DE3150718A1 - Werkstoff auf der basis von fuer die lackierung verwendbaren kunstharzen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Werkstoffe auf der Basis von für die Lackierung verwendbaren Kunstharzen sowie ihre Verwendung als Entdröhnungs bzwe Verkleidungsmaterial in oder am Kraftfahrzeug.
• Zur Lackierung von Gegenständen, insbesondere von Karosserien in der Kraftfahrzeugindustrie, werden Grund- und Decklacke verwendet, die sich in ihrer chemischen Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Die Decklacke im Automobilbau bestehen im allgemeinen zO BO aus Alkyd-Melamin-Harzen oder Acrylharzen. Als Grundlacke werden bevorzugt Epoxyd-Lackharze eingesetzt.
• Antidrähnmaterialien werden bei Kraftfahrzeugen zur Verminderung des Übertragens von mechanischen Schwingungen auf die am stärksten emittierenden Karosserieteile, wie Bodenbleche, Türen, Motorhauben und Benzintanke, aufgebracht. Als Dämpfungsmaterialien werden meisteins aus Kostengründen anorganische und die Schwingung beeinflussende Füllstoffe in Situmina eingesetzt. Als anorganische Füllstoffe werden hauptsächlich Gemische aus Ruß, Bariumsulfat, Schiefermehl, Glimmer, Asbestmehl und Graphit verwendet. Zur Erzielung ausreichender Dämpfungswerte sind Schichten einer bestimmten Dicke erforderlich, die zwischen 1,8 und 3 mm liegen. Es sind Dämpfungsmaterialien hekannt, die bei verringerter Dichte dieselben geforderten Dämpfungseigenschaften bringen, um Gewicht am Kraftfahrzeug einzusparen. Diese Materialien sind jedoch entweder von der Rohmaterialseite oder ihrer Verarbeitung her wesentlich teurer und nur an speziellen Teilen im Kraftfahrzeug anwendbar.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkstoff auf der Basis von Kunstharzen der Grund- bzw. Decklacke zu entwickeln, der sich insbesondere zur Verwendung im oder am Kraftzeug eignet. Diese Produkte müssen den harten Anforderungen der Praxis entsprechen, preiswert herstellbar und in ihren Eigenschaften nicht schlechter als die bisher eingesetzten sein.
• Es hat sich gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit einem Werkstoff losen läßt, der aus bei der Lackierung anfallenden, noch reaktionsfähigen Lackabfällen hergestellt wird, welche nach weitgehender Abtrennung flüssiger Bestandteile bei niedriger Temperatur mit Zusatzstoffen in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-% vermischt und ausgehärtet werden. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Werkstoffe sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 erläutert.
• Der Anspruch 10 betrifft die Verwendung der erfindungsgeBäßen Werkstoffe als Entdröhnungs- bzw. Verkleidungsmaterialien im oder am Kraftfahrzeug.
• Bei der Spritzlackierung von Karosserien fallen jährlich viele Tausend Tonnen Grund- und Decklackabfälle an. Neben den Kunstharzkomponenten enthalten die Lackabfälle zahlreiche andere Stoffe, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, Glycole, Glycoläther, Ester und Alkohole sowie Füllstoffe und Farbpigmente. Beim Niederschlagen der Farbnebel in den Spritzkabinen werden dem Wasserfilm ferner sogenannte "Farbentöter" zugesetzt, welche die Lackpartikel ausfällen. Die Grund- und Decklackabfälle sammeln sich im Wasserfilm der Spritzkabinenwände an, koagulieren und sedimentieren anschließend in Auffangbecken, Der stark wasserhaltige Lackabfall wird zum größten Teil zusammen mit Bauschutt o. ä. Deponien zugeführt. Ein großes Problem bildet hierbei die mögliche Verseuchung des Grundwassers durch auswaschbare Bestandteile des Lackachlammes.
