsmittel und die Beschichtungsmethode besondere Vorteile mit sich bringen, wenn davon beim Formpressen Gebrauch gemacht w'rd, läßt .«ich die Erfindung in gleicher Weise auf andere Formverfahren, z. B. das Spritzgußverfahren, anwenden.In the description of the invention, the term "in-mold coating" is used for two reasons Distinguishing this method from the gel coating used First, a conventional one gel-like coating have a thickness of about 0.38 mm or more, while that described herein The coating is preferably of the same thickness as a paint, i.e. in the range of about 0.013 to 0.127 mm Second, the methods of application are different in that an article according to the invention is shown in FIG the mold in which it is produced is provided with a coating after it has hardened. Even though therefore, the coating agent and the coating method bring particular advantages with them, if of these is used in compression molding Invention in the same way on other molding processes, e.g. B. the injection molding process apply.
Das bevorzugte Formverfahren für die Realisierung der Erfindung ist wie erwähnt, das Formpressen; die Erfindung wird im Hinblick auf diese Methode erläutert Bei der Herstellung eines gepreßten Verbundteils aus einem gepreßten hitzegehärteten Substrat und einem Überzug auf Isocyanatbasis besteht die erste Arbeitsstufe di.au, daß man das Teil nach herkömmlichen Formpreßmethoden preßt Obwohl man das Substrat durch Formpressen eines beliebigen aus eint* Vielzahl von hitzehärtbaren Harzen herstellen kann, besitzen die Polyesterharze, insbesondere die glasfaserverstärkten Typen, die größte «»irtschaftlichti Bedeutung. Polyesterharze stellen im allgemeinen Mischungen von ungesättigten Polyesterharzen und vernetzbaren Monomeren dar. Polyester werden durch Veresterung (Kondensation) von Polycarbonsäuren oder ihren Anhydriden mit Glykolen hergestellt, wobei man bekannte Methoden sowie Säuren und G'ykole anwendet. Nachstehend wird eine Rezeptur für das im Rahmen der Erfindung zumeist verwendete spezielle Substrat angegeben; angeführt sind die Bestandteile und die jeweiligen Gewichtsteile:As mentioned, the preferred molding method for practicing the invention is compression molding; The invention is in regard to this method explained In the production of a pressed composite part of a pressed heat-cured substrate and a coating based on isocyanate, the first working stage di.au that the part by conventional Formpreßmethoden are pressed Although the substrate of any by molding from If one can produce a large number of thermosetting resins, the polyester resins, especially the glass fiber reinforced types, have the greatest "" economic importance. Polyester resins generally represent mixtures of unsaturated polyester resins and crosslinkable monomers. Polyesters are produced by esterification (condensation) of polycarboxylic acids or their anhydrides with glycols, using known methods as well as acids and glycols. A recipe for the special substrate mostly used in the context of the invention is given below; The components and the respective parts by weight are listed:
Die nachfolgend beschriebene Verfahrensstufe kann gegebenenfalls zuerst durchgeführt werden. Diese Stufe besteht im Abmischen des Über^vesmittels, das wegen der Reaktionsfähigkeit der beiden Komponenten im allgemeinen nicht rnehr als einige Minuten ~der höchstens eine halbe Stunde vor der Anwendung des Überzugsmittels erfolgen soll. Zur Herstellung des Oberzugsmittels vermischt man eine Isocyanat-Endgruppen aufweisende Substanz (gegebenenfalls ein Vorpolymeres). welche überschüssige reaktive Isocyanatgruppen aufweist, mit einem Material, welches entweder reaktive Wasserstoffatome aufweist (z. B. einer P'jlyhydroxylverbindung) oder einen zur Trimerisierung der endständigen NCO-Gruppen befähigten Katalysator darstellt. »Überschuß« bedeutet hier, daß mehr Kocyanatgruppen als reaktive Wasserstoffatome vorhanden sind. Unter Einwirkung von Hitze und Druck erfolgt eine Umsetzung des Isocyanats mit der Polyhydroxy i\ erbindung oder dem Katalysator, wobei sich ein Überzug auf Isocyanatbasis bildet, der bei erfindungsgemäßer Aufbringung auf das Preßteil eng an diesem haftet.The process step described below can optionally be carried out first. This stage consists in mixing the excess food, which because of the reactivity of the two components in the generally not more than a few minutes - or not more than half an hour before the application of the Coating agent should take place. To produce the coating agent, an isocyanate end group is mixed containing substance (optionally a prepolymer). which excess reactive isocyanate groups with a material which either has reactive hydrogen atoms (e.g. a polyhydroxyl compound) or one for trimerization represents the catalyst capable of terminal NCO groups. "Excess" here means that more cocyanate groups than reactive hydrogen atoms available. The isocyanate reacts with the under the action of heat and pressure Polyhydroxy compound or the catalyst, whereby an isocyanate-based coating is formed which, when applied according to the invention, closely adheres to the pressed part this is liable.
Die Porosität kann, wie erwähnt, eine Folge von i.ufteinschlüssen und/oder schlechter Verteilung der Bestandteile der Preßmasse sein. Da der in der Form erzeugte Überzug im allgemeinen eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit aufweisen soll, sollen die Bestandteile des Überzugsmittels durch zusätzliches Rühren gründlicher verteilt bzw. dispergiert werden. Außerdem wird das Überzugsmittel vorzugsweise zur Beseitigung eingeschlossener Luft entgast. Es soll ferner weniger Füllstoff enthalten als die für das Substrat verwendete Preßmasse, damit der Überzug so homogen wie möglich wird. Die Rezeptur für das Substrat umfaßt beispielsweise insgesamt 26 098 Teile, von denen 18 350 Teile (etwa 70%) Füllstoff und Fasern darstellen, während typische in der Form anwendbare Überzugsmittel höchstens etwa 20 Gew.-% (anorganischen) Füllstoff enthalten.As mentioned, the porosity can be a result of air inclusions and / or poor distribution of the components of the molding compound. Since the in the form produced coating should generally have an improved surface quality, the Components of the coating agent can be distributed or dispersed more thoroughly by additional stirring. In addition, the coating agent is preferably degassed to remove trapped air. It should also Contain less filler than the molding compound used for the substrate, so that the coating is as homogeneous as possible. The recipe for the substrate comprises, for example, a total of 26,098 parts, of which 18,350 Parts (about 70%) represent filler and fibers, while typical coating agents which can be used in the form contain at most about 20 wt .-% (inorganic) filler.
Nach dem für das Substrat vorgenommenen Preßzyklus wird die Form geöffnet Die Öffnung erfolgt jedoch ausschließlich nach vollständiger Härtung des Substrats, da letzteres im Falle einer vor der vollständigen Aushärtung erfolgenden Druckentlastung brechen kann, und zwar entweder aufgrund des aus dem Inneren des Substrats austretenden Gases oder infolge des Klebenbleibens der Substratoberfläche an der Form. Bei Anwendung der Erfindung auf das Formpressen muG die Form genügend weit geöffnet werden, daß die Füllung des Überzugsmittel darin auf die OberflächeAfter the press cycle carried out for the substrate, the mold is opened. However, the opening takes place only after the substrate has cured completely, as the latter in the case of one before the complete Curing taking place pressure relief can break, either due to from inside The gas escaping from the substrate or as a result of the substrate surface sticking to the mold. at Applying the invention to compression molding, the mold must be opened sufficiently wide that the Filling of the coating agent in it on the surface
■ des zu beschichtenden hitzegehärteten Substrats aufgegeben werden kann. Bei einem anderen Formprozeß, z. B. dem Spritzgußverfahren, bedeutet jedoch »genügendes öffnen der Form zur Einführung der Füllung«, daß man die Form bis zu einem der gewünschten Dicke■ abandoned the thermoset substrate to be coated can be. In another molding process, e.g. B. the injection molding process, but means »sufficient opening the mold to introduce the filling «that you can mold up to one of the desired thickness
ι des Überzugs entsprechenden Grad öffnet, um das Einspritzen des Füllguts zu gestatten.ι the coating opens to the appropriate degree To allow the filling material to be injected.
Zu diesem Zeitpunkt kann eine Füllung des Überzugsmittels auf das glasfaserverstärkte Polyestersubstrat in derselben Form (entweder Preß- oder Spritzform), in welcher das Polyestersubstrat erzeugt wurde, aufgebracht werden. Man kann das Teil auch aus der ersten Form herausnehmen und in eine zweite For-At this point in time, the coating agent can be filled onto the glass fiber reinforced polyester substrate in the same mold (either compression or injection mold) in which the polyester substrate is produced was applied. You can also take the part out of the first mold and put it in a second mold.
