DE3006963C2 - Verfahren zum Beschichten eines für Konstruktionszwecke geeigneten Schaumteils - Google Patents

Verfahren zum Beschichten eines für Konstruktionszwecke geeigneten Schaumteils

Info

Publication number
DE3006963C2
DE3006963C2 DE3006963A DE3006963A DE3006963C2 DE 3006963 C2 DE3006963 C2 DE 3006963C2 DE 3006963 A DE3006963 A DE 3006963A DE 3006963 A DE3006963 A DE 3006963A DE 3006963 C2 DE3006963 C2 DE 3006963C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyester
unsaturated
weight
mold
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3006963A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3006963A1 (de
Inventor
Richard M. Griffith
Henry Akron Ohio Shanoski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Original Assignee
General Tire and Rubber Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Tire and Rubber Co filed Critical General Tire and Rubber Co
Publication of DE3006963A1 publication Critical patent/DE3006963A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3006963C2 publication Critical patent/DE3006963C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0025Applying surface layers, e.g. coatings, decorative layers, printed layers, to articles during shaping, e.g. in-mould printing
    • B29C37/0028In-mould coating, e.g. by introducing the coating material into the mould after forming the article
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36After-treatment
    • C08J9/365Coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2055/00Use of specific polymers obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of main groups B29K2023/00 - B29K2049/00, e.g. having a vinyl group, as moulding material
    • B29K2055/02ABS polymers, i.e. acrylonitrile-butadiene-styrene polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2069/00Use of PC, i.e. polycarbonates or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16Fillers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/05Use of one or more blowing agents together
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/06Molding microballoons and binder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/83Injection molding of polyolefin-type foam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/23Sheet including cover or casing
    • Y10T428/233Foamed or expanded material encased
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249991Synthetic resin or natural rubbers
    • Y10T428/249992Linear or thermoplastic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/252Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Geschäumte, steife oder für Konstruktionszwecke geeignete thermoplastische Formlinge bzw. Preßteile bieten grundlegend den gleichen breiten Bereich günstiger Eigenschaften, wie nicht geschäumte, steife, thermoplastische Formlinge oder Preßteile, sowie eine geringere Dichte, ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und sind frei von Einsackstellen, Verwerfungen und eingeformten Spannungen, während die Gesamtschrumpfung etwa gleich bleibt, wie für die festen Formteile bzw. Preßlinge. Ein Teil, das frei von Einsackstellen und Spannungen ist, stellt den Hauptvorteil eines thermoplastischen Konstruktionsschaumpreßlings im Vergleich mit einem thermoplastischen, festen Konstruktionspreßteil dar.
Die geschäumten, thermoplastischen Formlinge für Konstruktionszwecke können durch Hochdruck- oder Niederdruckverfahren hergestellt sein.
Hochdruckverfahren (Hohlraumdrücke von etwa 68,9 bis 3443 bar) können zu Konstruktionsschaumteilen mit guten bis ausgezeichneten Oberflächen und dünneren Wandungen führen, als dies bei Niederdruck-Preßformverfahren möglich ist Man geht auch davon aus, daß die Hochdruckpreßformung 25 bis 50% kürzere Zyklen ergibt, zu einer besseren Wiedergabe der Formdetails führt und leicht in das übliche Spritzgußverfahren übergeführt werden kann. Jedoch ist der Hohlraumdruck etwa der gleiche, wie für üblicherweise durch Spritzgußverfahren hergestellte feste, thermoplastische Materialien, so daß die maximale Teilgröße gewöhnlich auf etwa 11,3 kg beschränkt ist, was etwa der mit festen Teilen erhaltenen gleich ist. Auch beim Hochdruckverfahren sollte die Form bzw. Preßform völlig mit Harz gepackt sein, und anschließend sollte die Form expandiert werden, um dem geschmolzenen Harz das Schäumen zu ermöglichen. Wenn das herzustellende Teil nicht im wesentlichen flach ist, so sollte die Form in verschiedenen Richtungen expandiert werden, was
ji undurchführbar sein kann. Eine Alternative hierzu besteht darin, einen Teil der Schmelze zu entfernen, jedoch wird dies in der Praxis wenig durchgeführt. Darüber hinaus verbleibt auf dem Teil eine fehlerhafte Fläche dort, wo eine neue Formfläche freigelegt wird, wenn die Form expandiert. Diese Probleme schränken die Anwendung von Hochdruckverfahren ein, da die Vorteile des Schäumens kaum die Nachteile ausgleichen, wenn eine Festteilhochdruck-Preßformung eine Alternative darstellt.
Viele Hersteller bedienen sich der Niederdruckverfahren zur Herstellung von thermoplastischen Konstruktionsschaumpreßlingen oder -teilen, da dieses Verfahren es möglich macht, riesige Teile (bis zu mehr als 45,4 kg) herzustellen und so die Verlestigung von vielen kleinen Teilen zu einer Einheit ermöglicht. Bei diesem Verfahren ist die Preßform unterschüssig (unvollständig gefüllt) und die Beschickung füllt die Form durch freie Expansion der gasgefüllten Beschikkung oder Schmelze beim Erwärmen. Die Hohlraumdrücke beim Niederdruckverfahren können anfangs zum Zeitpunkt des Einspritzen sehr hoch sein, liegen jedoch am Ende im Durchschnitt bei etwa 20,7 bar. So sind die Druck- und Preßformkosten für das Niederdruckverfahren geringer, wobei es zusätzlich möglich
bo ist, große Teile und günstig kurze Verfahrensdauern zu erzielen. Dennoch ist nur ein Strömen bzw. Fließen von etwa 25,4 bis 50,8 cm von den Einspritzstellen her normalerweise möglich, wenn man sich der Niederdruckverfahren bedient, auch ist aus diesem Grunde
es eine sehr rasche Einspritzung erforderlich. Daher führt man die Preßformung von großen Teilen am besten mit speziellen Spritzformungsvorrichtungen durch, die sich durch einen großen heißen Rohrverteiler mit vielen
Einspritzdüsen auszeichnet Die vielen erforderlichen Einspritzstellen, sowie die Neigung zu großen Lufteinschlussen erfordern ein besonders großes Preßformungsgeschick.
Die stärksten Einschränkungen thermoplastischer Konstruktionsschaumteile, die durch das Niederdruckverfahren hergestellt werden, sind die rohen (Änderungen von 25,4 μπι), runzeligen und geäderten Oberflächen, sowie die Unfähigkeit, Abschnitte von kleiner als 0,508 cm wirksam zu schäumen. Man erhält besonders leicht eine holzartige Oberfläche, jedoch sind stark glänzende Oberflächen (wie lackiertes Metall) äußerst kostspielig. Die Oberfläche kann verbessert oder maskiert werden durch Sanden bzw. Schleifen, Füllen, Grundieren und Anstrichmittelbehandlung, jedoch ist dies arbeitsaufwendig und kann >/3 bis '/2 der Gesamtkosten betragen, wenn ein hoher Glanz erwünscht ist (z. B. für Büromaschinenabdeckungen und Kraftfahrzeugkarosserieteile).
Nützliche, jedoch begrenzte Versuche zur Erzielung glatterer Oberflächen verschiedener Grade, die nicht für sämtliche Teilformen geeignet sind, umfassen
1. eine verzögerte Abkühlung durch Bedecken des Preßformhohlraums mit einem wärmeisolierenden Film,
2. Anstreichen des Preßformhohlraums und Übertragen des Anstrichfilms auf den Preßkörper,
3. Einspritzen in eine Kunststoffhülle, die vorher in die Form eingebracht wurde,
4. Einspritzen einer gasfreien Schmelze vor der schäumbaren Schmelze, um den gebildeten Schaum mit einer festen Haut einzukapseln,
5. ausreichende Druckanlegung an die Preßform, um die Gasbildung an der Stirnseite der eingespritzten Schmelze zu verringern und
6. Einspritzen in eine heiße Preßform und anschließendes Kühlen der Preßform.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zum Beschichten eines für Konstruktionszwecke geeigneten Schaumteils aus einem thermoplastischen Harz, aus der Gruppe von aromatischen Polycarbonatharzen und ABS-Polymerharzen, so daß das Teil eine verbesserte Oberfläche aufweist.