• Deshalb wurden seit Jahren Anstrengungen unternommen, um die hohen Kosten des Deponierens und die hierbei auftretenden Probleme auszuschalten und die relativ hochwertigen Lackrohstoffe einer Wiederverwendung zuzuführenO Ein geringer Teil der LackabfSlle wird nach der Entfernung des Wassers zu Lacken aufbereitet, die jedoch nur eine mindere Qualität besitzen und nicht mehr als Deck- oder Grundlack an der Automobilkarosserie verwendet werden können. Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht, aus diesen Lackabfällen einen hochwertigen Werkstoff herzustellen.
• Erflndungsgemäß werden die Lackabfälle zuerst durch mechanische Behandlung, z. B. Walzen, Pressen oder Zentrifugieren, weitgehend von flüssigen Bestandteilen wie Wasser und Lösungsmitteln befreite Die Entfernung der flüssigen Bestandteile erfolgt bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Reaktions- bzw. Vernetzungstemperatur der Harze, im allgemeinen bei einer Temperatur von weniger als 1000C. Zur Verbesserung der Aushärtungseigenschaften können dem entwässerten Lackabfall gegebenenfalls Reaktionspartner und Katalysatoren wie Melamin-Harze und Toluolsulfonsäure und dergleichen zugesetzt werden. Die Zugabe von zusätzlichen Härtern und Katalysatoren ist nicht unbedingt erforderlich, da die Lackabfälle auch nach der Trocknung noch so weit reaktionsfähig sind, daß sie langsam bei Raumtemperatur oder beschleunigt bei erhöhter Temperatur aushärten.
• Die erfindungsgemäßen Werkstoffe enthalten 5 bis 90 Gew.-% Additive, die in Abhängigkeit von den erwünschten Eigenschaften der Produkte für die bestimmte Endverwendung ausgewählt werden.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden den Lackabfällen 20 bis 80 Gew,-, vorzugsweise 30 bis 70 Gew-%, Zuschlagstoffe, insbesondere schwingungsdämpfende Materialien, zugesetzt. Neben den üblichen Dämpfungsmaterialien wie Glimmer, Schiefermehl, Asbestmehl und dergleichen kann auch Blähton, vorzugsweise Blähtonabfälle allein oder zusammen mit anderen Dämpfungsmaterialien, vorzugsweise zusammen mit geblähtem Glimmer, verwendet werden.
• Im Bauwesen ist Blähton ein bekannter Zuschlagstoff und wirkt in Betonteilen wärmedämmend. Zur Herstellung von Blähton sind verschiedene Methoden be-schrieben. Im allgemeinen wird der gesäuberte, gegebenenfalls vorbehandelte Rohton zuerst getrocknet, wobei sich bereits kleine Tonkugeln bilden. Beim anschließenden Brand des Tons bläht sich die Außenhaut der Kugel durch das im Kern entstehende Kohlendioxid. Die geblähten Tongranulate werden abgekuhlt und auf die gewünschte Korngröße gebrochen. ErfindungsgemBß wird Blähton mit einer Korngroße von maximal 3 mm, vorzugsweise 0,01 bis 1,5 mm, verwendet. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Blähtonanteil aus einem Gemisch aus Blähtonmehl mit einer Korngroße von weniger als 1 mm und Blähton mit einer Korngröße von 1 bis 3 mm besteht.
• Der erfindungsgemäße Werkstoff kann ferner in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-S, vorzugsweise 10 bis 15 Gew.- Weichmacher sowie Additive zur Erhöhung der Schlagzähigkeit bzw. Kälte- und Wärmebeständigkeit und zur Erzielung eines gleichmäßigen Verhaltens bei Temperaturschwankungen und / oder einer Flexibilität enthalten, wie Polyisobutylen, Äthylenvinylacetat-Copolymere, Polyesterharze, Butadien-Styrol-Kautschuke, Polyisopren-Styrole und / oder Vinylchlorid-Vinyläthyläther-Copolymero und dergleichen. Diese Komponenten werden dem noch frischen Lackabfall zugegeben. Die Härtung der Komponenten erfolgt nach dem Vermischen aller Bestandteile und deren Formgebung. Hierzu können gegebenenfalls erforderliche Härtungsmittel bzw. Härtungsbeschleuniger zugesetzt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Erzielung einer besseren Flexibilität der schwingungsdämmenden Werkstoffe dem Lackabfall außer schwingungadämmenden Materialien wie Blähton Bitumen zugesetzt. Die Weichheit der Werkstoffe kann durch Variation der Menge an festem und flüssigem Bitumen eingestellt werden. Bitumina sind geeignete preisoünstige Wgichmachungsmittel für Formmassen aus Lackabfällen.