.1 lUnn tirtA rln^t A\n K i*tV*r·' .1 lUnn tirtA rln ^ t A \ n K i * tV * r · ' riri I 'il·*. —., " ti 1I 'il *. -., " Ti 1
durchführen. Um möglichst wenige Arbeitsgänge am gepreßten Substrat vornehmen zu müssen, ist es im allgemeuitn zweckmäßig, beide Preßvorgänge in derselben Formpresse durchzuführen. Zur Produktivitätssteigerung oder aus anderen Gründen kann es jedoi.li zuweilen von Vorteil sein, für den zweiten Preßzyklus eine andere Presse zu verwenden. Daher beziehen sich die Toimulierungen »öffnen der Form« und »Ei '-2eben einer Füllung ... in die Form« sowohl auf jene Form, in welcher das Substrat erzeugt wurde als auch auf eine lediglich zum Pressen des Überzugs verwendete spezielle zweite Fortr.. In jedem Falle wird eine Füllung des Überzugsmitteis in die Form eingegeben, und zwar entweder auf die Oberfläche des zu beschichtenden FRP-Teils oder auf die dieser Oberfläche benachbarte Formoberfläche.carry out. In order to have as few operations as possible on the pressed substrate, it is generally advisable to carry out both pressing operations in the same compression molding press. To increase productivity or for other reasons, however, it can sometimes be advantageous to use a different press for the second press cycle. Therefore, the Toimulierungen "refer open the Fo r m" and "Ei '-2 ... e ben a filling in the form of" on both the form in which the substrate has been generated as used on a purely for pressing the coating special second progress. In each case, a filling of the coating agent is introduced into the mold, either on the surface of the FRP part to be coated or on the mold surface adjacent to this surface.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens wurde festgestellt, daß es nichi notwendig ist, das Polyestersubstrat gründlich zi reinigen (beispielsweise die Oberfläche mit Hilfe eine; Lösungsmittels vom Formtrennmittel, ölen u. a. zi befreien), bevor man das Überzugsmittel in der Forrr aufbringt. Man muß vielmehr lediglich jeglichen am Tei zurückgebliebenen losen Preßgrat entfernen. Außer dem ist es nicht mehr notwendig, das Polyestersubstrai mit einer Grundierung zu versehen, bevor man es in dei Form mit dem Überzug versieht.In the practical implementation of the erfindungsge MAESSEN method it was found that it nichi it is necessary to thoroughly clean the polyester substrate (for example, the surface with the help of a; Solvent from the mold release agent, oils, etc. zi) before you can use the coating agent in the Forrr brings up. Rather, all that is required is to remove any loose press burr that has remained on the part. Except it is no longer necessary to provide the polyester substrate with a primer before it is in the The form is provided with the coating.
Bei der Entwicklung der hier beschriebenen Überzugsmittel und Beschichtungsverfahren wurde gefunden, daß das Überzugsmittel bevorzugt eine solche Konsistenz besitzen soll, daß es nicht vom Polyestersub strat abläuft, daß es jedoch beim Schließen der i vesse über im wesentlichen den gesamten zu beschichtender Oberflächenbereich in einer im allgemeinen gleichmäßigsn Schicht mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm vorzugsweise von 0,01 bis 0,1 mm, verteilt wird.During the development of the coating agents and coating processes described here, it was found that that the coating agent should preferably have such a consistency that it is not made of polyester sub Strat expires, but when the i vesse is closed, it covers essentially the entire material to be coated Surface area in a generally uniform layer with a thickness of less than 0.5 mm preferably from 0.01 to 0.1 mm.
Nachdem die Füllung des Überzugsmittels auf da; Polyestersubstrat aufgegeben wurde, kann mit derr zweiten Preßzyklus durch Schließen der Form begon nen werden. Wie erwähnt, ist es jedoch häufi| erforderlich, den Preßdruck vor dem zweiten Preßvor gang neuerlich einzustellen. Beim Formpressen ist dei Ausdruck »Schließen der Form« wörtlich aufzufassen während beim Spritzgußverfahren die Form durch da; Einspritzen der Masse, wobei der Raum zwischen dei Form und dem gepreßten Substrat gefüllt wird »geschlossen« wird.After the filling of the coating agent on there; Polyester substrate has been abandoned, can with derr second pressing cycle can be started by closing the mold. However, as mentioned, it is often | required to adjust the pressure again before the second Preßvor gear. When compression molding is dei The expression "closing the mold" is to be taken literally, while in the injection molding process the mold goes through; Injecting the mass filling the space between the mold and the pressed substrate Is "closed".
Der für den zweiten Preßzyklus geeignete Preßdrucl· soll für jede Gestalt des Teils in der Weise empiriscr bestimmt werden, daß die Oberfläche des in der FontThe pressure suitable for the second press cycle should be empirical for each shape of the part be determined that the surface of the font
erzeugten Überzugs, wo dieser einen Oberflächenfehler bedeckt hat, zusammenhängend und im wesentlichen glatt ist; d. h., der Überzug soll im wesentlichen der Gestalt der den Überzug erzeugenden Form entsprechen. Dieses Phänomen wird am besten in Fig.4 veranschaulicht, bei welcher das Polyestersubstrat durch Pressen eines keinen die Schrumpfung herabsetzenden Zusatzstoff enthaltenden Polyesterharzes hergestellt wurde, um die Mulden hervorzuheben. Das Überzugsmittel wurde dunkel pigmentiert, um zu verdeutlichen, daß der Überzug nach dem Abkühlen dort dicker ist, wo eine Mulde gefüllt werden muß, während gleichzeitig eine flache, glatte Oberfläche (vgl. den dunkleren Bereich oberhalb der Mulde) geschaffen wird. Ferner wird festgestellt, daß die Mikrorisse mit dem Überzugsmittel gefüllt wurden, und zwar nicht nur die der Oberfläche benachbarten Risse, sondern auch die unterhalb der Mulde im oberen Teil der Rippe befindlichen, jedoch zur Oberfläche geöffneten Risse. ! i g. 3 zeigt dieselbe Versiegelungs- bzw. Abdichtungsart, jeduvjh für den Fall der Porosität, welche, wie erwähnt, das Aufbringen von Anstrichen auf Kunststoffpreßteile bisher außerordentlich problematisch gemacht hat. Man erkennt, daß die Poren an der überzugsfreien Oberfläche im allgemeinen im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 μηι liegen, während die einen Überzug aufweisende Oberfläche selbst bei der 4000fachen Vergrößerung keine sichtbaren Poren oder anderen Fehler zeigt. Die an der mit einem Überzug versehenen Oberfläche erkennbaren Linien sind erhabene Stellen, die auf Mikrokratzer an der Oberfläche der Form zurückzuführen sind; da ihre Breite und Höhe lediglich einen Bruchteil eines Mikrons ausmachen, beeinträchtigen sie die Oberflächenbeschaffenheit bzw. den Glanz nicht merklich. Die überzugsfreie Oberfläche ist wegen ihrer Porosität zu rauh, daß sich solche Linien gleichmäßig ausbilden.produced coating where it has covered a surface defect, coherently and substantially is smooth; d. that is, the coating should essentially be the Shape correspond to the form generating the coating. This phenomenon is best illustrated in Fig.4 Fig. 4 illustrates in which the polyester substrate is not compressed by pressing a non-shrinkage reducing agent Additive-containing polyester resin was made to highlight the hollows. That The coating agent was pigmented dark to make it clear that the coating after cooling is thicker where a hollow has to be filled, while at the same time a flat, smooth surface (cf. the darker area above the hollow) is created. It is also found that the microcracks with the coating agent were filled, not only the cracks adjacent to the surface, but also the cracks located below the trough in the upper part of the rib, but open to the surface. ! i g. Fig. 3 shows the same type of sealing, but for the case of porosity, which, how mentioned, made the application of paints on plastic molded parts extremely problematic Has. It can be seen that the pores on the non-coating surface are generally in the range from about 1 to about 3 μm, while the surface having a coating itself in the 4000x magnification shows no visible pores or other defects. The one with a cover The visible lines on the surface are raised areas that indicate microscratches on the surface are due to the shape; given their width and height make up only a fraction of a micron, they affect the surface quality or the shine is not noticeable. Because of its porosity, the coating-free surface is too rough for such lines to appear train evenly.
