NO138001B - Fremgangsm}te for fremstilling av metalliserte plastgjenstander - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av metalliserte støpte plastgjenstander, fremstilt av en termoherdende støpeblanding basert på en umettet polyesterharpiks.

Det er kjent vakuummetalliserte gjenstander fremstilt fra termoherdende _st.øpeblandinger basert på umettede polyesterharpikser. Slike gjenstander har imidlertid hatt den ulempe at den metalliserte overflate utvikler en såkalt "blomstring" når den kommer i nærheten av varmekilder•

Det er hensikten ved foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe en fremgangsmåte for fremstilling av metalliserte plastgjenstander hvor man reduserer nevnte opptreden av blomstring.

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte

for fremstilling av en metallisert plastgjenstand ved støping av gjenstanden fra en termoherdende blanding av umettet polyester og sampolymeriserbar umettet monomer under innvirkning av varme og trykk, og etterfølgende metallisering, fortrinnsvis vakuummetallisering, av gjenstanden, og fremgangsmåten karakteriseres ved at gjenstanden støpes av en blanding inneholdende en umettet polyester som har en høy andel av maleinsyre- eller fumarsyre-umettethet i nærvær av en alifatisk peroksyforbindelse som katalysator, idet støpingen utføres i nærvær av et alkylfosfat som er nøytralisert med et alkanolamin som formslippmiddel, hvoretter metallisering foretas på i og for seg kjent måte.

Med en termoherdende blanding eller støpemasse forstås

i denne beskrivelse, en blanding eller masse som inneholder som vesentlig komponent bestemte umettede polyestre og som normalt kan bearbeides til harde, usmeltbare formede artikler ved påvirkning av varme og trykk, som ved støping i en metallform.

Eksempler på slike termoherdende støpeblandinger er deigstøpeblandinger (DMC), preimpregnerte matter (ellers kjent som platestøpesammensetninger, SMC) eller andre former for forsterkning i preimpregnert form, samt blandinger for stansestøping, basert på umettede polyesterharpikser og forsterkende matter, f.eks. i form av en "preform", dvs. en preformet fibrøs forsterkning. Foreliggende fremgangsmåte er spesielt godt egnet med hensyn til DMC, men er ikke begrenset til anvendelse av dette materiale.

Støpeblandinger som.kan brukes i foreliggende fremgangsmåte inneholder egnet en umettet polyester, en sampolymeriserbar monomer, et fibrøst forsterkende fyllstoff, en peroksydisk katalysator samt et finfordelt mineralsk fyllstoff.

De umettede polyestere som brukes i støpeblandinger for anvendelse i foreliggende fremgangsmåte, er de som har relativt høy varmestivhet i den termoherdede tilstand, slik at man unngår en reduksjon av stivheten som måtte skyldes en tilstedeværelse av modifiserende forbindelser. Eksempler på slike umettede polyestere er de med høyt innhold av maleinsyre eller fumarsyre-umettethet, f.eks. polypropylenglykolmaleat eller slike umettede polyestere hvor en mindre andel av maleinsyre eller fumarsyre-residuaene er erstattet med isoftalsyreresidua eller karbinsyre-residua. Også egnet er umettede polyestere med høyt innhold av maleinsyre eller fumarsyreresidua og bisfenol A-adduktene av etylenoksyd eller propylenoksyd. Videre egnet er umettede polyestere av den type hvor en mindre del av maleinsyre- eller fumar-syreresiduaene er erstattet med klorsyreresidua såsom tetraklor-ftalsyre eller klorendinsyreresidua.

Den sampolymeriserbare monomer er fortrinnsvis en flytende monomer med en etylenisk umettethet, f.eks. styren, diallylftalat eller vinyltoluen. Den umettede polyester blir vanligvis oppløst i den sampolymeriserbare monomer. Man kan også bruke en fast sampolymeriserbar monomer såsom triallylcyanurat. Den sampolymeriserbare monomer brukes egnet i mengder varierende fra 10-60 vekt-%, fortrinnsvis fra 20-65 vekt-% basert på den totale vekt av den umettede polyester og den sampolymeriserbare monomer.

Den umettede polyester og den sampolymeriserbare monomer er egnet tilstede i mengder varierende fra 20-35 vekt-% av den totale støpeblanding.