Diese Aufgabe wird durch den in den Patentansprüchen beschriebenen Gegenstand der Erfindung gelöst.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Überzug bedeckt die Oberflächenfehlstellen des Substrats, ist hart, haftet an dem Substrat und weist eine Dehnung auf, die im allgemeinen mit der des Substrats vergleichbar ist, bei dem es sich selbstverständlich um ein steifes bzw. starres Material handelt. Durch die Anwendung geeigneter Mengen an Polyester und einem oder mehreren Monomeren, gegebenenfalls einschließlich Füllstoffen ist es möglich, In-der-Form-Überzüge zu erzielen, die eine gute bis ausgezeichnete Adhäsion an dem Substrat, eine Bleistifthärte von mindestens 1 H (ASTM) und eine Dehnung von mindestens 1 % aufweisen.
Das erfindungsgemäße verfahren ist zwar besonders geeignet zur Verbesserung des Aussehens der Oberfläche eines Konstruktionsschaums, der bei niedrigem Druck preßgeformt wurde, es ist jedoch auch anwendbar zur Beschichtung bzw. zum Überziehen der Oberfläche eines Konstruktionsschaums, der unter hohen Drücken preßgeformt wurde.
Es ,ist ersichtlich, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren eine rasch und leicht durchführbare Methode bereitgestellt wird, die Oberfläche von Konstruktionsoder Bauschäumen zu verbessern und viele der bisher festgestellten Probleme zu lösen.
Die In-der-Form-Überzugszusammensetzung kann auf das Konstruktionsschaumteil in der Spritzgußform aufgetragen werden, nachdem das Teil in der Form auf nicht über 933° C oder darunter gekühlt wurde, um ein Aufblähen zu verhindern, wenn die Form geöffnet wird, oder ein Verwerfen des Teils zu verhindern. Der Überzug wird auf die Oberfläche des gekühlten Teils
ίο aufgetragen, und die Form wird anschließend geschlossen, und es werden Druck und Wärme angelegt, falls notwendig nicht über 93,3° C, um den In-der-Form-Überzug zu härten. Die In-der-Form-Überzugszusammensetzung kann manuell auf die Oberfläche des gekühlten Teils aufgetragen werden oder auf die Oberfläche des gekühlten Teils gespritzt bzw. injiziert werden, nachdem die Form gekühlt und auf eine kurze Entfernung (einige μηι) geöffnet wurde, um die Überzugsbeschickung aufzunehmen. Anschließend wird
die Preßform geschlossen, und der Überzug wird gehärtet Alternativ kann das Teil aus der Form nach dem Abkühlen wie vorstehend beschrieben entnommen werden und in eine andere Form bzw. Preßform eingebracht und in der Form überzogen werden. Da die
Ir.-der-Porm-Überzugszusammensetzung sehr reaktionsfähig ist und katalysiert wird, um ziemlich rasch und bei relativ geringen Temperaturen zu hai ten, ist ihre Lagerungs!c;bensdauer bzw. Topfzeit bei Raumtemperatur notwendigerweise kurz. Daher sollte die Zusam-
j(i mensetzung sofort nach dem Vermischen beim Vergießen mit der Hand usw. verwendet werden. Zur Spritzguß- oder Preßdruckformung sollte ein Zweikomponenten-Einspritzsystem verwendet werden, bei dem der Initiator (Katalysator) oder der Beschleuniger
r, unmittelbar vor dem Auftrag auf das Konstruktionsschaumteil zu dem Polyesterharz-Monomergemisch gefügt wird. Die in-der-Form-Überzugszusammensetzung wird anschließend zu ihrer Härtung, auf Temperaturen von nicht über 93,3°C während etwa 1 bis 10 Minuten, während 1 bis 3 Minuten, bei Drücken von 1,7 bis 3,45 bar erwärmt.
Zur Durchführung der Erfindung können übliche bzw. bekannte thermoplastische, aromatische Polycarbonate verwendet werden. Sie können hergestellt werden durch Phosgenbehandlung von aromatischen Dihydroxyverbindungen in Anwesenheit von Pyridin, durch Grenzflächenpolykondensation wäßriger Lösungen der Alkalisalze von aromatischen Dihydroxyverbindungen mit einer Phosgenlösung und durch Umesterung von aromatischen Dihydroxyverbindungen mit Diarylcarbonaten. Gewöhnlich wird als aromatische Ausgangsverbindung 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan verwendet, jedoch können andere Verbindungen verwendet werden, wie
Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-propan,
4,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-heptan,
2,2-(3,5,3',5'Tetrachlor-4,4'-dihvdroxyb0 diphenyl)-propan,
2,2-(3,5,3',5'-Tetrabrom-4,4'-dihydroxy-
diphenyl)-propan und
(3,3'-Dichlor-4,4'-dihydroxydiphenyl)-methan
sowie Gemische davon.
Copolymere dieser Verbindungen vom Typ 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan können ebenso verwendet werden, wie Gemische dieser aromatischen Polycarbo-
nate. Sie können an dem aromatischen Ring gegebenenfalls halogeniert sein, zur Erzielung selbstlöschender Eigenschaften, sowie auch an den verbindenden Gliedern, z. B.
CH3
-CH2- — C— und -C7H14-CH,
10
Es kann zwar jedes Halogenatom verwendet werden, vorzugsweise verwendet man jedoch Chlor und/oder Brom. Das Halogen wird in einer Menge bis zu etwa 5%, vorzugsweise bis zu etwa 3%, bezogen auf das Gewicht des aromatischen Polycarbonats, verwendet Anstelle der Knüpfung oder Bindung an das aromatische Polycarbonat kann die Halogenverbindung innig mit dem aromatischen Polycarbonat ·η einer Menge vermischt werden, um die gleiche Gewichtsmenge an Halogengehalt bereitzustellen. Beispiele für einige halogenierte flammverzögernde Mittel, die zum Zusatz zu dem Polycarbonat verwendet werden können, sind Decabromdiphenyloxid, Octobromdiphenyl, chlorierte Paraffine, bromierte Paraffine, Tetrabrom-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Tetrachlor-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Ultraviolettabsorber und andere Vermischungs- bzw. Kompoundierungsbestandteile können ebenfalls zu den Polycarbonaten gefügt werden. Diese jo wärmeformbaren thermoplastischen aromatischen Polycarbonate weisen mittlere Molekulargewichte von etwa 12 000 bis 55 000, vorzugsweise von etwa 30 000 bis 40 000 auf. Methoden zur Herstellung der Polycarbonate, einschließlich der aromatischen Polycarbonate, s> ihre Verarbeitung und Anwendung sind beschrieben in »Polycarbonates«, Christopher and Fox, Reinhold Publishing Corp., New York, 1962; »Chemistry And Physics Of Polycarbonates«, Schnell, Interscience Publishers a division of John Wiley & Sons, Inc., New York, 1964; »Encyclopedia of Polymer Science And Technology«, Band 10, 1969, Interscience Publishers a division of John Wiley & Sons, Ina, New York, Seiten 710 bis 764; »Modern Plastics Encyclopedia«, 1970— 1971,Band47,Nr. tOA, Oktober 1970, McGraw-Hill Inc., New York, Seiten 189, 192, 194 und 780; »Modern Plastics Encyclopedia«, 1975-1976, Oktober 1975, Band 52, Nr. 1OA, McGraw-Hill Inc. New York, Seiten 54, 56 und 480; und in den US-PS 39 33 730 und 39 71 756.