Das Pressen des in der Form aufgebrachten Überzugs erfolgt anscheinend nach demselben Prinzip, auf dem das ursprüngliche Problem der Mulden, d. h. der Schrumpfung der Harzmasse beim Abkühlen nach dem Härtungsvorgang, berul. "~i einer genauen Untersuchung der mit einem Überzug versehenen Teile wurden erhabene Stellen des Überzugsmittels oberhalb der Mulden festgestellt, unmittelbar nachdem das Teil nach dem zweiten Preßvorgang aus der Form entnommen wurde. Eine spätere Untersuchung nach dem Abkühlenlassen des Überzugs hat gezeigt, daß die Schrumpfung der Überzugsmasse so erfolgt, daß bei ihrer Abkühlung unter Einnahme der bleibenden Gestalt der Überzug die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit annimmt, ohne daß in einem merklichen Ausmaß Mulden oder erhabene Stellen auftreten. Dies ist jedoch anscheinend nur dann der Fall, wenn man beim zweiten Preßzyklus (dem Pressen des Überzugs) den richtigen Preßdruck anwendet Wenn der Druck zu gering ist, ist nach dem Abkühlen des Teils immer noch eine Mulde vorhanden, während bei zu hohem Druck eine erhabene Stelle erscheint Aufgrund dieser Beobachtungen wurde angenommen, daß während des zweiten Preßvorgangs die dickeren Stellen des gehärteten Polyestersubstrats in stärkerem Maße zusammengedrückt werden, so daß ein größerer Anteil (Dicke) des Überzugsmittels die Oberfläche (und die Mulden) an diesen Stellen bedecken kann. Wenn dann am Ende des zweiten Preßzyklus die Druckentspannung erfolgt, nimmt das Polyestersubstrat wieder seine unkomprimierte Form ein, und der überschüssige Anteil des Überzugsmittels gelangtThe pressing of the coating applied in the mold apparently follows the same principle as on the the original problem of pits, d. H. the shrinkage of the resin composition on cooling after Hardening process, berul. "~ i a close investigation of the parts provided with a coating were raised areas of the coating agent above the Depressions were found immediately after the part was removed from the mold after the second pressing operation became. A later examination after the coating was allowed to cool showed that the shrinkage the coating composition takes place in such a way that when it cools down while taking on the permanent shape of the coating assumes the desired surface quality without any noticeable depressions or raised areas occur. However, this is apparently only the case when looking at the second press cycle Applying the correct pressing pressure (pressing the coating). If the pressure is too low, after the When the part cools, there is still a depression, while if the pressure is too high, a raised area Based on these observations, it was assumed that during the second pressing operation the thicker parts of the cured polyester substrate are compressed to a greater extent, so that a larger proportion (thickness) of the coating agent covers the surface (and the troughs) at these points can. Then, when the pressure is released at the end of the second press cycle, the polyester substrate picks up its uncompressed form again, and the excess portion of the coating agent arrives
ebenfalls in einen unbeansprtichten Zustand. Dadurch ergibt sich eine erhabene Stelle in jenem Flächenbezirk, wo sich ansonsten eine Mulde befinden würde. Während des Abkühlens erreicht die größere Dicke der Masse über den Mulden den größeren absoluten Schrumpfungsgrad des Basisteils und der Masse in diesen Flächenbezirken im Vergleich zur übrigen Oberfläche. Dabei ergibt sich letztlich eine im wesentlichen glatte (d. h. der Gestalt des Gesenks entsprechende) Oberfläehe, wo zuvor Mulden, Welligkeit und andere Oberflächenfehler am Preßteil vorhanden waren. Es wird jedoch betont, daß diese Überlegungen lediglich theoretischer Natur sind und daß die Erfindung in keiner Weise auf irgendeine spezielle Arbeitstechnik beschränkt ist. Zusammengefaßt, ist es zur Erzielung einer flachen Oberfläche erforderlich, die Tiefe der Mulde oder anderer Fehler, die Zusammendrückbarkeit des Polyestersubstrats, das Schrumpfverhalten des Überzugsmittels, die Dicke des Überzugs und den Preßdruck für den zweiten Preßzyklus empirisch aufeinander abzustimmen. Wie aus dem nachstehenden Beispiel hervorgeht, ist die Zusammendriickbarkeit des polyestersubstrats nicht nur vom jeweiligen Polyestermaterial, sondern auch von den geometrischen Dimensionen des Teils abhängig.also in an unapproved state. Through this there is a raised point in that area where there would otherwise be a depression. While During cooling, the greater thickness of the mass over the troughs achieves the greater absolute degree of shrinkage of the base part and the mass in these areas compared to the rest of the surface. This ultimately results in an essentially smooth surface (i.e. corresponding to the shape of the die), where previously there were depressions, waviness and other surface defects on the pressed part. It it is emphasized, however, that these considerations are merely theoretical in nature and that the invention is not in any way Way is limited to any particular working technique. In summary, it is about achieving one flat surface required, the depth of the hollow or other flaws, the compressibility of the Polyester substrate, the shrinkage behavior of the coating agent, the thickness of the coating and the pressing pressure for the second pressing cycle to be matched empirically. As in the example below As can be seen, is the compressibility of the polyester substrate not only on the respective polyester material, but also on the geometric dimensions depending on the part.
Dieses Beispiel soll die Wechselbeziehung zwischen dem Preßdruck für das zweite Schließen der Form und der Gestalt der Mulde nach der in der Form erfolgenden Überzugsaufbringung veranschaulichen. Man verwendet einen schachteiförmigen, glasverstärkten Polyesterharzgegenstand mit mehreren inneren Verstärkungsrippen und einem zylindrischen Buckel. Der Gegenstand wurde gepreßt, wie der in F i g. 5 dargestellte Querschnitt zeigt; es wird die Erzeugung eines Preßteils 10 zwischen dem Stempel 22 und dem Gesenk 20 veranschaulicht. Das Preßteil 10 besitzt eine Rippe 12 und eine Oberfläche 14 gegenüber der Rippe, au! welcher der Überzug 16 (übertrieben dargestellt) aufgebracht werden soll, um jegliche Oberflächenfehler zu füllen und die Oberflächenbeschaffenheit allgemein zu verbessern. Typische Preßdrücke für das Formpressen sind etwa 34,6 bis etwa 138,4 bar. Bei diesem Beispiel werden die Teile bei einem Druck von etwa 68,9 bar gepreßt. Der Preßdruck für das zweite Schließen der Form liegt im Bereich von etwa 20,7 bis etwa 68,9 bar, im allgemeinen jedoch im Bereich von etwa 27,8 bis etwa 41,4 bar. Da der optimale Druck für das zweite Schließen der Form anscheinend mit den physikalischen Dimensionen des Teils, der Rippen u.a. zusammenhängt, werden diese Dimensionen stets angegeben. Abseits von den Rippen und Buckeln besitzt der Boden des Preßteils eine im allgemeinen einheitliche Dicke von etwa 2,54 mm und eine Oberfläche von etwa 897 cm2. In jedem Teil des Beispiels beziehen sich die Angaben »0« in der Spalte mit der Überschrift »bar« lediglich auf den Vergleichsprüfkörper, d. h, das Teil, auf welches kein Überzug aufgebracht wurde. In der Spalte »Oberfläche« sind die Tiefe der Mulde (negatives Vorzeichen) oder die Höhe der erhabenen Stelle (kein Vorzeichen) nach Beendigung des Preßvorgangs und Abkühlen des Teils angegeben. Außerdem ist in den tabellarischen Meß-Wertübersichten für jede Stelle jeweils ein geschätzter Wert für den Preßdruck angegeben, bei welchem ein Oberflächenmeßwert von 0,0 mm (vollkommen flach) auftreten würde. Das Beispiel soll im ZusammenhangThis example is intended to illustrate the interrelationship between the pressure for the second mold closing and the shape of the cavity after the in-mold coating is applied. A box-shaped, glass-reinforced polyester resin article having a plurality of internal reinforcing ribs and a cylindrical boss is used. The article was pressed like that in FIG. Figure 5 shows the cross section shown; the creation of a pressed part 10 between the punch 22 and the die 20 is illustrated. The pressing part 10 has a rib 12 and a surface 14 opposite the rib, au! which coating 16 (exaggerated) is to be applied to fill in any surface imperfections and generally improve the surface finish. Typical compression pressures for compression molding are about 34.6 to about 138.4 bar. In this example the parts are pressed at a pressure of about 68.9 bar. The pressure for the second closing of the mold is in the range from about 20.7 to about 68.9 bar, but generally in the range from about 27.8 to about 41.4 bar. Since the optimal pressure for the second closing of the mold appears to be related to the physical dimensions of the part, the ribs, etc., these dimensions are always given. Aside from the ridges and bumps, the bottom of the press part has a generally uniform thickness of about 2.54 mm and a surface area of about 897 cm 2 . In each part of the example, the information "0" in the column with the heading "bar" relates only to the comparative test piece, ie. that is, the part to which no coating has been applied. The "Surface" column shows the depth of the depression (negative sign) or the height of the raised area (no sign) after the pressing process has been completed and the part has cooled down. In addition, an estimated value for the pressure at which a surface measurement value of 0.0 mm (completely flat) would occur is given in the tabular measurement value overviews for each point. The example is meant to be in context
ίοίο
mit F i g. 2 ausgewertet werden, welche einen Querschnitt (entweder einer Rippe oder eines Buckels) zeigt, der die Dimensionen veranschaulicht, auf die im Beispiel Bezug genommen wird. Die Dicke des in der Form erzeugten Überzugs beträgt im Durchschnitt etwa 0,05 bis etwa 0,13 mm.with F i g. 2, which shows a cross-section (either a rib or a hump), which illustrates the dimensions referred to in the example. The thickness of the in the form The average coating produced is about 0.05 to about 0.13 mm.