Det fibrøse forsterkende fyllstoff kan være ethvert av

de fyllstoff som er velkjent for anvendelse i umettede polyester-baserte støpeblandinger. Eksempler innbefatter glassfibre, fortrinnsvis overflatebehandlet for å bedre adhesjonen, mineral-fibre, såsom asbest, ^naturlige fibre såsom sisal eller syntetiske fibre såsom "Teryelene" eller polyvinylalkohol. - Mengden av den fibrøse forsterkning vil være avhengig av den forønskede styrke på det resulterende produkt. Vanligvis har man funnet det egnet å anvende det fibrøse materiale i mengder som tilsvarer 10-35 vekt-% av den totale blanding.■- Fibrene kan egnet tilsettes enten i form av en matte eller et vevet stoff, eller alternativt i form av kappede tråder eller fiberbunter.

Egnede uorganiske fyllstoffer kan også være tilstede i mengder opptil 80%, fortrinnsvis opptil 65 vekt-% av den totale støpeblanding, og man kan bruke ethvert fyllstoff som er kjent og tidligere anvendt for støpeblandinger basert på en umettet polyesterharpiks. Eksempler på slike materialer og forbindelser innbefatter aluminiumoksyd, silikater, kalsiumkarbonat, dolomitt eller blandinger av slike. Videre kan man anvende aktive fyllstoffer såsom brannsikringsmidler, f.eks. antimonoksyd, foruten viskositetsmodifiserende forbindelser, f.eks. kalsium- og magnesium-oksyder og hydroksyder.

Det er vesentlig at støpeblandingene anvendt i foreliggende fremgangsmåte inneholder et alkylfosfat som er nøytralisert med alkanolamin som forms1ippmidde1. Overraskende har man funnet at denne type formslippmiddel, som i seg selv er kjent, ikke frem-bringer så mye blomstring i metalliserte artikler som andre velkjente formslippmidler, f.eks. saltene av stearinsyre.

Oktylfosfater som.er nøytralisert med etanolamin gir spesielt gode resultater. Det foretrukne formslippmiddel er "Zelec NE" som man antar er en blanding av mono, di- og tri-n-oksylfosfater, nøytralisert med etanolamin.

Den anvendte mengde av formslippmidlet bør være til-strekkelig til at man får tilfredsstillende frigjøring av den støpte artikkel fra formen. Vanligvis har man funnet at mengder på mer enn 0,2 vektprosent basert på den totale vekt av støpe-blandingen gir tilfredsstillende frigjøring, og det er spesielt foretrukket å bruke mengder varierende fra 0,2-2,0 vekt-%.

Den peroksydiske katalysator som anvendes i støpe-; Kiåndingene ifølge-foreliggende oppfinnelse," er enhver velkjent •alifatisk peroksyforbindelse. Egnede forbindelser omfattef\ kapryloylperoksydperestere slik som tertiær butylperoktoat, t-butyl-perisononanoat, t-butyl-peracetat og perkarbonater såsom "Perkadox Y16".

Støpeblandingene inneholder videre fortrinnsvis en poly-merisasjonshemmende forbindelse for å hindre en for tidlig poly-merisasjon av forbindelsen under lagring.

I en foretrukken utførelse av foreliggende oppfinnelse blir en del av det uorganiske fyllstoff erstattet med.et modifiserende system for regulering av krymping under støping. Slike modifiserende systemer er velkjente for bruk i støpeblandinger basert på termoherdende umettede polyesterharpikser. Det er f.eks. kjent at termoplastiske polymerer, f.eks. polystyren, polyetylen, polyvinylklorid og polyakrylat samt polymetakrylater, f.eks. kan tilsettes blandingene i mengder på opptil 15 vekt-% av den totale sammensetning, og at dette i høy grad reduserer krympingen ved støpingen, og slike blandinger er følgelig kjent som "lite krympende". I en spesielt foretrukken utførelse av foreliggende oppfinnelse består det modifiserende system av en kombinasjon av en mettet flytende polyester for å hindre krymping, samt en termo-plastisk polymer for å hindre en utskilling av den mettede flytende polyester ved støpingen. Et slikt system muliggjør støpte artikler uten forkrymping eller endog en tilsynelatende utvid-else når de sammenlignes med den kalde formen -i kald tilstand,

og slike blandinger er kjent som "ikke-krympende". De er be-skrevet i britisk patent nr. 1 098 132 samt ålment tilgjengelig norske patentsøknad nr. 3907/68. Egnede flytende polyestere som kan brukes i slike systemer innbefatter polypropylenadipat og polypropylensebacat brukt i konsentrasjoner som varierer fra 1 til 20 vekt-%, fortrinnsvis fra 3 til 10 vekt-% basert på den

totale sammensetning, og egnede termoplastiske forbindelser innbefatter polyvinylklorid, polyetylen og polystyren anvendt i tilstrekkelige mengder til å hindre en utskillelse av den mettede flytende polyester, fortrinnsvis anvendt i mengder varierende fra 5 til 45 vekt-%, fortrinnsvis fra -20 til 3 0 vekt-% basert på mengden av den mettede flytende polyester, skjønt man kan bruke større mengder uten at dette har skadelige effekter.