Thermoplastische Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerharze (ABS-Polymere) sind ebenfalls bekannt. Sie können schlagfest sein und können zur Herstellung von Konstruktionsschäumen verwendet werden. Es sind viele Methoden, die sich hinsichtlich der Verteilung der Monomereinheiten unterscheiden, zu!· Herstellung dieser Polymeren bekannt, wobei im allgemeinen eine »Pfropf«-Technik verwendet wird. Beispielsweise bestehen zwei Methoden darin, die Suspensionspolymerisation von Lösungen von Butadien-Acrylnitrilkautschuken in Styrolmonomerem und die Emulsionspolymerisa- e>o tion von Polybutadienlatex, gequollen mit einem Gemisch von Acrylnitril und Styrol unter Anwendung eines durch organisches Peroxid initiierten Systems oder eines Redoxsystems zu verwenden. Die thermische und die Restkatalysatorinitiierung können ebenfalls to verwendet werden. ABS-Polymere können darüber hinaus hergestellt werden durch Vermischen der trockenen Bestandteile (Polymere und/oder Copolymere) in einem Innenmischer oder einer Kautschukmühle oder durch Vermischen von Latices, beispielsweise von Kautschuk auf Butadienbasis und einem Acrylnitril-Styrol-Copolymerharz. Es können auch noch andere Polymerisations- oder Pfropfverfahren sowie Mischverfahren verwendet werden. Diese ABS-Polymeren können die üblichen feuerhemmenden Mittel, UV-Absorber und anderen Vermischungs- bzw. Kompoundierbestandteile enthalten. Weitere vtrwendbare ABS-Polymere sind beispielsweise beschrieben in »Modem Plastics Encyclopedia«, 1969—1970, Band 46, Nr. 1OA, Oktober 1969, McGraw-Hill Inc, New York, Seiten 76, 83, 84 und 968, »Modem Plastics Encyclopedia«, 1970-1971, Band 47, Nr. 10A, Oktober 1970, McGraw-Hill Inc, New York, Seiten 81, 84 und 768, »Modem Plastics Encyclopedia«, 1975—1976, Oktober 1975, Band 52, Nr. 1OA, McGraw-Hill Ina, New York, Seiten 6,466 und 467; »Encyclopedia of Polymer Science And Technology«, Band 1, 1964, Interscience Publishers a division of John Wiley & Sons, Inc. New York, Seiten 436 bis 444 und »ABS Plastics«, Basdekis, Reinhold Publishing Corp. New York, 1964.
Das Polycarbonatharz und das ABS-Polymerharz können in einer Druck- oder Spritzgußform durch Gase oder chemische Treibmittel, die für das verwendete Harz geeignet sind, gebläht oder geschäumt werden. Beispiele für Treib- oder Schäummittel sind Stickstoff, Helium, Pentan, Hexan, Heptan, Toluol, Methylenchlorid, Dichloräthan (sym.), Trichlorfluormethan, Trichlortrifluoräthan, 1,1-Azobisformamid, Azobisisobutyronitril, Benzolsulfonylhydrazid, p-Toluolsulfonylhydrazid, p,p-Oxybis-(benzolsulfonylhydrazid), p-Toluolsulfonylsemicarbazid, N.N'-Dimethyl-N.N'-dinitrosoterephthalimid, Ν,Ν'-Dinitrosopentamethylentetramin, 5-Phenyltetrazol und Trihydrazin Triazin. Einige Treibmittel sollten vorsichtig verwendet werden, da sie gefährlich sein können. Auch können einige zur Herstellung der Konstruktionsschäume verwendeten Treibmittel zu Rückständen führen, die mit dem Überzug reagieren können, wobei die Grenzfläche zwischen dem Überzug und dem Teil gummiartig und/oder klebrig wird, was zu einer geringen Adhäsion führt, so daß sie sorgfältig ausgewählt werden sollten. Darüber hinaus ist es bekannt, daß gewisse Treibmittel das Polycarbonatharz verschlechtern oder zerstören können.
Vor dem Blähen oder Schäumen sollten das ABS-Polymerharz und das Polycarbonatharz getrocknet werden. Die Trocknung während eines bestimmten Zeitraums ist besonders günstig für Polycarbonate, da die Anwesenheit von Feuchtigkeit eine Verringerung des Molekulargewichts und ein schlechtes Aussehen der Oberfläche bewirken kann.
Zur Herstellung von Konstruktions-Schaumteilen werden z. B. Pellets oder Granulate des Polycarbonatharzes oder des ABS-Polymerharzes mit dem Treibmittel und jeglichem anderen Zusatz, wie Füllstoff und Farbpigment vermischt und in eine Formpreß- oder Spritzgußvorrichtung eingespeist, wc die Harze geschäumt werden, zur Bildung eines preßgeformten Konstruktionsschaumgegenstands. Nach dem Kühlen kann das Konstruktion-Schaumteil durch Formpressen oder Spritzguß in der Form überzogen werden mit der hier beschriebenen In-der-Form-Überzugszusammensetzung oder in eine andere Form überführt werden und in der Form mit der hier beschriebenen In-der-Form-Überzugszusammensetzung überzogen werden.
Der in der In-der-Form-Überzugszusammensetzung verwendete äthylenisch ungesättigte Polyester weist ein
mittleres Molekulargewicht von etwa 1000 bis 4500 auf. Der Polyester kann hergestellt werden durch Copolymerisieren von Maleinsäureanhydrid und einem Alkylenoxid mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Propylenoxid, Butylenoxid und Isobutylenoxid und Gemischen davon. Bevorzugt ist Propylenoxid. Das Alkylenoxid kann in einem Molverhältnis verwendet werden, das größer ist als Maleinsäureanhydrid, zur Bereitstellung eines Polyesters, der im wesentlichen oder gänzlich mit endständigen OH-Gruppen versehen ist, z. B. eines Polyesterdiols. Bis zu etwa 50 Mol-% des Maleinsäureanhydrids können durch ein gesättigtes Anhydrid ersetzt werden, wie Phthalsäureanhydrid oder ein anderes Anhydrid und Gemischen davon. Vorzugsweise verwendet man ein Gemisch von Maleinsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid. Auch können bis zu i0 Mol-% des Alkylenoxidrests Äthylenoxid sein; größere Mengen sind ungünstig, da dies zu einer Wasserempfindlichkeit des Endprodukts führen kann. Diese ungesättigten Polyester können hergestellt werden in Benzol, Styrol oder anderen Lösungsmitteln, unter Verwendung eines Doppeimetallcyanid-JCatalysators, wie in der US-PS 35 38 043 beschrieben. Wie in dieser Patentschrift gezeigt, wird ein Isomerisierungskatalysator, wie Piperidin verwendet, um die Maleatdoppelbindungen des Polyesters in Fumaratdoppelbindungen zu isomerisieren. Es kann auch Morpholin als Isomerisierungskatalysator verwendet werden, wie in der US-PS 35 76 909 beschrieben. Es können auch Polyester verwendet werden, die hergestellt wurden durch Reaktion von Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure oder Citraconsäure mit einem Glykol, wie Propylenglykol, Dipropylenglykol, 1,4-Butandio! und 2,2-Bis-(4-hydroxypnenyl)-propan einschließlich geringerer Mengen an Phthalsäure oder Phthalsäureanhydrid und andere Diole und Dicarbonsäuren können verwendet werden. Bevorzugte Polyester sind die im wesentlichen aliphatischen Polyester, wie die Fumaratpolyester. Ebenso bevorzugt sind die Polyester, die hergestellt wurden durch Verwendung der Doppelmetallcyanidkatalysatoren, wie vorstehend beschrieben. Gemische von äthylenisch ungesättigten Polyestern können ebenfalls verwendet werden. Die Herstellung ungesättigter Polyester wird weiter beschrieben in »Encyclopedia of Polymer Science And Technology«, Interscience Publishers a division of John Wiley & Sons, Inc, New York, Band 11,1969, Seiten 129 bis 168.