Rippe Nr. 1Rib # 1
Diese Rippe besitzt eine Tiefe von 2,54 cm, eine Breite von 0,254 cm und eine »Breite + Rundungen« von 2,79 cm.This rib has a depth of 2.54 cm, a width of 0.254 cm and a "width + curves" 2.79 cm.
Rippe Nr. 2Rib # 2
Diese Rippe besitzt ebenfalls eine Tiefe von 2,54 cm und eine Breite von 0,254 cm, jedoch eine »Breite + Rundungen« von 1,52 cm.This rib also has a depth of 2.54 cm and a width of 0.254 cm, but a "width + Curves «of 1.52 cm.
Buckelhumpback
Der Buckel besitzt eine Breite (bzw. einen Durchmesser) von 2,54 cm, eine Tiefe von 6,1 cm und eine »Breite + Rundungen« von 3,18 cm.The hump has a width (or diameter) of 2.54 cm, a depth of 6.1 cm and a "Width + curves" of 3.18 cm.
Wegen der Schwierigkeit einer genauen Messung der Mulden und erhabenen Stellen sei festgestellt, daß die vorgenannten Zahlen nicht als absolute Werte aufzufassen sind, sondern lediglich eine Tendenz zur Unterstützung der Hypothese erkennbar machen sollen, daß durch einen erhöhten Preßdruck bei der Herstellung des Überzugs in der Form die Tiefe der Mulde verringert oder die Höhe der erhabenen Stelle vergrößert wird. Es sei ferner festgestellt, daß große Flächenbezirke der formgepreßten Teile, von denen erwartet wird, daß sieBecause of the difficulty of accurately measuring the depressions and raised areas, it should be noted that the The above figures are not to be understood as absolute values, but merely as a supportive tendency the hypothesis should make it clear that by an increased pressure in the manufacture of the Cover in the form of the depth of the depression is reduced or the height of the raised point is increased. It also note that large areas of the molded parts are expected to be
flach sind, tatsächlich im Mikrobereich wellig erscheinen. are flat, actually appear wavy in the micro range.
Es wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Überzugsaufbringung in der Form eine starke Verringerung der Oberflächenwelligkeit mit sich bringt, wodurch die Oberflächenbeschaffenheit und der Oberflächenglanz verbessert werden.The in-mold coating application method of the present invention has been found to provide a strong reduction of the surface waviness with it, whereby the surface quality and the Surface gloss can be improved.
Das ÜberzugsmittelThe coating agent
Das Überzugsmittel ist ein Material auf Isocyanatbasis, wobei der Isocyanatanteil die notwendige Haftung am Polyestersubstrat, der übrige Anteil unter anderem die Härte, Zugfestigkeit und Oberflächenbeschaffenheit ergeben.The coating agent is an isocyanate-based material, with the isocyanate component providing the necessary adhesion on the polyester substrate, the remaining part, among other things, the hardness, tensile strength and surface quality result.
Bevor auf die chemische Zusammensetzung des Überzugsmittels eingegangen wird, sollen die physikalischen Eigenschaften, die es aufweisen muß, beschrieben werden. Das Überzugsmittel muß bestimmte Merkmale besitzen, welche allen Frebmassen eigen sind. Uazu gehört, daß das Überzugsmittel unter Druck fließfähig sein muß, um das zu beschichtende Teil vollständig mit einer homogenen Haut zu bedecken. Die Viskosität darf jedoch nicht so niedrig sein, daß das Übelzugsmittel beim Schließen der Presse aus der Form herausgedrückt wird. Ferner muß das Überzugsmittel bei der Preßtemperatur (im allgemeinen etwa 149°C) innerhalb einer tragbaren Zeitspanne einen ausreichenden Härtungszustand erreichen. Andererseits darf die Härtungsgeschwindigkeit nicht so hoch sein, daß es zu einem Anbrennen des Überzugsmittels oder einer unvollständigen Benetzung oder unvollständigen Bedeckung des Teils vordem vollständigen Schließen der Form kommt. Die Unversehrtheit und Dauerhaftigkeit des gehärteten Überzugs müssen derart sein, daß dieser bei der normalen Handhabung nicht kratz- oder abriebsanfällig ist, insbesondere bei den erhöhten Härtungstemperaturen. Eine weitere erforderliche Eigenschaft des Überzugsmittels, welche herkömmliche Preßmassen nicht aufweisen, ist die Befähigung zur Ausbildung eines Films, der am Polyestersubstrat gleichmäßig haftet, ohne daß eine Vorbehandlung der Substraioberfläche stattfindet Diese Haftung muß so beschaffen sein, daß ein möglichst geringes Grenzflächenversagen erfolgt, selbst wenn die Oberfläche des Teils Fehler aufweist oder beschädigt ist Ferner muß sich der gehärtete Überzug leicht von den verchromten Oberflächen der Form ablösen lassen.Before going into the chemical composition of the coating agent, the physical Properties that it must have are described. The coating agent must have certain characteristics possess which are common to all mullets. Uazu includes that the coating agent must be flowable under pressure to completely with the part to be coated to cover a homogeneous skin. However, the viscosity must not be so low that the drag agent is pushed out of the mold when the press is closed. Furthermore, the coating agent must be at the pressing temperature (generally about 149 ° C) a sufficient hardening state within an acceptable period of time reach. On the other hand, the curing rate must not be so fast that it leads to a Burning of the coating agent or incomplete wetting or incomplete coverage of the Sometimes comes before the mold is completely closed. The integrity and durability of the hardened The coating must be such that it is not susceptible to scratching or abrasion during normal handling is, especially at the elevated curing temperatures. Another required property of the coating agent, which conventional molding compounds do not have, is the ability to form a Film that adheres evenly to the polyester substrate without any pretreatment of the substrate surface takes place This adhesion must be such that the lowest possible interfacial failure occurs, Even if the surface of the part has defects or is damaged, the hardened part must also be Allow the coating to peel off easily from the chrome-plated surfaces of the mold.
Der eine Bestandteil des Überzugsmittels ist eine Substanz mit endständigen Isocyanatgruppen (nachstehend auch als »Polyisocyanat« bezeichnet), welche für die späteren Umsetzungen zur Verfügung stehende überschüssige NCO-Gruppen aufweistOne component of the coating agent is an isocyanate-terminated substance (hereinafter also referred to as "polyisocyanate"), which is available for the subsequent reactions has excess NCO groups
Diese Substanz kann ein Urethan-Vorpolymeres (Prepolymer) sein, wie es durch Umsetzung einer organischen Polyhydroxylverbindung mit einem Polyisocyanat in solchen Anteilen, daß die Anzahl der verfügbaren NCO-Gruppen jene der reaktiven Wasserstoffatome übersteigt, hergestellt werden kann. Das erhaltene Vorpolymere ist frei von reaktiven Wasserstoffatomen, weist jedoch eine beträchtliche Anzahl an für die spätere Umsetzung verfügbaren Isocyanatgruppen auf. Die Isocyanat-Endgruppen aufweisende Substanz kann auch ein »Semiprepolymer« oder »Quasiprepolymer« sein, deren Herstellung bekannt istThis substance can be a urethane prepolymer (prepolymer), as can be achieved by reacting a organic polyhydroxyl compound with a polyisocyanate in such proportions that the number of available NCO groups exceeds those of the reactive hydrogen atoms, can be prepared. That The prepolymers obtained are free of reactive hydrogen atoms, but have a significant number isocyanate groups available for later implementation. The substance having isocyanate end groups can also be a »semi-prepolymer« or a »quasi-prepolymer« whose manufacture is known
Der Ausdruck »Substanz mit Isocyanat-Endgruppen« umfaßt beliebige, ein relativ niedriges Molekulargewicht aufweisende (im allgemeinen nicht feste) Substanzen mit endständigen Isocyanatgruppen, ungeachtetThe term "isocyanate-terminated substance" includes any relatively low molecular weight containing (generally not solid) substances with terminal isocyanate groups, regardless
dessen, ob die NCO-Gruppen den Abschluß der Hauptkette (längsten Kette) oder einer kürzeren Seitenkette bilden. Ferner wird von der Substanz mit Isocyanat- Endgruppen gefordert, daß sie überschüssige, nicht umgesetzte NCO-Gruppen aufweist die für die spätere Umsetzung (z. B. Trimerisierung oder Urethanbildung) zur Verfügung stehen.of whether the NCO groups complete the Form main chain (longest chain) or a shorter side chain. Furthermore, from the substance with Isocyanate end groups required that it has excess, unreacted NCO groups for the later implementation (e.g. trimerization or urethane formation) are available.
