DE3602346A1

DE3602346A1 - Auftragsverfahren fuer viskose massen

Info

Publication number: DE3602346A1
Application number: DE19863602346
Authority: DE
Inventors: Wolf-Ruediger Mueller; Julius Dr Herold; Uwe Backes
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1987-07-30

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um viskose, später aushärtbare Massen exakt auch auf geometrisch relativ komplizierte Werkstoffe auftragen zu können.

Es ist seit langem Stand der Technik, viskose bis hochviskose Massen auf die verschiedensten Gegenstände, insbesondere metallische Werkstoffe aufzutragen und später einer sogenannten Härtung zu unterwerfen. Dafür sind beispielsweise geeignet sogenannte Plastisole oder Organosole, welche vorzugsweise auf Basis von Polyvinylchlorid hergestellt werden, aber auch Prepolymere, die als reaktive Endgruppen Epoxidgruppen, Isocyanatgruppen oder SH-Gruppen enthalten. Diese Materialien werden dabei dann zu Klebezwecken oder zum Versiegeln oder Abdichten der Werkstoffe verwendet.

Wenn es sich um einen relativ schmalen begrenzten Auftrag handelt, hat man zu diesem Zweck mit praktisch auf dem Werkstoff aufliegenden Auftragsdüsen gearbeitet und damit gute Erfolge erzielt. Nachteile treten jedoch dann auf, wenn der zu beschichtende Werkstoff eine relativ unregelmäßige geometrische Gestaltung hat, insbesondere wenn er scharfe Kanten oder auch extreme Vorsprünge oder Einbuchtungen aufweist. Man spricht hier von einem sogenannten Raupenauftrag, der an sich von sogenannten Robotern gut durchgeführt wird, jedoch im Falle der geometrisch unregelmäßigen Gestaltung mit Sicherheit zu erheblichen Schwierigkeiten führt, die unter Umständen sogar den Auftrag über Düse unmöglich machen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zu finden, daß diese Nachteile des praktisch direkten Kontakts mit dem Werkstoff nicht aufweist und mit dem man auch in der Lage ist, kompliziert gestaltete geometrische Auftragslinien auf den Werkstoffen zu erreichen.

Das erfindungsgemäße neue Verfahren zum Auftragen von viskosen Massen mit scharf begrenzten Kanten auf Werkstoffen besteht nun darin, daß man den Auftrag nach dem Airless-Verfahren mit relativ engen Düsen und einem hohen Auftragsdruck vornimmt.

Das neuartige Verfahren zum Auftragen von scharf begrenzten relativ engen Auftragsfilmen einer Dicke von etwa 0,1 bis 8 insbesondere 0,3 bis 0,6 mm Dicke und einer Kantenbreite von etwa 1 bis 4 cm kann vorzugsweise mit sogenannten Plastisolen oder Organosolen auf Basis von PVC durchgeführt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, andere bei der Auftragstemperatur von etwa 20 bis 40°C entsprechend viskosen Massen zu verwenden. Dabei könnte es sich um Epoxidharzsysteme handeln, welche einerseits ein Epoxidharz enthalten und auf der anderen Seite einen sogenannten Heißhärter, der die Vernetzungsreaktion bei erhöhter Temperatur ablaufen läßt.

Auch kann man an das Auftragen an feuchtigkeitshärtenden Isocyanatprepolymeren oder auch an den Auftrag von SH-terminierten verschiedensartigen Polyethern oder Polyestern oder Polyesterurethanen denken.

Das neue Verfahren arbeitet mit relativ engen Düsen, deren Durchmesser im Bereich von 0,15 bis 0,6 mm, vorzugsweise aber im Bereich von 0,25 bis 0,4 mm liegt. Auch der Spritzwinkel soll relativ eng sein und zwischen 3 bis 30°, insbesondere aber zwischen 5 bis 25° betragen. Um ein gutes Auftragsbild zu erhalten, soll auch die Viskosität in entsprechender Weise ausgewählt sein. Man verwendet zweckmäßig solche Massen, die bei 25°C eine Viskosität zwischen 10 und 80 Pa · s, insbesondere aber 15 bis 45 Pa · s nach Brookfield haben. Der Austrittsdruck dieser Massen vor der Düse soll relativ hoch sein und zwischen 100 und 400, insbesondere aber 150 und 300 bar betragen. Die einzelnen Parameter der Ausführung der Erfindung müssen selbstverständlich sorgfältig aufeinander abgestellt werden und insbesondere auch im Hinblick auf das gewünschte Bild im einzelnen ausprobiert werden. In den nachfolgenden Beispielen ist die Ausführung der Erfindung anhand von gängigen PVC-Plastisolen erläutert.

Zwecks Verbesserung der Haftung auf Stahlblech setzt man den Plastisolen zweckmäßig für diesen Zweck bekannte und handelsübliche Phenolharze zu, während sich für lackierte Oberflächen Polyaminoamide, d. h. noch freie Aminogruppen enthaltende Amide von längerkettigen Fettsäuren bewährt haben. Sie wirken bereits in geringen Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Plastisol.