Es können auch Vinylesterharze verwendet werden. Diese Ester sind im allgemeinen linear, und sie können zwar eine oder mehrere äthylenisch ungesättigte Gruppen längs oder in der Kette enthalten, 1A-CiSCn jedoch eine äthylenisch ungesättigte Gruppe an oder nahe jedem Ende der Polymerkette auf. Sie werden hergestellt durch Reaktion einer äthylenisch ungesättigten Säure mit einem 2£-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-Epoxyharz, z. B. dem Epoxid, erhalten aus 2^-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und Epichlorhydrin. Anstelle von 2^-Bis-{4-hydroxyphenyl)-propan kann auch Tetrabrom 2£-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan verwendet werden. Ein anderes Vmylesterharz ist das, das durch Reaktion eines phenolischen Novolaks mit einem Epoxid wie Epichlorhydrin erhalten wurde, unter Erzielung eines phenolischen Novolakepoxids, das dann in gleicher Weise an der Kette beendet wird durch eine äthylenisch ungesättigte Säure. Ein weiteres als Starter für die Reaktion mit der Säure zur Herstellung eines Vinylesters verwendbares Material ist ein Tetraphenyloläthanepoxyharz. Andere Epoxide (Grundgerüste) für die Reaktion mit den ungesättigten Säuren zur Herstellung von Vinylestern können verwendet werden. 2^-Bis-(4-hydroxyphenyI)-propan/Funiaratviny4ester können verwendet werden, und sie können hergestellt werden, unter Anwendung einer geeigneten Stöchiometrie durch Reaktion von 2^-Bis-{4-hydroxyphenyI)-propan mit Maleinsäure (Fumarsäure oder Maleinsäureanhydrid), unter Bildung eines hydroxyendständigen
ι ο Harzes, das anschließend umgesetzt wird mit ToIy lendiisocyanat (oder einem anderen Diisocyanat, wie 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat), unter Bildung eines NCO-endständigen Materials, das einem Kettenabschluß mit einem Hydroxyalkylacrylat, wie Hydroxyäthylacrylat oder -methacrylat unterzogen wird, oder kann das NCG-endständige Material end verkappt werden mit Glykolen zur Reaktion mit der ungesättigten Monocarbonsäure, unter Bildung von Vinylunsättigungen. Man kann darüber hinaus ausgehen, von Polyalkylenätherglykolen, Polyesterglykolen, Hydroxyendständigen Polyalkylenätherurethanen und Hydroxyendständigen Polyesterurethanen, deren Kette beendet werden kann durch Reaktion mit der äthylenisch ungesättigten Säure. Als äthylenisch ungesättigte Säure zur Herstellung von Vinylestern durch endständige Reaktion bzw. Abschlußreaktion kann man Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure oder Zimtsäure oder Gemische davon verwenden, wovon Methacrylsäure bevorzugt ist. Innere ungesättigte Gruppen, wie vorstehend erwähnt, können bereitgestellt werden, z. B. durch Maleinsäure, Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure oder Citraconsäure sowie Gemische davon. Zu den Vinylesterharzen sei hier Bezug genommen auf: »Heat Resistant Vinyl Ester Resins«, Launikitis, Technical Bulletin SC:116—76, Shell Chemical Company, Juni 1976. Anstelle der Verwendung einer äthylenisch ungesättigten Säure zum Abschluß der vorstehenden Hydroxyl-endständigen Grundgerüstpolymeren kann man sich einer Umesterung bedienen, z. B. durch
4(i Reaktion des die Hydroxylgruppen enthaltenden Grundgerüstpolymeren mit einem Ester, wie Äthyl-, Methyl- oder Butylacrylat, -methacrylat oder -äthacrylat Es können auch andere Vinylesterharze verwendet werden. Die Isomerisierung kann notwendig sein zur Isomerisierung von Maleatgruppen oder Fumaratgruppen, wenn die Bildungswärme des Vinylesters nicht ausreichend hoch ist um eine Isomerisierung zu bewirken.
Das äthylenisch ungesättigte Monomere, das zur
so Vernetzung des ungesättigten Polyesters der In-der-Form-Überzugszusammensetzung zur Bereitstellung eines w^**Trie'rei.ärtstc·· Überzugs verwendet "'ir^ weist 1 bis 4 Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen auf. Beispiele für derartige Monomere sind Styrol, Vinyltoluol, Chlorstyrol, Methylmethacrylat, Methyl-' acrylat, Divinylbenzol, Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Trimethylolpropan-trimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetraäthylenglykol-dimethacrylat, 13-Buty-Ienglykoldiacrylat, Pentaerythrit-tetraacrylat und Gemische davon. Es ist auch bevorzugt, Gemische dieser äthylenisch ungesättigten Monomeren bzw. dieses äthylenisch ungesättigten Monomeren, wie ein Gemisch von Styrol oder Methylmethacrylat und Trimethylolpropan-trimethacrylat oder alle drei zu verwenden, um im allgemeinen die beste Kombination an Eigenschaften zu erzielen. Das Monomere oder die Monomeren sollten so gewählt werden, daß man die gewünschte Härte, Dehnung und Adhäsion erhält, ohne einen
übermäßigen Angriff oder eine Lösung des Substrats unter Erzielung einer schwachen Grenzfläche oder einer DelaminatioiL Mit anderen Worten, durch Variieren des Monomeren oder der Monomeren kann die Quervernetzungsdidite und die Löslichkeit gesteuert werden. Das äthylenisch ungesättigte Monomere wird in einer ausreichenden Menge verwendet, um mit dem ungesättigten Polyester bei der Katalyse mittels eines freie-Radikal-Initiators (Peroxid) zu copolymerisieren und/oder ihn zu vernetzen, unter Bildung eines vernetzten, harten und anhaftenden wärmegehärteten Polyesterharzüberzugs. Im allgemeinen können etwa 20 bis 80 Gew.-Teile des ungesättigten Polyesters pro 80 bis 20 Gew.-Teile des bzw. der ungesättigten Monomeren verwendet werden.
Ein organischer freie-Radikale- oder freie-Radikale erzeugender Peroxidinitiator wird verwendet zur Katalyse der Copolymerisation oder der Vernetzung zwischen dem äthylenisch ungesättigten Monomeren mit niedrigem Molekulargewicht und dem äthylenisch ungesättigten Polyester der In-der-Form-Überzugszusammensetzung. Der Initiator sollte »verschwinden« oder sich zersetzen und freie Radikale freisetzen, in Anwesenheit eines Beschleunigers bei Temperaturen von nicht über 93,30C. Beispiele für freie-Radikale-Peroxidinitiatoren umfassen Benzoylperoxid, p-Chlorbenzoylperoxid, Lauroylperoxid, Acetylperoxid, Methyläthylketonperoxid, Bis-(l-hydroxycyclohexyl)-peroxid und Hydroxyheptylperoxid (Aldehydperoxid) und Gemische davon. Manchmal ist es günstig, Gemische von Initiatoren zu verwenden, um z. B. Vorteil aus ihren verschiedenen Zersetzungsgeschwindigkeiten und -zeiten bei verschiedenen Temperaturen zu ziehen. Ein bevorzugt verwendeter Initiator ist das Benzoylperoxid. Der Peroxidinitiator wird in einer Menge von 1,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polyesters und des bzw. der ungesättigten Monomeren, in der In-der-Form-Überzugszusam.nensetzung verwendet.