Man kann eine Vielzahl von Polyisocyanatverbindungen verwenden. Beispiele für geeignete organische Polyisocyanate sind die Isomeren und Isomergemische vonA variety of polyisocyanate compounds can be used. Examples of suitable organic Polyisocyanates are the isomers and mixtures of isomers of
Toluylendiisocyanat,Toluene diisocyanate,
Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat,Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate,
I,5-Napthilindiisocyanat,I, 5-naphthiline diisocyanate,
Cumo!-2,4-diisocyanat,Cumo! -2,4-diisocyanate,
4-Methoxy-1,3-phenylendiisocyanat,4-methoxy-1,3-phenylene diisocyanate,
4-Chlor-1,3-phenylendiisocyanat,4-chloro-1,3-phenylene diisocyanate,
Dicyclohexylmethan^/t'-diisocyanat,Dicyclohexylmethane ^ / t'-diisocyanate,
4-Brom-1 3-phenylendiisocyanat,4-bromo-1 3-phenylene diisocyanate,
4-Äthox"-l,3-phenylendiisocyanat,4-ethox "-l, 3-phenylene diisocyanate,
2,4'- Diisocyanatodiphenyläther,2,4'-diisocyanatodiphenyl ether,
5,6-Dimethyl-13-phenylendiisocyanat,5,6-dimethyl-13-phenylene diisocyanate,
2,4- Dimethyl-1 ,3-phenylendiisocyanat,2,4-dimethyl-1,3-phenylene diisocyanate,
4,4'- Diisocyanatodiphenyläther,4,4'-diisocyanatodiphenyl ether,
Benzidindiisocyanat,Benzidine diisocyanate,
4,6-Dimethyl-l,3-phenylendiisocyanat,4,6-dimethyl-1,3-phenylene diisocyanate,
1,10-Anthracendiisocyanat,1,10-anthracene diisocyanate,
4,4'-Diisocyanatodibenzyl,4,4'-diisocyanatodibenzyl,
einfache oder polymeresimple or polymeric
Diphenylmethandiisocyanate, wieDiphenylmethane diisocyanates, such as
3,3-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl,3,3-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl,
2,4-Diisocyanatostilben,2,4-diisocyanatostilbene,
S.S'-DimethyM^'-diisocyanatodiphenyl,S.S'-DimethyM ^ '- diisocyanatodiphenyl,
1,4- Anthracendiisocyanat,1,4-anthracene diisocyanate,
2,5-Fluorendiisocyanat,2,5-fluoro diisocyanate,
1,8-Naphthalindiisocyanat,1,8-naphthalene diisocyanate,
2,6-Diisocyanatobenzofuran und2,6-diisocyanatobenzofuran and
2,4,6-Toluoltrüsocyanat.2,4,6-toluene triocyanate.
Es sei festgestellt, daß Gemische von zwei oder mehreren dieser Polyisocyanate eingesetzt werden können. Bevorzugt werden aromatische Isocyanate, insbesondere MDI (Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat) und hydriertes MDI.It should be noted that mixtures of two or more of these polyisocyanates are used can. Aromatic isocyanates are preferred, especially MDI (diphenylmethane-4,4'-diisocyanate) and hydrogenated MDI.
Um das Überzugsmittel herzustellen, kann man das Polyisocyanat nach mehreren Methoden zur Umsetzung bringen. Das erste Verfahren besteht darin, daß man dem Polyisocyanat einen geeigneten Katalysator einverleibt, der die Trimerisierung der endständigen Isocyanatgruppen bewirkt, wobei in bekannter Weise ein Trimeres der nachstehenden allgemeinen Grundstruktur entstehtIn order to produce the coating agent, the polyisocyanate can be converted by several methods bring. The first method is to add a suitable catalyst to the polyisocyanate incorporated into the trimerization of the terminal Caused isocyanate groups, in a known manner a trimer of the following general basic structure arises
Das zweite Verfahren beruht auf einer herkömmlichen Urethanreaktion jenes Typs, bei der beispielsweise eine Polyhydroxylverbindung durch thermisch und/oder chemisch katalysierte Umsetzung mit einem Polyisocyanat ein Urethanpolymeres gemäß nachstehender Reaktionsgleichung ergibt:The second method relies on a conventional urethane reaction of the type in which, for example a polyhydroxyl compound by thermally and / or chemically catalyzed reaction with a polyisocyanate a urethane polymer according to the following reaction equation gives:
H OHO
149 C I |t149 C I | t
R OH +R1 NCO R -N-C- C)-RR OH + R 1 NCO R -NC- C) -R
Im Hinblick auf diese Reaktion, die selbst bei Raumtemperatur allmählich abläuft, müssen das Polyisocyanat bzw. die Polyhydroxylverbindung bis kurz vor den Zeitpunkt, bei dem das Überzugsmittel gebraucht wird, getrennt aufbewahrt werden. Von den vorstehend beschriebenen Verfahrensarten bevorzugt man die letztere, da sich die Kontrolle der Trimerisierungsreaktion der ersten Methode als schwieriger erwiesen hat.In view of this reaction, which takes place gradually even at room temperature, the polyisocyanate must or the polyhydroxyl compound until shortly before the point in time at which the coating agent is used will be kept separately. Of the types of processes described above, preference is given to the the latter, as the control of the trimerization reaction of the first method has proven more difficult.
Das Überzugsmittel enthält vorzugsweise einen Polyester, der entweder im Polyisocyanat oder in der Polyhydroxylverbindung oder in beiden Komponenten enthalten sein kann. Der Polyester kann in Form einer Lösung des ungesättigten Polyesters in Styrol vorliegen, welcher nach Zugabe eines geeigneten Initiators, wL1 tert.-Butylperbenzoat, in herkömmlicher Weise durch Vernetzung ein Polymeres mit hohem Molekulargewicht bildet.The coating agent preferably contains a polyester which can be contained either in the polyisocyanate or in the polyhydroxyl compound or in both components. The polyester can be in the form of a solution of the unsaturated polyester in styrene which, after the addition of a suitable initiator, such as 1 tert-butyl perbenzoate, forms a polymer with high molecular weight in a conventional manner by crosslinking.
Der andere Hauptbestandteil (außer der Isocyanatgruppen liefernden Substanz) ist die Wasserstoffatome liefernde Substanz, welche im allgemeinen eine Polyhydroxylverbindung (wie ein Polyol) oder gegebenenfalls ein Polyester (gesättigt oder ungesättigt) ist. Für die Endreaktion ist es zweckmäßig, daß etwa molare Äquivalenz bezüglich der Gesamtzahlen der Isocyanatgruppen und der Hydroxylgruppen (oder reaktiven Wasserstoffatome) vorliegt.The other main constituent (apart from the substance that supplies isocyanate groups) is the hydrogen atoms delivering substance, which is generally a polyhydroxyl compound (such as a polyol) or optionally is a polyester (saturated or unsaturated). For the end reaction it is expedient that approximately molar Equivalence in terms of the total number of isocyanate groups and hydroxyl groups (or reactive Hydrogen atoms).