Første trinn i foreliggende fremgangsmåte utføres hen-siktsmessig i en metallform av den type som brukes under støpe-trykk av størrelsesorden 17,5 til 70 kg/cm 2 og støpetemperaturer av størrelsesorden 120 til ,140°C, og slik at disse verdier kan variere utenfor nevnte grenser alt avhengig av støpeblandingens eksakte natur samt formens konfigurasjon. Når støpeblandingen som anvendes er i form av DMC, kan første trinn alternativt ut-føres som en injeksjonsstøpeprosess, hvor støpeblandingen inji-seres i en oppvarmet form ved hjelp av en skrue eller støtin-jeksjonsstøpemaskin. Temperaturen på formen bør fortrinnsvis være av størrelsesorden 120-160°C.

Den termoherdede støpte gjenstand kan metalliseres ved hjelp av enhver kjent fremgangsmåte. I en foretrukken utførelse av foreliggende oppfinnelse blir gjenstanden metallisert ved hjelp av en vakuummetalliseringsprosess. En slik prosess omfatter.at man vasker gjenstanden med et oppløsningsmiddel, belegger dens overflate med en termoherdende lakk og metalliserer den ved at den plasseres i en autoklav ved redusert trykk, hvor rent metal-lisk aluminium bli-r elektrisk fordampet.

Eksempel

En støpeblanding ble fremstilt av følgende bestanddeler: Polyesterharpiks: en 60 vekt-% oppløsning i

styren av et kondensasjonsprodukt av 1,1 mol pro-

Bestanddelene ble blandet i en blander med en rører av Z-bladtypen, hvorved man fikk dannet en homogen støpesammensetning.

Sammensetningen ble støpt på en 300 tonns vertikal spiral-støtinjeksjonsstøpemaskin med et injeksjonstrykk på 800 kp/cm<2>

og et mottrykk på 85 kp/cm^ ved en temperatur på" 150°C i 50 sekunder, hvorved man.fikk fremstilt en støpt gjenstand.

Den støpte gjenstand ble dyppet i lakk med 34% fast-stoffer, "MRZ"-lakk, og oppvarmet i en ovn i 12 minutter ved 170°C. Man.påførte deretter belegg .av en klar forbehandlings-; lakk "0911-8100" pluss, en reflektorlakk "VX 1473", og da gjen- ..

standen var tørr, ble den vakuumaluminisert, .

Den resulterende metalliserte gjenstand viste ingen blomstring på metalloverflaten når den ble .holdt i nærheten av en varmekilde i et lengre tidsrom.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en metallisert plastgjenstand ved støping av gjenstanden fra en termoherdende bland ing av umettet polyester og sampolymeriserbar umettet monomer under innvirkning av varme og trykk, og etterfølgende metallisering, fortrinnsvis vakuummetallisering, av gjenstanden, karakterisert ved at gjenstanden støpes av en blanding inneholdende en umettet polyester som har en høy andel av maleinsyre- eller fumarsyre-umettethet i nærvær av en alifatisk peroksyforbindelse som katalysator, idet støpingen utføres i nærvær av et alkylfosfat nøytralisert med et alkanolamin som formslippmiddel, hvoretter metallisering foretas på i og for seg kjent måte.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som formslippmiddel anvendes en blanding av mono-, di- og tri-n-oktylfosfater nøytralisert med etanolamin.

3. Fremgangsmåte ifølge krav log 2, karakterisert ved at formslippmidlet anvendes i mengder varierende fra 0,2 til 2,0 vekt-% basert på vekten av den totale støpeblanding.

4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de forannevnte krav, karakterisert ved at støpeblandingen anvendes i form av en deigstøpeforbindelse og støpes ved hjelp av en injeksjonsstøpeprosess hvor man anvender en oppvarmet form.