Der Beschleuniger (Promotor) zur Anwendung mit dem Peroxidinitiator für die Copolymerisation von ungesättigtem Polyester mit ungesättigtem Monomeren kann ein tertiäres, aromatisches Amin oder ein Kobaltsalz wie Dimethylanilin, Diäthylanilin, N,N-Dimethyl-p-toluidin, Kobaltnaphthenat, Kobaltoctoat oder ein anderes Kobaltsalz einer Carbonsäure, Zinn(ll)-octoat und Eisen(III)-acetylacetonaL Die tertiären aromatischen Amine, wie Dimethylanilin, sind bevorzugt Einige Beschleuniger sind wirksam oder wirksamer als andere mit bestimmten Peroxiden, und einige können ein Vergilben bewirken. Der Beschleuniger sollte nicht allein mit dem Initiator vermischt werden, da eine heftige Reaktion auftreten kann, vielmehr sollte der Beschleuniger zuerst mit dem Polyester vermischt werden, worauf mit dem Initiator vermischt wird. Der Beschleuniger wird in einer maximalen Menge von 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren, die in der In-der-Form-Oberzugszusammensetzung verwendet werden, verwendet
Bezüglich Peroxidinitiatoren und Beschleunigern für diese sei hier Bezug genommen auf »Encyclopedia of Polymer Science and Technology«, Interscience Publishers a division of John Wiley & Sons, Inc, New York, Band 9, 1968, Seiten 814 bis 841, und Band 11, 1969, Seiten 132 und 133; »Glass Reinforced Plastics«, Morgan, Interscience Publishers a division of John Wüey & Sons, Inc, New York, 3rd Edition, 1961; »Glass reinforced Plastics«, Parkyn, The Chemical Rubber Company, Cleveland, 1970; »Glass Fibre Reinforced Plastics«, de Dani, Interscience Publishers, a division of John Wiley & Sons, Inc, New York, 1960, und »Peroxid Curing of Unsaturated Polyesters«, 1. Effect of Some Accelerators and Initiators, Noller, Stengel und Mageli, Report, überreicht beim 16. jährlichen Treffen der Reinforced Plastics Division der S.P.I.
Die In-der-Form-Überzugszusammensetzung kann
ίο zusätzlich gefüllt oder kompoundiert werden, um der Zusammensetzung für die Preßformung die gewünschte Viskosität und die gewünschte Fließfähigkeit bzw. den gewünschten Fluß zu verleihen und die gewünschten physikalischen Eigenschaften des resultierenden wär-
megehärteten Überzugs zu erzielen. Beispiele für derartige Füllstoffe oder Kompoundierungsbestandteile sind Füllstoffe wie Tone bzw. Tonerden, Talk, MgO, Mg(OH)2, CaCC>3 und Siliciumdioxid, Entformungsmittel, rotes Eisenoxid, T1O2, Ruß, organische Farbpigmen- te, wie Phthalocyaninblau oder -grün, Antizersetzungsmittel, UV-Absorber, flammverzögernde Mittel, Calciumsilicat, Paraffinwachs, Hohlglas- oder Harzmikrokügelchen, Verdickungsmittel und Inhibitoren (z. B. Hydrochinon, Benzochinon, t-Butylcetechin bzw. t-Butylca- techol).
Diese Füllstoffe und Kompoundierungsbestandteile sollten in ausreichenden Mengen verwendet werden, um zufriedenstellende Ergebnisse zu ermöglichen. Vorzugsweise verwendet man CaCOj als einen Füllstoff in einer
jo Menge von etwa 20 bis 200 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile von ungesättigtem Polyester und ungesättigtem Monomeren insgesamt. Zwar verbessern einige Füllstoffe die Härte, verringern die Schrumpfung und können die Dehnung in einigen Fällen verbessern,
J5 jedoch sollte sorgfältig bei der Anwendung von hohen Füllstoffgehalten umgegangen werden, da dies zu hohen Viskositäten und zu Schwierigkeiten beim Fließen und
bei der Handhabung führen kann.
Sämtliche Bestandteile der In-der-Form-Überzugszu-
sammensetzung sollten trockengehalten werden oder eine minimale Feuchtigkeitsmenge aufweisen oder sollte der Wassergehalt gesteuert werden, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.
Das Vermischen der Bestandteile sollte sorgfältig
erfolgen. Für den In-der-Form-Überzug können Vorrichtungen oder Maschinen für das Spritzgußverfahren, das Formpreßverfahren oder das Preßspritzverfahren verwendet werden. Preßform- bzw. Formungsvorrichtungen und -methoden sind in den US-PS 40 76 780, 40 76 788, 40 81 578 und 40 82 486 beschrieben. Hierzu sei auch genannt »Procedings of the Thirty-Second Annual Conference Reinforced Plastics/Composites Institute«, SPI, Washington, Februar 1977, Griffith et al. Section 2-C, Seiten 1—3, und »33rd Annual Technical Conference, 1978, Reinforced Plastics/Composites Institute The Society of the Plastics Industry, Ina«, SPI, Ongena, Section 14-B, Seiten 1 -7.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erhaltenen Produkte können verwendet werden bei der Herstel lung von Kraftfahrzeugteilen, wie Gitter- bzw. Kühler grill und Scheinwerferanordnungen, Verdeckhauben, Schutzbleche, Türpaneele und Dächer, sowie bei der Hersteilung von Nahrungsmittelbehältern, Geräten bzw. Vorrichtungen, elektrischen Bestandteilen, Mö behi, Büromaschmenabdeckungen, Bestandteile für Badezimmer und Konstruktionspaneele bzw. Platten.
In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Teile auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Getrocknete Pellets von thermoplastichem aromatischem Polycarbonatharz wurden mit 1 Gew.-% handelsüblichem Treibmittel von dem man annimmt, daß es sich um 5-Phenyltetrazol handelt, vermischt und einer Spritzgußverformung bei niedrigem Druck unterzogen, unter Bildung von Konstruktionsschaumpolycarbonatplatten von 15,2 χ 15,2 χ 0,25 cm. Nach dem Kühlen der Preßform auf etwa 65,60C und darunter wurde die Preßform geöffnet, wobei sich zeigte, daß die Konstruktionsschaumplatten geäderte, rauhe und/oder körnige Oberflächen aufwiesen. Die gekühlten Schaumplatten wurden aus der Form entnommen und ihre Eingußansätze wurden abgeschnitten. Die Platten wurden anschließend in eine kleine hydraulische Laboratoriumspresse mit einem Papierrahmen von 0,127 cm χ 76,2 μιη längs der äußeren Kante eingebracht, um die Gleichmäßigkeit der Überzugsdicke zu verbessern. Ein von außen zugeführtes Entformungsmittel wurde auf die Form etwa nach jedem fünften Formling gesprüht Bei dem Entformungsmittel handelt es sich um eine handelsübliche Mischung von Erdölwachsen (typisches spezifisches Gewicht bei 25° C von 0,92 und Fp.=66-70° C) als eine 2%ige Dispersion in Naphtha; es traten keine Entformungsprobleme auf. Etwa 5 g der In-der-Form-Überzugszusammensetzung wurden auf die zentrale Oberfläche der Platte gefügt; die Presse wurde bei einem Druck von 3,45 bar geschlossen; und die In-der-Form-Überzugszusammensetzung wurde etwa 3 bis 5 Minuten bei 65,6°C gehärtet.
Muß der Überzug weiterverteilt werden, so hat es sich gezeigt, daß dies erzielt werden kann durch Bringen des Drucks auf einen hohen Wert unmittelbar beim Schließen der Form, Einhalten dieses Werts während etwa 5 Sekunden und Verteilenlassen des Überzugs, worauf der Druck auf 3,45 bar während des Rests des Härtungszyklus verringert wird.