Beispiele für geeignete Polyole sind Diole, wie Glykole, Triole, wie Glycerin, Trimethylolpropan, Butantriole oder Hexantriole, Tetrole, wie Erythrit und Pentaerythrit, Pentole, Hexole, wie Sorbit und Mannit, sowie andere verschiedenartige höherfunktionelle Alkohole. Weitere geeignete Polyhydroxyverbindungen sind ungesättigte Verbindungen, die polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen au' veisen, z. B. in Styrol gelöste ungesättigte Polyester, sowie ' Methacrylate, ζ. B. teilweise verestertes Trimethylolpropantrimethacrylat, welches restliche Hydroxylgruppen enthält.Examples of suitable polyols are diols, such as glycols, triols, such as glycerol, trimethylolpropane, Butanetriols or hexanetriols, tetrols, such as erythritol and pentaerythritol, pentols, hexols, such as sorbitol and mannitol, as well as other various higher functional alcohols. Other suitable polyhydroxy compounds are unsaturated compounds that have polymerizable carbon-carbon double bonds, z. B. unsaturated polyester dissolved in styrene, as well as' methacrylates, ζ. B. partially esterified trimethylolpropane trimethacrylate, which contains residual hydroxyl groups.
Ein dritter Hauptbestandteil des Überzugsmittels ist das Formtrennmittel, welches nicht unbedingt aus den ι normalerweise für Preßmassen verwendeten Substanzen ausgewählt, werden muß. Metallseifen, wie Zinkstearat und einige der anderen gebräuchlichsten Metallseifen, wirken als Katalysatoren für die Isocyanatpolymerisation und können die Härtungszeit des Überzugsmittels in einem untragbaren Ausmaß verkürzen und dadurch gegebenenfalls die ausreichende Benetzung der Oberfläche des Polyestersubstrats verhindern. Eine zu kurze Härtungszeit kann auch die richtige Haftung des Überzugsmittels am Substrat beeinträchtigen. Trennmittel wie das Naturprodukt Lecithin sowie ein aliphatisches Phosphat haben sich als zufriedenstellend erwiesen. Dem Polyisocyanat oder der Polyhydroxylverbindung werden im allgemeinen in Einklang mit der herkömmlichen Preßtechnik verschiedene andere übliche Zusatzstoffe einverleibt, z. B. Talk, Streckmittel, Weichmacher und kolloidale Kieselsäure. Es wurde gefunden, daß das erfmdungsgemäße Verfahren bei Zugabe eines Pigments zum Überzugsmittel die FüllungA third main component of the coating agent is the mold release agent, which does not necessarily consist of the ι substances normally used for molding compounds must be selected. Metallic soaps such as zinc stearate and some of the other most common metallic soaps, act as catalysts for isocyanate polymerization and can shorten the curing time of the coating agent to an intolerable extent and thereby possibly preventing adequate wetting of the surface of the polyester substrate. One to short curing times can also impair the correct adhesion of the coating agent to the substrate. Release agent like the natural product lecithin as well as an aliphatic phosphate have proven to be satisfactory proven. The polyisocyanate or the polyhydroxyl compound are generally in accordance with conventional pressing technology incorporates various other common additives, e.g. B. talc, diluent, Plasticizers and colloidal silica. It has been found that the inventive method at Adding a pigment to the coating agent is the filling
von Mulden und anderen Fehlstellen und die Versiegelung der Poren ermöglicht sowie eine glänzende, pigmentierte Oberfläche in einem Arbeitsgang liefert, so daß das Teil nach der Entnahme aus der Form am Ende des zweiten Preßzyklus ohne irgendwelche weitere Arbeitsgänge oder manuelle Ausbesserung, Polieren, Oberflächenbearbeitung oder andere derartige zusätzliche Verfahrensstufen, wie sie bisher erforderlich waren, gebrauchsfertig istof hollows and other imperfections and the sealing of the pores as well as a shiny, pigmented surface in one operation, so that the part after removal from the mold on End of the second pressing cycle without any further operations or manual repairs, Polishing, surface treatment or other such additional process steps, as previously required, is ready for use
Das nachstehende Beispiel soll dem Fachmann die ι ο Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erleichtern. Die darin angegebenen Rezepturen sollen die Erfindung weder einzeln noch in Kombination beschränken.The following example is intended to make it easier for the person skilled in the art to carry out the method according to the invention. The recipes given therein are intended to Do not limit the invention either individually or in combination.
Dieses Beispiel zeigt die Auswahl eines geeigneten, in der Form anwendbaren Oberzugsmittels, wobei für jeden Bestandteil die betreffenden Gewichtsteile angeführt sind. 2« This example shows the selection of a suitable coating agent that can be used in the form, the relevant parts by weight being given for each constituent. 2 «
Man stellt ein Ürethan-Vorpoiymeres her, indem man die nachstehenden Bestandteile vermischt und eine Stunde auf 1050C erhitzt:It provides a Ürethan-Vorpoiymeres prepared by mixing the following ingredients and heated for one hour at 105 0 C:
TeileParts
Po'ypropylenätherglykol, Mgw. 425 42 80 : 20-Mischung von 2,4-/2,6-ToluylenPolypropylene ether glycol, Mgw. 425 42 80:20 mixture of 2,4- / 2,6-toluene
diisocyanat 69diisocyanate 69
Talk 37,4Talc 37.4
Dieses Urethan-Vorpolyvnere wird mit 2 Teilen Zinks tea rat und 2,9 Teilen N,N-Tris-(dimethylaminopropyl)-hexahydrotriazin, welches die Trinierisierung der Isocyanat- Endgruppen des Vorpolymeren katalysiert versetzt. Die erhaltene Mischung dient dann unmittelbar nach der Vereinigung des Vorpolymeren mit dem Triazin als in der Form anwendbares Überzugsmittel. Bei der Härtung des Gemisches bildet sich das vorstehend beschriebene Trimere.This urethane prepolymer is made with 2 parts of zinc tea rat and 2.9 parts of N, N-tris- (dimethylaminopropyl) -hexahydrotriazine, which trinierizes the isocyanate end groups of the prepolymer are added catalyzed. The mixture obtained is then used immediately after the prepolymer has combined with the triazine as usable in the form Coating agents. When the mixture cures, the trimer described above is formed.
Man stellt ein Urethan-Vorpolymeres in derselben Weise wie gemäß A her, wobei man jedoch die Bestandteile in den nachstehenden Mengen einsetzt Der einem angeführten Bestandteil folgende Buchstabe gibt die Probe bzw. den Versuch an, bei welchem die betreffende Komponente zuerst erscheint und durch eine Fußnote erläutert ist.A urethane prepolymer is prepared in the same manner as in A, except that the Use ingredients in the following quantities The letter following a listed ingredient indicates the sample or the test in which the component concerned appears first and through a footnote is explained.