• Erfindungsgemäß können dem Lackabfall ferner natürliche und / oder künstliche Fasern bzw. Faserabfälle in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% , vorzugsweise 10 bis 30 Gew¢-S, zugegeben werden. Die Fasern können eine Länge von 2 bis 30 mm besitzen. Auch Gemische von synthetischen und Naturfasern oder Jutefasern führen zu Werkstoff fen, z. B. Preßteilen, mit guten Eigenschaften für die Verwendung am Kraftfahrzeug.
• Aus den Lackabfällen lassen sich auch Hart- bzw. Weichschäume herstellen, die insbesondere als Isolationsmittel, für Bauzwecke und zur Hohiraumausfüllung verwendbar sind. Zur Herstellung von Schäumen wird den Lackabfällen ein gasfreisetzendes Treibmittel, z. B.
• Benzolsulfohydrazid, zugesetzt. Das Treibmittel kann in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew,-, zugegeben werden.
• Bei Hartschäumen ist es vorteilhaft, zusätzlich ein Hilfsmittel zur Verbesserung der Porenbildung, z. 9. Calciumsulfat, zuzugeben.
• Beim Weichschaum wird als Weichmacher, z. 5. ein Kondensationsharz aus Butylurethan und Formaldehyd zugesetzt.
• Die Erfindung wird anhand nachfolgender Beispiele näher beschriebenO 49-Gew,- Grundlackabfall wird durch Walzen oder Pressen entwässert Danach werde die Lack fälle in einem Kneter mit 60 Gew.-% Blähton einer Korngröße von 1 bs 2 mm gemischt und nachfolgend auf einem Walzwerk in die gewunechte Plattenform gebracht. Nach Beschichtung der ontaktasite it einem geeigneten Kleber werden die Platten zu Formteilen W schnitten oder gestanzt und sodann auf die zu entdröhnende Fläche aufgebracht. Bei Verwendung als Entdrohnungsmittel für Bodenbleche werden die noch thermoplastischen Platte beim Durchgang durch die Lackeinbrennstraße plastisch und verformen sich, wobei sie sich allen Konturen der Bodenbleche anpassen und mit diesen dauerhaft verkleben. Ein Teil oder die gesamte enge des eingesetzten Blähtons kann aus Blähtonstaub einer KorngröRXe von weniger als 1 mm bestehen. Bei Verwendung von Blähton einer Korngroße von 1 bis 2 mm werden poröse, leichtere und flexiblere Werkstoffe erhalten, während bei steigender Menge an Blähtonstaub diese härter und steifer werden. Daher ist eine Einstellung der Eigenschaften des Endproduktes durch Variation des Verhältnisses von Blähtonstaub / Blähtongranulat möglich.
• Beispiel 2 Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei jedoch diesmal 20 Gew.-% Decklackabfall nach der Entwässerung mit 10 Gew.-% geblasenem Bitumen mit einer Penetration von 35 bis 45, 10 Gew.-% Bitumen mit einer Penetration von 800, 10 Geu.-% Faserabfall, und zwar ein Gemisch aus synthetischen und Naturfasern mit einer Faserlänge von maximal 2 mm und 50 Eew.-% Blähton der Korngröße 1 bis 2 mm gemischt wird.
• Die hergestellten Platten nach Beispiel 1 und 2 eignen sich insbesondere zur Dämpfung störender Schwingungen in Kraftfahrzeugen.
• Beispiel 3 70 Geu.-% Decklackabfall wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, hehandelt, im Kneter mit 1 Eew.-% 65 %-iger Toluolsulfonsäure und 29 Gew,- Jutefasern einer Länge von 20 bis 30 mm gemischt, zu Platten ausgewalzt und anschließend mittels einer Heizpresse unter einem Preßdruck von 4 N/mm2 einige Minuten bei ca. 95 0C vorgehärtet und anschließend ca. 25 Minuten bei derselben Temperatur in einem Trockenschrank frei nachgehärtet.