Eine begrenzte Überzugsmenge wurde sofort nach dem Spritzgußformen des Polycarbonat-Konstruktionsschaumteils ausgebildet. Das preßgeformte, Schaurrkonstruktionsteil wurde in der Form auf eine Temperatur von etwa 65,6° C oder darunter gekühlt Anschließend wurde der Bügel der Spritzgußforrn geöffnet und etwa 5 g der In-der-Form-Uberzugszusammensetzung wurden auf die Oberfläche des gekühlten Teils aufgebracht, ohne es aus der Form zu entnehmen, und der Bügel wurde erneut für einen 3- bis 5-MinutenzykIus bei 3,45 bar und 65,6° C geschlossen. Die erhaltenen Ergebnisse waren identisch mit den unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Laboratoriumspresse erzielten.
AÜe in-der-Form-Überzugszusammensetzungen enthielten vor dem härten etwa 3 Gew.-% Benzoylperoxidinitiator, bezogen auf das Gesamtgewicht von ungesättigtem Polyester und dem bzw. den ungesättigten Monomeren und einen Beschleuniger, Dimethylanilin. Darüber hinaus wurden die Gelierungszeiten bei Raumtemperatur sämtlicher In-der-Fonm-Öberzugszusammensetzungen, der Ester, des bzw. der Monomeren und des Initiators auf einen Bereich von 3 bis 8 Minuten mit dem Beschleuniger (etwa 0,15 bis 0,25 TeUe auf 100 Gesamtteile Ester und/oder Monomeres bzw. Monomere) eingestellt Die Anwendung von Benzoylperoxid und Dimethylanilin ergab rasche klebefreie Zeiten.
ADe resultierenden gehärteten In-der-Form-Überzugsziisammensetzungen waren glatt und glänzend, obwohl einige physikalische Eigenschaften je nach der verwendeten Formulierung variierten. Die in den In-der-Form-Zusammensetzungen verwendeten Polyester und Monomeren, die als Überzüge auf Polycarbonatkonstruktionsschäumen verwendet wurden, und die erhaltenen Ergebnisse weiterer Untersuchungen sind in den nachstehenden Tabellen I bis III aufgeführt.
Tabelle I Ester (1) Monomer(e) Härte (2) TMPTMA O) EL%
IO Ansatz Teile STY (2) Teile
Nr. Teile 23,1
53,9 10 2 11 24,6 0,55
15 1 57,4 15 1 H 26,1 0,8
2 60,9 10 F 37,1 1,35
3 39,9 20 2 H 45,6 0,63
4 36,4 i5 2 H 47,1 0,6
5 39,9 10 1 H 24,6 0,35
20 6 57,4 15 1 H 31,6 0.6
7 50,4 15 1 H 36,6 0,9
8 43.4 15 1 H 45,6 0,7
9 36,4 15 1 H 21 0,7
10 49 30 F 45 0,75
25 U 25 30 F 20 0,4
12 40 40 F 45 0,45
13 15 40 2B 20 0,35
14 30 50 3B 40 0,8
15 10 50 <4B 0,3
JO 16 Adhäsion
Ansatz STY ι TMPTMA (3)
Nr. Teile Teile
J) gut 20 23,1
1 gut 15 24,6
2 genügend 10 26,1
3 gut 20 37,1
4 genügend-gut 15 45,6
411 S gut 10 47,1
6 gut 15 24,6
7 gut 15 31,6
S gut 15 36,6
9 gut 15 45,6
■1Ϊ 10 gut
11 gut
12 gut
13 gut
14 gut
50 15 gut
16
Tabelle II Ester (1)
55 Ansatz Teile
Nr. 53,9
17 57,4
60 18 60,9
19 39,9
20 36,4
21 39,9
22 57,4
65 23 50,4
24 43,4
25 36,4
26
CaCO, III 13 Härte STY ( Härte 30 06 5 963 14 44 gut B 0,55 57 gut F 0,45
Teile Ester (4) Teile Ansatz Adhäsion Härte EL% Kommentar 45 gut 4-H 0,55 58 gut 2-H 0,8
Ansatz 40 Teile - 2 H EL% Nr. 46 gut F 0,6
Nr. 40 50 Adhäsion 2 H 31 gut F 0,5 Backenbruch 47 gut 2-H 0,2 Bestand die In-der-Form-Überzugszusammenset-
17 40 80 15 F 1,35 10 32 gut 1-H 2,15 48 gut F >1,4 zung nur aus Trimethylolpropan-trimethacrylat, so
18 40
40
85 gut 20 2H
2 H
1,5 33 gut F 2,15 49 gut 1-H 0,3 erhielt man Überzüge auf dem Polycarbonatschaum, die
19 40 80 gut F 20 1 H 3,05 34 gut F >2,1 50 gut F 0,85 insgesamt zu brüchig waren. In-dcr-Forrn-Zusäinrricn-
20
21
30 80 gut 25 2H 1,0
0,55
35 gut F >2,35 51 gut 4-H 0,3 setzungen aus Gemischen von Styrol mit einem hohen
22 30 75 gut
gut
1-H 30 2H 0,55 15 36 gut B 2,95 52 gut F 0,35 Gehalt an Trimethylolpropan-trimethacrylat ergaben
23 30 70 gut 35
40
2 H 2,1 37 genügend- 3-B - Substrat 53 gut 2-H 0,35 Überzüge auf dem Polycarbonatschaum, die zu brüchig
24 30 65
60
gut F 50 2H 2,0 gut Delam. 54 gut 1-H 0,35 und stark gebrochen waren. Bei höheren Styrolgehalten
25 50 gut 50 1,45 38 gering <4-B - Substrat- 55 gut 1-H 0,4 mit Trimethylolpropan-trimethaprylat als In-der-Form-
26 50 gut 40
20
0,85 20 Delam. 56 gut 4-H - Schrumpf Überzugszusammensetzung waren die resultierenden
20
20
gut 60 2) 39 gering <4-B - Substrat- risse Überzüge auf dem Polycarbonatschaum käsig mit einer
Tabelle 20 20 Delam. starken Delaminierung an der Grenzfläche von Substrat
Ansatz 40 40 TMPTMA (3) 40 gering <4-B - Substrat-
Delam.
und Überzug. Gemische von Methylmethacrylat und
Nr. 40 MMA (5) 20
60
Teile 25 41 gering <4-B - Substrat-
Delam.
Trimethylolpropan-trimethacrylat allein ergaben beim
Polymerisieren Überzüge auf dem Polycarbonatschaum,
27 60
20
Teile - die eine starke Schrumpfung und zu geringe Dehnungen
28 20 50 40 42 gering <4-B - Substrat- zeigten. Styrol und Methylmethacrylai wurden allein
29 40 20 - _ Delam. nicht als Überzüge untersucht da sie dazu neigen, das
30 40 20 - 30 43 gering <4-B 3,15 Substrat- Substrat anzugreifen und unier den vorstehenden
31 60
60
- 25 - Delam.
32 25 - -
33 20 - 40 -
34
35
20 - - 35
36 40 z 20 -
37 40
50
- -
38
39
20 - 20
40 20 40
60
in - 4(1
41 70 (fti 20 •J\J -
42 40 -
43
44
20 20
45 20 EL% 20 45
46 Adhäsion 60 20
47 - 20
48
49
40 20
20
50 gering 20 25 50
51 25 40
52 40 - 40
53 gut - 40
54
55
20 1,05 40
50
56 genügend 60 55
57 gering 20 >1,85 60
S8 gut
60
Ansatz
Nr.