TeileParts
Polypropylenätherglykol, Mgw. 425 21,5 80 : 20-Mischung von 2,4-/2,6-ToluylenPolypropylene ether glycol, mgw. 425 21.5 80:20 mixture of 2,4- / 2,6-toluene
diisocyanat 35,3diisocyanate 35.3
Talk 19,1Talk 19.1
Ferner stellt man eine Mischung aus den folgenden Bestandteilen her:A mixture is also made from the following ingredients:
Unmittelbar vor dem Pressen vermischt man da; Vorpolymere mit der vorgenannten Mischung. Die! führt dazu, daß der vernetzte Polyester und das Styro mit dem Vorpolymeren ein lineares Polymeres bilden wobei die überschüssigen Isocyanatgmppen eint zusätzliche Urethanbildung verursachen, während da: Triazin die Trimerisierung des Endprodukts wie bei / katalysiertImmediately before pressing, you mix there; Prepolymers with the aforementioned mixture. The! causes the crosslinked polyester and the styrofoam to form a linear polymer with the prepolymer whereby the excess isocyanate groups cause additional urethane formation, while there: Triazine trimerization of the end product as with / catalyzed
Man stellt ein Urethan-Vorpolymeres gemäß B untei Ersatz von Toluylendiisocyanat durch Diphenylmethan 4,4'-diisocyanat aus der nachstehenden Rezeptur her:A urethane prepolymer according to B is provided Replacement of tolylene diisocyanate with diphenylmethane 4,4'-diisocyanate from the following recipe:
TeileParts
Talk 20,1Talk 20.1
Ferner erzeugt man eine Mischung aus dei nachstehenden Bestandteilen:You also create a mixture of the following ingredients:
35 Bestandteil35 component TeileParts
in Styrol 89,7in styrene 89.7
tert-Butylperbenzoat 2,2tert-butyl perbenzoate 2.2
hydrotriazin 1,0hydrotriazine 1.0
Der übrige Verfahrensablauf sowie die Umsetzungei sind dieselben wie gemäß B, außer daß nunmeh Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat mit der nachstehen den Formel verwendet wird:The rest of the process and the implementation i are the same as in B, except that now diphenylmethane-4,4'-diisocyanate are followed by the formula is used:
OCNOCN
// V // V
/ V/ V
NCONCO
Man stellt ein Urethan-Vorpolymeres her, indem mat die nachstehenden Bestandteile vermischt und der Ansatz 1 Stunde auf 100°C erhitzt:A urethane prepolymer is made by mat the following ingredients are mixed and the batch is heated to 100 ° C for 1 hour:
TeileParts
Ein Polycaprolacton, d. h. ein endständige Hydroxylgruppen aufweisender gesättigter Polyester 24,7A polycaprolactone; H. one terminated by hydroxyl groups saturated polyester 24.7
Eine im wesentlichen aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat bestehende Flüssigkeit 41,1One essentially out Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate consisting liquid 41.1
Talk 15,1Talk 15.1
Unmittelbar vor dem Pressen vermischt man das Vorpolymere mit 18,1 Teilen eines Propylenoxjdadduikts von Pentaerythrit, welches sich in der Form mit sowohl dem Vorpolymeren als auch dem überschüssigen Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat in einer normalen Urethanreaktion zu einem hochvernetzten Urethan-Überzugsmittel umsetztImmediately before pressing, the prepolymer is mixed with 18.1 parts of a propylene oxide adduct of pentaerythritol, which is in the form with both the prepolymer as well as the excess diphenylmethane-4,4'-diisocyanate in a normal Urethane reaction converts to a highly crosslinked urethane coating agent
Man stellt ein Urethan-Vorpolyir.eres mit einem hohen molaren Oberschuß an Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat analog D aus den nachstehenden Bestandteilen her:A urethane prepolymer is made with a high molar excess of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate analogous to D from the following components:
IOIO
TeUeDear
bestehende Flüssigkeit 18,01existing liquid 18.01
(Mgw. etwa 2500) 10,81(Mgw. About 2500) 10.81
Ferner stellt man. eine Mischung der nachstehenden Bestandteile her, die man getrennt vom Vorpolymeren aufbewahrt:Furthermore, one sets. a mixture of the following Components that are stored separately from the prepolymer:
TeileParts
(ungesättigtes, endständige(unsaturated, terminal
Talk 20,75Talk 20.75
tert-Butylperbenzoat 0,56tert-butyl perbenzoate 0.56
3030th
3535
4040
Beim Preßvorgang vernetzen sich der Versuchspolyester und das Styrol wie gemäß B, und das Vorpolymere sowie das überschüssige Diphenylmethan-'M'-diisocyanat setzen sich mit dem Polyester und den endständigen Hydroxylgruppen des Propylenoxidaddukts nach normalen Urethan-Reaktionen zu einem vernetzten Überzugsmittel um.During the pressing process, the test polyester and the styrene crosslink as in B, and the prepolymer as well as the excess diphenylmethane-'M'-diisocyanate settle with the polyester and the terminal ones Hydroxyl groups of the propylene oxide adduct after normal urethane reactions to a crosslinked coating agent.
Man stellt ein Urethan-Vorpolymeres her, indem man die folgenden Bestandteile vermischt und den Ansatz 1 Stunde auf 1000C erhitzt:It provides a urethane prepolymer prepared by mixing the following ingredients and the mixture heated for 1 hour at 100 0 C:
TeileParts
Eine im wesentlichen aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanatOne essentially out Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate
bestehende Flüssigkeit Äthylenbutylenadtpat (Mgw. 2500) Thixotropierungsmittelexisting liquid Ethylenebutylenadtpat (Mgw. 2500) thixotropic agent
7,25 4,35 1,27.25 4.35 1.2
Außerdem stellt man eine Mischung aus den folgenden Bestandteilen her:In addition, you make a mixture of the following ingredients:
TeileParts
Trimethylolpropantrimethacrylat (TMPTMA) mit restlichen Hydroxylgruppen und einer Hydroxylzahl von 40 15Trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA) with residual hydroxyl groups and a hydroxyl number of 40 15
tert-Butylperbenzoat 0,075tert-butyl perbenzoate 0.075
10% Isocyanat-Katalysator (Dibutylzinndilaurat) in Styrol 0,07510% isocyanate catalyst (Dibutyltin dilaurate) in styrene 0.075
Beim Preßvorgang polymerisiert das TMPTMA an seinen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen mit sich selbst während das Vorpolymere und das überschüssige Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat mit den endständigen Hydroxylgruppen sowohl des Propylenoxidaddukts als auch des TMPTMA unter Bildung eines vernetzten Urethan-Oberzugsmittels reagieren. Bei einer Abwandlung des Versuchs erhöht man den Anteil des Adipats und verringert die Menge des TMPTMA; dabei erhält man einen flexibleren Überzug.During the pressing process, the TMPTMA also polymerizes on its carbon-carbon double bonds itself while the prepolymer and the excess diphenylmethane-4,4'-diisocyanate with the terminal hydroxyl groups of both the propylene oxide adduct and the TMPTMA to form one cross-linked urethane coating agent react. If the experiment is modified, the proportion is increased of adipate and decreases the amount of TMPTMA; this gives a more flexible coating.
Man erkennt daß die Rezeptur von F jener von E sehr ähnlich ist; der Hauptunterschied besteht darin, daß man bei F anstelle des Polypropylenfumarats (Versuchsprodukt) ein handelsübliches Monomergemisch (TMPTMA) einsetztIt can be seen that the formulation of F is very similar to that of E; the main difference is that in the case of F, instead of the polypropylene fumarate (test product), a commercial monomer mixture is used (TMPTMA) begins
Man stellt analog Beispiel F ein Urethan-Vorpolymeres aus den nachstehenden Bestandteilen her:Analogously to Example F, a urethane prepolymer is produced from the following components:
TeileParts
cyanat mit nachstehender Formel 4,85cyanate with the following formula 4.85
Eine zweite Mischung wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:A second mix is made from the following ingredients:
TeileParts
(TMPTMA) 10,0(TMPTMA) 10.0
Talk 5,5Talc 5.5
tert-Butylperbenzoat 0,15tert-butyl perbenzoate 0.15
2% Benzochinon in Styrol (Inhibitor für die über freie radikale ablaufende TMPTMA-Reaktion) 0,12% benzoquinone in styrene (inhibitor for over free radicals ongoing TMPTMA reaction) 0.1
10%lsocyanatkatalysator (Dibutylzinndilaurat) in Styrol 0,0510% isocyanate catalyst (dibutyltin dilaurate) in styrene 0.05
Alle Reaktionen sind dieselben wie gemäß F, außer daß durch die Verwendung des hydrierten Diphenylmethan-4,4'-diisocyanats (MDI) die mit der UV-Beständigkeit der MDI-Urethan-Bindung zusammenhängenden Probleme überwunden werden.All reactions are the same as in F, except that, through the use of the hydrogenated diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), those associated with the UV resistance of the MDI-urethane bond Problems to be overcome.