• Beispiel 4 Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, wobei dieses Mal jedoch 60 Gew.-% Decklackabfall mit 12 Gew.-% hochaktivem ungesättigtem Polyesterharz als verstärkendes Bindemittel, 0,5 Gew.-% t-Butylperhenzoat als Härter und 0,1 Eew.-% Vanadiumbeschleuniger und 27,4 Gew.-% Jutefasern einer Länge von 20 bis 30 mm gemischt wird.
• Beispiel 5 76 Gew,- Decklackabfall wird nach dem Abtrennen der Flüssiganteile in einem Mischextruder mit 19 Gew.-% Calciumsulfat und 5 Gew.-% 75 %-igem Benzolsulfohydrazid gemischt, ausextrudiert und anschließend frei oder in Formen bei einer Temperatur von 90 bis 1400r ausgeschäumt und gehärtet. Dadurch erhält man einen Hartschaum, der insbesondere als Isolationsmittel und für Bauzwecke verwendbar ist.
• Zur Herstellung eines Weichschaumes wird 75 Eew.-% Decklackabfall mit 20 Gew.-% Kondensationsharz aus Butylurethan und Formaldehyd und 5 Gew.-% 75 %-igem Benzolsulfohydrazid vermischt. Weichschäume sind als Isolationsmittel und zur Hohlraumausfüllung geeignet.
• Beispiel 6 60 Gew.-% Decklackabfall wird mit 25 Gew,- Bitumen einer Penetration von 35 - 45 und 15 Gew.-% eines Vinylacetat-Äthylen-Copolymeren oder eines Mischpolymerisates aus Vinylchlorid und Vinylisobutyläther gemischt und eine Masse erhalten, die als Unterbodenschutz für Fahrzeuge verwendet werden kann.

Claims (10)

1. Werkstoff auf der Basis von für die Lackierung verwendbaren Kunstharzen Ansprüche lo Werkstoff auf der Basis von für die Lackierung verwendbaren Kunstharzen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus bei der Lackierung anfallenden, noch reaktionsfähigen Lackahfällen hergestellt wird, welche nach weitgehender Abtrennung der flüssigen Bestandteile bei niedriger Temperatur mit Zusatzstoffen in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-% vermischt und ausgehärtet werden.
2. Ze Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%, Zuschlagstoffe, insbesondere schwingungsdämpfende Materialien, enthält.
3. 3. Werkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als schwingungedämpfende Materialien geblähter Glimmer und / oder Blähton, vorzugsweise Blähtonabfälle, verwendet werden.
4. 4. Werkstoff nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Zuschlagstoffe maximal 3 mm, vorzugsweise 0,01 bis 1,5 mm beträgt.
5. 5. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er weitere Additive, wie Katalysatoren, Härter, Härtungsbeschleuniger, weichmachende Zusätze, verstärkende Bindemittels Mittel zur Erhöhung der Schlagzähig keit sowie Kälte- und Wärmebeständigkeit, enthält.
6. Werkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er Bitumen, Polyesterharze, Alkyd-Melamin-Harze, Polyisobutylen, Äthylen Vinylacetat-Copolymere, Sutadien-Styrol-Kautschuke, PolyisoprenStyrole und / oder Vinylchlorid-Vinyläthyläther Copolymere enthält.
7. 7. Werkstoff nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive in einer Menge von 5 bis 40 Gew,-, vorzugsweise 10 bis 15 Gew-%, verwendet werden.
8. 8. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er natürliche und / oder künstliche Fasern bzw. Faserabfälle in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew0-%, enthält,
9. 9. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Aushärtung der Lackabfälle gasfreisetzende Treibmittels zO BO Benzolsulfohydrazid, gegebenenfalls zusammen mit Weichmachern, zugegeben werden.
10. 10. Verwendung der Werkstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Entdröhnungsw bzw, Verkleidungsmaterialien in oder am Kraftfahrzeuge