27 65
28
29
30
Kommentar
Substrat-
Delaminie-
rung
Schrumpf-
rjccp
Bedingungen schlecht homopolymerisierten. Auch der Polyester selbst wurde nicht untersucht, da er unter den vorstehenden Bedingungen nicht ausreichend homopoiymerisiert
Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde nach der Methode des vorstehenden Beispiels 1 gearbeitet, wobei jedoch das Konstruktionsschaumsubstrat ein thermoplastisches Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymerharz war gebläht bzw. getrieben mit dem in Beispiel 1 verwendeten Treibmittel.
Bei dem Polyester handelt es sich um den Polyester (1), Benzoylperoxid wurde als ein Initiator mit Dimethylamilin als Beschleuniger oder Promotor in den im Beispiel 1 angegebenen Mengen verwendet Die Mengen an Polyester und dem bzw. den Monomeren, die für die In-der-Form-Überzugszusammensetzung verwendet wurden sowie die erhaltenen Ergebnisse sind
10 metallcyanidkatalysators und isomerisiert mit Piperidin. Es wurde ausreichend Propylenoxid verwendet, um eine wesentliche OH-Endständigkeit zu erzielen; Molverhältnis von Maleinsäureanhydrid zu Phthalsäureanhydrid = 2:1.
(2) - Styrol.
(3) — Trimethylolpropan-trimethacrylat, Handelsprodukt, kann einige restliche OH-Gruppen enthalten.
(4) — 2^-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-
Fumaratpolyester, Handelsprodukt.
(5) — Methylmethacrylat
(6) — Bei dem verwendeten Polyester handelte es sich
um ein Handelsprodukt auf der Basis von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan.
Adhäsion —
in der nachstehenden Tabelle IV aufgeführt. IV Ester STY TMPTMA Adhäsion 20 Härte EL% - 30
Tabelle U) (2) (3)
Ansatz Teile Teile Teile
Nr. 87 10 gut
57 10 30 gut 25
59 82 15 - variabel 35
60 52 15 30 gut
61 77 20 - gut
62 57 20 30 gut
63 82 15 - gut
64 72 15 10 gut
65 52 15 30 gut
66 70 30 - keine
67 21,4 40 38 klebrig
68 14,3 50 35,7 keine
69
70
40
(1) — Polypropylen-phthalatfumarat-polyester mit einem Molekulargewicht von etwa 2000. Hergestellt nach der Lehre der US-PS 35 38 043 durch Reaktion von Propylenoxid mit Maleinsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid, initiiert durch Fumarsäure, unter Verwendung eines Doppel-Ein scharfes Skalpell wurde zum Abnehmen des Überzugs verwendet. Ein Schälen an der Grenzfläche wurde als Versagen betrachtet
Es wurde die ASTM-Untersuchung der Bleistifthärte D3363-74 verwendet. Die Klassifizierung wurde wie folgt durchgeführt:
7B (am weichsten) bis B, HB, F und 1H bis 7 Ά (am härtesten). Bei den angegebenen Werten handelt es sich um Einkerbungswerte. »Kratz«-Werte sind bis zu zwei Bleistifthärten höher.
Prozentuale Dehnung. Die überzogenen Substrate wurden in Zugproben von 15,2 χ 1,27 cm geschnitten und in einer Meß-Vorrichtung gezogen. Die erhaltenen Dehnungen sind Extensometerwerte zum Zeitpunkt des Versagens des Überzugs. In einigen wenigen Fällen versagte das Substrat zuerst; die Dehnungen wurden angegeben als:
»größer als«, z. B. » > « (Substratdehnungen bis zum Versagen betrugen gewöhnlich 2 — 3%; so wies der Überzug eine größere Dehnung auf). Dementsprechend sind die hier angegebenen Dehnungen von relativer Bedeutung, können jedoch nicht die echten Dehnungswerte der In-der-Form-Überzugszusammensetzung selbst darstellen.
230 220/56

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Beschichten eines für Konstruktionszwecke geeigneten Schaumteils aus einem thermoplastischen Harz, aus der Gruppe von aromatischen Polycarbonatharzen und ABS-Polymerharzen, in der Form, mit einer wärmehärtbaren In-der-Form-Uberzugszusammensctzung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zusammensetzung auf eine Temperatur von nicht über 933° C während 1 bis 10 Minuten bei einem Druck von 1,7 bis 3,45 bar erwärmt zu deren Härtung, unter Bildung eines anhaftenden harten und glänzenden Oberzugs, wobei die In-der-Form-Überzugszusammensetzung enthält
a) einen äthylenisch ungesättigten Polyester mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 bis 4500 und
b) mindestens ein äthyienisch ungesättigtes Monomeres mit einer bis vier polymerisierbaren ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, wobei das Monomere in einer ausreichenden Menge zur Copolymerisation mit dem und zur Vernetzung von dem ungesättigten Polyester unter Bildung eines harten, anhaftenden, glänzenden und wärmegehärteten Überzugs vorliegt, im Gemisch mit
c) einem organischen freie-Radikale-Peroxidinitiator in einer Menge von 1,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren, und
d) einem Beschleuniger für den Peroxidinitiator in einer Menge von nicht über 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Härtungszeii von 1 bis 3 Minuten arbeitet und als Polyester einen Fumaratpolyester verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Verhältnis von ungesättigte Ester zu dem einen oder mehreren ungesättigten Monomeren von 20 :80 bis 80 :20 Gew.-Teile arbeitet und daß man als Polyester einen Fumaratpolyester verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Härtungszeit von etwa 3 bis 5 Minuten arbeitet, und einen Ester verwendet, bei dem es sich um einen Polypropylen-phthalat-fumaratpolyester handelt, wobei das Monomere ein Gemisch von Styrol und Trimethylolpropantrimethacrylat ist, und daß man als Initiator Benzoylperoxid und als Beschleuniger Dimethylanilin verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine In-der-Form-Überzugszusammensetzung verwendet, die zusätzlich CaCCh in einer Menge von 20 bis 200 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile von Polyester und Monomerem insgesamt enthält.
DE3006963A 1979-06-21 1980-02-25 Verfahren zum Beschichten eines für Konstruktionszwecke geeigneten Schaumteils Expired DE3006963C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/050,902 US4239796A (en) 1979-06-21 1979-06-21 In-mold coating of structural foams and resultant product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3006963A1 DE3006963A1 (de) 1981-01-08
DE3006963C2 true DE3006963C2 (de) 1982-05-19

Family

ID=21968181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3006963A Expired DE3006963C2 (de) 1979-06-21 1980-02-25 Verfahren zum Beschichten eines für Konstruktionszwecke geeigneten Schaumteils

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4239796A (de)
JP (1) JPS608707B2 (de)
AU (1) AU514984B2 (de)
CA (1) CA1144321A (de)
DE (1) DE3006963C2 (de)
ES (1) ES489913A0 (de)
FR (1) FR2459115A1 (de)
GB (1) GB2051829B (de)
IT (1) IT1140783B (de)
MX (1) MX154110A (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4350739A (en) * 1979-07-30 1982-09-21 International Telephone And Telegraph Corporation Molded plastic part
JPS5667322A (en) * 1979-11-05 1981-06-06 Showa Highpolymer Co Ltd Curable resin composition
US4422996A (en) * 1980-05-01 1983-12-27 Freeman Chemical Corporation Method for making coated molded articles
US4366109A (en) * 1980-05-01 1982-12-28 Freeman Chemical Corporation Method for making coated molded articles
US4409270A (en) * 1982-04-22 1983-10-11 The General Tire & Rubber Company Method for repairing glass fiber reinforced plastic parts and product
GB2121350A (en) * 1982-06-01 1983-12-21 John Albert Avery Bradbury Composite foamed articles and process for their production
ES8500151A1 (es) * 1982-10-21 1984-11-01 Macchi International Spa Procedimiento para producir cuerpos moldeados para vehiculos
EP0152491A1 (de) * 1983-12-07 1985-08-28 John Albert Avery Bradbury Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus imprägnierten Schaumkunststoffen
US4610835A (en) * 1984-11-09 1986-09-09 General Motors Corporation Method of producing glass fiber mat reinforced plastic panels with smooth surfaces
US4668460A (en) * 1985-04-02 1987-05-26 The Sherwin-Williams Company Method of molding and coating a substrate in a mold.