H,H,
OCNOCN
Il HIl H
NCONCO
H2 HH 2 H
Wenn die Gelierungszeit (oder Härtungszeit) des Überzugsmittels zu kurz ist, wird die Haftung zwischen dem Überzug und dem Substrat, wie erwähnt, beeinträchtigt. Daher eignen sich die meisten handelsüblichen ungesättigten Polyester für den vorliegenden Zweck nicht, da sie einen Kondensations-Katalysator enthalten, der auch hinsichtlich der Urethan-Reaktion katalytisch wirkt Bestimmte Polyester, beispielsweise eine Lösung eines ungesättigten Polyesters in Styrol, weisen bei Preßtemperaturen von etwa 149°C eine gewisse Eignung auf, während dies bei den meistenIf the gel time (or hardening time) of the Coating agent is too short, the adhesion between the coating and the substrate, as mentioned, impaired. Therefore, most commercially available unsaturated polyesters are suitable for this No purpose as they contain a condensation catalyst that also acts on the urethane reaction Certain polyesters have a catalytic effect, for example a solution of an unsaturated polyester in styrene, have a certain suitability at press temperatures of about 149 ° C, while this is the case with most
anderen handelsüblichen Polyestern nicht der Fall istis not the case with other commercially available polyesters
Ein den handelsüblichen Polyestern ähnlicher ungesättigter Polyester wird durch thermische Kondensation von Maleinsäureanhydrid und 1,2-Propandiol in Abwesenheit eines Katalysators hergestellt Es entsteht ein Polypropylenfumarat mit einem Molekulargewicht von etwa 1500 und einer Carboxylzahl von 13, welches in Styrol (65% Fumarat, 35% Styrol) gelöst wird Man stellt dann ein in der Form anwendbares Überzugsmittel durch Vermischen der nachstehenden Ansätze her:An unsaturated polyester similar to commercially available polyesters is produced by thermal condensation of maleic anhydride and 1,2-propanediol produced in the absence of a catalyst Polypropylene fumarate having a molecular weight of about 1500 and a carboxyl number of 13, which is in Styrene (65% fumarate, 35% styrene) is dissolved. A coating agent that can be used in the mold is then prepared by mixing the following approaches:
Wenn es erfindu-igsgemäß aufgebracht wird, zeigt dieses Überzugsmittel eine hsrvorrE^ende Haftung am PolyestersubstratIf it is applied according to the invention, it shows this coating agent has a permanent adhesion on the Polyester substrate
Obwohl der Ausdruck »Überzug auf Isocyanatbasis«, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen gebraucht wird, das Trimere der Versuche A, B und C sowie das echte Urethan der Versuche D, E, F und G umfassen soll, wird der letztere Substanztyp bevorzugt. Im Hinblick auf die Bedeutung der physikalischenAlthough the term "isocyanate-based coating" as used in the description and claims is used, the trimer of experiments A, B and C as well as the real urethane of experiments D, E, F and G should include, the latter type of substance is preferred. In terms of the importance of physical
Eigenschaften des Überzugs zeigt die nachstehende Tabelle I ausgewählte Eigenschaften bevorzugter Zusammensetzungen, wobei die Buchstaben unter dem Stichwort »Probe« die jeweilige Zusammensetzung gemäß Beispiel 2 angegeben. Bezüglich der Härtewerte sei festgestellt, daß der Härtewert für die vorstehend für das Substrat angegebene spezielle Polyesterrezeptur 116 beträgtProperties of the coating are shown in Table I below for selected properties Compositions, whereby the letters under the keyword "sample" represent the respective composition given according to Example 2. Regarding the hardness values, it should be noted that the hardness value for the above for the specific polyester formulation specified for the substrate is 116
Eigenschaftcharacteristic
Probe DSample D
Außer der Abdeckung von Oberflächenfehlern können mit Hilfe der hier beschriebenen Überzugsmittel und Beschichtungsmethoden die Oberflächeneigenschaften des Polyestersubstrats verbessert und/oder diesem spezielle Eigenschaften verliehen werden, indem man bestimmte Zusatzstoffe einsetzt Einer der brauchbarsten Zusatzstoffe ist Ruß, der nicht nur als schwarzes Pigment dient, sondern auch einen elektrisch leitfähigen Überzug liefern kann, wenn man eine der ein zusammenhängendes Netzgefüge aufweisenden, leitfähigen Rußarten verwendet Ein solcher Überzug ermöglicht es, daß das Polyestei teil elektroplattiert oder auf elektrostatischem Wege mit einem Anstrich versehen (flüssig- oder pulverbeschichtet) wird oder als elektromagnetischer Schirm oder Reflektor dienen kann.In addition to covering surface defects, the coating agents and coating methods described here can be used to improve and / or improve the surface properties of the polyester substrate this is given special properties by using certain additives One of the The most useful additive is carbon black, which not only serves as a black pigment, but also an electrical one can provide a conductive coating if one of the cohesive, networked conductive carbon blacks is used. Such a coating allows the polyester part to be electroplated or electrostatically coated with a paint provided (liquid or powder coated) or serve as an electromagnetic screen or reflector can.
In diesem Beispiel soll die Verwendung eines leitfähigen Zusatzstoffs erläutert werden. Man stellt ein in der Form anwendbares Überzugsmittel aus den nachstehenden Bestandteilen her.The purpose of this example is to explain the use of a conductive additive. One hires in the form applicable coating agent from the following ingredients.
Bestandteilcomponent
TeileParts
Versuchspolyester in Styrol (wie E) 15,0
Propylenoxidadduktvon Pentaexythrit 4,25Test polyester in styrene (like E) 15.0
Propylene oxide adduct of pentaexythritol 4.25
Leitfähiger Ruß') 4,0Conductive carbon black ') 4.0
tert,-Butylperbenzoat 0,225tert -butyl perbenzoate 0.225
Trennmittel 0,025Release agent 0.025
Diphenylmethan-4,4'-diiso-Diphenylmethane-4,4'-diiso-
cyanat/Adipat2) 11,6cyanate / adipate 2 ) 11.6
') Mit zusammenhängendem Netzgefüge und einer zusammenhängenden Oberfläche von 190 mVg.') With a coherent network structure and a coherent surface of 190 mVg.
2) 10 :6-Mischung von im wesentlichen flüssigem Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und Polyäthylenbutylenadipat 2 ) 10: 6 mixture of essentially liquid diphenylmethane-4,4'-diisocyanate and polyethylene butylene adipate
Nachdem dieser Oberzug auf das Polyestersubstrat aufgepreßt wurde, mißt man den elektrischen Widerstand zwischen zwei 25,4 cm auseinander liegenden Stellen. Der Widerstand beträgt etwa 1000 Ohm im Vergleich zu einem Widerstand von mehr als 50 Megaohm über einen analogen Bereich eines erfindungsgemäß, jedoch ohne Verwendung von Ruß mit einem Oberzug versehenen Teils.After this covering has been pressed onto the polyester substrate, the electrical resistance is measured between two spots 10 inches apart. The resistance is about 1000 ohms Compared to a resistance of more than 50 megohms over an analog range of a device according to the invention, but without using carbon black with an overcoated part.
Neben den Pigmenten oder an ihrer Stelle kann man für dekorative Zwecke weitere Zusatzstoffe eissetzen.In addition to the pigments or instead of them, other additives can be used for decorative purposes.
Insbesondere for Automobilteile geeignete Zusätze sind Metallflocken oder andere ähnliche »unverträgliche« Bestandteile, d.h. solche, die in den gehärteten Überzugsmitteln als getrennte Phase zurückbleiben.Additives that are particularly suitable for automobile parts are metal flakes or other similar "incompatible" components, ie those that remain as a separate phase in the hardened coating agents.
-i Die physikalischen Eigenschaften (z, B, Zugfestigkeit,
Kerbschlagzähigkeit und Modul) können durch Zugabe von Verstärkungsfasern, vorzugsweise Glasfasern, verbessert
werden.
Da der Oberzug dünn ist, sollen die Fasern sehr kurz-i The physical properties (e.g. tensile strength, notched impact strength and modulus) can be improved by adding reinforcing fibers, preferably glass fibers.
Since the outer layer is thin, the fibers should be very short
in (im allgemeinen 6,35 mm lang oder kürzer) sein und nicht mehr als etwa 20 Gew.-% des Überzugsmittels ausmachen. Zu den übrigen physikalischen Eigenschaften, die durch Einverleibung von Zusatzstoffen in das Überzugsmittel abgewandelt werden können, zählenin (generally 6.35 mm long or shorter) and make up no more than about 20% by weight of the coating composition. To the other physical properties, which can be modified by incorporating additives into the coating agent count
π der Reibungskoeffizient, die Kratzfestigkeit, die Witterungsbeständigkeit, die Widerstandsfähigkeit gegenüber bestimmten Strahlenschädigungen, wie durch UV-Strahlen, Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit sowie Schlagfestigkeit.π the coefficient of friction, scratch resistance, weather resistance, the resistance to certain types of radiation damage, such as UV rays, chemical and corrosion resistance as well as impact resistance.
Die vorstehende detaillierte Erfindungsbeschreibung ermöglicht ts dem Fachmann, die Erfindung anzuwenden. Aus der Beschreibung lasse.-.* sich natürlich Abwandlungen und Änderungen der bevorzugten Ausführungsformen herleiten, die als in den erfindungs-The above detailed description of the invention enables the person skilled in the art to apply the invention. From the description -. * Can of course be derived Derive modifications and changes of the preferred embodiments, which as in the invention
2"> gemäßen Rahmen fallend anzusehen sind.2 "> are to be viewed falling in accordance with the scope.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007021679A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-13 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Method for expansion of flow with a movable cavity core, comprises latching the cavity core and producing a cavity with a first volume, injecting a first material into the cavity, and partially cooling and hardening the first material |
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JPS5413273B2 (en) | 1979-05-29 |
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DE2442227B2 (en) | 1978-04-27 |
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FR2245477B1 (en) | 1978-06-23 |
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