Neben den PVC-Plastisolen können selbstverständlich auch beliebige sogenannte Organosole eingesetzt werden, welche eine entsprechende Viskosität aufweisen müssen. Als wärme- oder selbsthärtende Beschichtungsmassen eignen sich auch solche auf Basis von handelsüblichen Epoxidharzen oder Polyisocyanatgruppen oder SH-Gruppen enthaltenden Prepolymere. Auch derartige Produkte sind im Handel erhältlich bzw. können zusammen mit den notwendigen Härtungsmitteln vom Fachmann leicht konfektioniert werden.

Das neuartige Verfahren läßt sich insbesondere dann mit sehr gutem Erfolg verwenden, wenn Werksteile in definierter Weise mit einer Schicht aus gelierbaren oder aushärtbaren Thermoplasten oder Duroplasten versehen werden sollen. Besonders eignet sich das Verfahren bei der Vorbereitung von Karosserieteilen im Automobilbau.

Der schmale streifig erfindungsgemäß erhältliche scharf begrenzte Auftrag auf Werkteilen aus Kunststoff und/oder Metall kann zum Verbinden bzw. Verkleben verwendet werden oder zum Schutz gegen Korrosion dienen.

Beispiele

Für die nachfolgenden Beispiele wurden 2 verschieden zusammengesetzte PVC-Plastisole eingesetzt.

(I)
30%Emulsions-PVC, K-Wert 60 (Chem. Werke Hüls) 30%Weichmacher auf Basis von Sojaöl,
Sebazinsäure- und Phthalsäureester von Octanolen
(Viskosität 4 Pa · s/20°C) 20%Dioctylphthalat 2,5%Calciumoxid 13%Talkum 1,5%Blei(II)sulfat 3%handelsüblicher Haftvermittler auf Phenolharzbasis
Dieses Plastisol hatte eine Brookfield-Viskosität von 18 Pa · s bei 25°C.
(II)
Es wurde eine Mischung gemäß vorstehender Zusammensetzung hergestellt und solange Talkum zugefügt, bis bei 25°C eine Viskosität von 30 Pa · s nach Brookfield erreicht worden war.
Zur Durchführung der Beispiele wurde eine Druckpumpe der Firma Thimm (Burscheid) verwendet, welche ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 48 hatte. Die Plastisole wurde auf 5 × 20 cm messende Karosseriestahlbleche aufgetragen, die keinerlei vorheriger Reinigung unterzogen worden waren. Es wurde ein Spritzabstand von etwa 20 cm gewählt, und die Spritzpistole mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 m/sec an den Blechen vorbeibewegt. Nach dem Auftrag des Plastisols wurden die Bleche liegend im Trockenschrank bei einer Objekttemperatur von 185°C während 20 Minuten durchgeliert. Nach dem Erkalten wurde der Auftrag begutachtet.

In der nachfolgenden Tabelle ist in Abhängigkeit von der laufenden Nummer der Beispiele 1 bis 12 zunächst jeweils das verwendete Plastisol (I oder II) angegeben. Es folgt dann der Durchmesser und der vom Hersteller angegebene Spritzwinkel der Düse. In der vorletzten Zeile ist der Austrittsdruck des Plastisols vor der Düse angegeben. In der letzten Spalte ist zunächst die Breite des Auftrags wiedergegeben, wobei es sich selbstverständlich um einen Durchschnittswert handelt. Mit einem Querstrich ist dann noch die Begutachtung der Kante wiedergegeben. Es bedeutet ss = scharfe Kante, s = im wesentlich scharfe Kante und Id = prinzipiell noch scharfe Kante, jedoch mit leicht diffusen Bereichen.

Tabelle

Claims

1) Verfahren zum streifigen Auftragen von viskosen Massen mit scharf begrenzten Kanten auf Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man den Auftrag nach dem Airless-Verfahren mit relativ engen Düsen und hohem Auftragsdruck vornimmt.

2) Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Düsen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,15 bis 0,6 mm, insbesondere 0,25 bis 0,4 mm, und eines Spritzwinkels zwischen 3 bis 30°, insbesondere 5 bis 25°, einsetzt.

3) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der zu verspritzenden Masse bei 25°C zwischen 10 bis 80, insbesondere 15 bis 45 Pa · s nach Brookfield und der Austrittsdruck vor der Düse zwischen 10 und 400, insbesondere 150 bis 300 bar beträgt.

4) Verwendung des Verfahrens zum streifigen Auftrag von viskosen Massen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man PVC-Plastisole und Organosole oder wärme- oder selbsthärtende Beschichtungsmassen auf Basis von Epoxidharzen, Polyisocyanatgruppen oder SH-Gruppen enthaltenden Präpolymeren einsetzt.

5) Verwendung der Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß man den scharf begrenzten streifigen Auftrag auf Werkteile aus Kunststoff und/oder Metall zum Verbinden bzw. Verkleben oder zum Schutz gegen Korrosion vornimmt.