DE4037189A1 (de) * 1990-11-22 1992-05-27 Bayerische Motoren Werke Ag Lackierbares kunststoffbauteil
CA2130120A1 (en) * 1992-02-21 1993-09-02 John Michael Fisher Recyclable molded high modulus fiber reinforced thermoplastic structures and process for preparing the same
DE69408195T2 (de) * 1993-04-26 1998-11-05 Gencorp Inc Leitfähige Formbeschichtungen
US5746961A (en) * 1995-12-04 1998-05-05 Michael J. Stevenson Method for enhancement of the surfaces of molded plastic products
US5849168A (en) * 1996-06-14 1998-12-15 Acushnet Company Method of in-mold coating golf balls
FR2753711B1 (fr) * 1996-09-25 1999-01-22 Compositions a base de polymerisats abs ou de leurs alliages, et produits souples obtenus a partir de ces compositions
US6287405B1 (en) 1999-02-23 2001-09-11 Michael J. Stevenson Method and composition for cosmetically repairing a blemish in a polyolefin object
US6353051B1 (en) 1999-03-10 2002-03-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Top coating for synthetic leathers
WO2001007230A1 (fr) * 1999-07-27 2001-02-01 Dai Nippon Toryo Co., Ltd. Procede de formation d'un revetement sur les surfaces internes d'un moule metallique
US6617033B1 (en) 2000-07-12 2003-09-09 Omnova Solutions Inc. Method for in-mold coating a polyolefin article
US20040071980A1 (en) * 2000-07-12 2004-04-15 Mcbain Douglas S. Method for in-mold coating a polyolefin article
US6822058B1 (en) 2000-07-14 2004-11-23 The Sherwin-Williams Company Low-temperature in-mold coating composition
US7128970B2 (en) 2001-05-22 2006-10-31 Michael J. Stevenson Graphics transfers for use in rotational molding
US6702968B2 (en) 2001-09-17 2004-03-09 Michael J. Stevenson Printed circuit techniques for polyethylene surfaces
US7257520B2 (en) * 2004-04-30 2007-08-14 Omnova Solutions, Inc. Method and system for in-mold coating flow simulation
KR20090111310A (ko) * 2007-02-20 2009-10-26 히다치 막셀 가부시키가이샤 열경화성수지로 이루어지는 성형품의 제조방법 및 사출 성형장치
CN102114324B (zh) * 2009-12-31 2013-05-29 沈爱甫 浮床的制备方法
US20150366677A1 (en) * 2013-02-13 2015-12-24 Smith & Nephew, Inc. Impact resistant medical instruments, implants and methods
DE102016207163A1 (de) * 2016-04-27 2017-11-02 Samvardhana Motherson Innovative Autosystems B.V. & Co. KG Beschichtetes kunststoffbauteil und verfahren zur herstellung des beschichteten kunststoffbauteils

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3875275A (en) * 1958-05-05 1975-04-01 Jerome H Lemelson Method for molding composite bodies
US3813462A (en) * 1965-05-14 1974-05-28 A Roberts Process for the manufacture of molded articles
NL6614055A (de) * 1966-04-27 1967-10-30
DE1770548A1 (de) * 1967-06-02 1972-02-10 Gen Tire & Rubber Co Polyester und ihre Herstellung
US3576909A (en) * 1968-01-19 1971-04-27 Gen Tire & Rubber Co Catalyzed isomerization of alpha-beta unsaturated carboxylic acid esters
US3903224A (en) * 1972-11-03 1975-09-02 Res Plastics Ind Inc Automotive body panel molded from polycarbonate foam
US4053545A (en) * 1974-04-26 1977-10-11 Standard Oil Company (Indiana) Process for manufacturing laminated structural foam articles
US4081578A (en) * 1974-06-27 1978-03-28 The General Tire & Rubber Company In-mold coating composition and method of applying same
US3933730A (en) * 1974-08-09 1976-01-20 General Electric Company Thermally stable translucent polycarbonate composition
US4032683A (en) * 1976-09-27 1977-06-28 Phillips Petroleum Company Structural member and method of making same
US4082486A (en) * 1976-12-02 1978-04-04 General Motors Corporation Apparatus for in-the-mold coating of molded articles
US4076788A (en) * 1976-12-02 1978-02-28 General Motors Corporation Mold coating of freshly molded articles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

Also Published As

Publication number Publication date
US4239796A (en) 1980-12-16
IT8020555A0 (it) 1980-03-12
JPS565168A (en) 1981-01-20
GB2051829A (en) 1981-01-21
CA1144321A (en) 1983-04-12
FR2459115B1 (de) 1983-11-18
AU5465680A (en) 1981-02-05
FR2459115A1 (fr) 1981-01-09
ES8104346A1 (es) 1981-04-16
ES489913A0 (es) 1981-04-16
AU514984B2 (en) 1981-03-12
IT1140783B (it) 1986-10-10
MX154110A (es) 1987-05-15
GB2051829B (en) 1983-02-16
JPS608707B2 (ja) 1985-03-05
DE3006963A1 (de) 1981-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3006963C2 (de) Verfahren zum Beschichten eines für Konstruktionszwecke geeigneten Schaumteils
DE2926830C3 (de) Vernetzbare Polyethylen-Kunststoffmassen
DE69408195T2 (de) Leitfähige Formbeschichtungen
EP0396837B1 (de) In der Form hitzehärtbare Überzugszusammensetzungen
US4189517A (en) Low-shrink in-mold coating
EP0537746B1 (de) Verfahren zum Herstellen von platierten, geformten Gegenständen
US4222929A (en) Low-shrink in-mold coating
US4389514A (en) Accelerated polymerization of acrylic monomers initiated by dialkyl and diaralkyl peroxide free radical generators in the presence of tin accelerators
DE69106689T2 (de) Umkehrlackierungsverfahrenzusammensetzungen und ihre Verwendung.
DE2818954A1 (de) Polymerisierbare harzmasse, verwendung derselben zur formkoerperherstellung und daraus gewonnene acrylpolymerformkoerper
DE3441073A1 (de) Waermehaertbare ueberzugszusammensetzung, ueberzugsverfahren in der form unter deren verwendung und schichtstoff
DE2014774B2 (de) Stabile hitzehaertbare harzmassen
DE2648595A1 (de) Leichter gemachte harzkomposition
DE2305246A1 (de) Ungesaettigte polyesterharzmasse mit geringer schrumpfung
DE2657808A1 (de) Schrumpfarm haertbare polyesterformmassen
US6111013A (en) Polymer product manufacture
US4508785A (en) In-mold coating
DE2129523A1 (de) Geschaeumte thermoplastische Formkoerper
DE69007282T2 (de) Inmold-Überzugszusammensetzungen.
DE3001766C2 (de) Verfahren zur Herstellung kautschukmodifizierter thermoplastischer Harze
CA2228648C (en) Polymer product manufacture
DE2026747B2 (de) Feste, in der Wärme aushärtende Harzmasse
DE69220277T2 (de) Thioester als Polymerisationsmodifiziermittel
JP2883991B2 (ja) 成形物の製造方法
JP2811213B2 (ja) 着色成形物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8126 Change of the secondary classification

Ipc: ENTFAELLT

D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee