DE1621828A1

DE1621828A1 - Verfahren zum UEberziehen von Oberflaechen mit festen Oxymethalenpolymeren

Info

Publication number: DE1621828A1
Application number: DE1966C0038320
Authority: DE
Inventors: Arthur Kong
Original assignee: Celanese Coatings Co
Current assignee: Celanese Coatings Co
Priority date: 1965-03-02
Filing date: 1966-02-25
Publication date: 1971-06-03
Also published as: DE1621828B2; NL6602730A; GB1136644A; BE677246A; US3481756A

Description

Köln, den 16.2.1966 Fu/Ax/st

Celanese Corporation of America,

522 Fifth Avenue, New Yorlfc 36, Hey York

Verfahren zum Überziehen von Oberflächen mit festen Oxymet hy lenpolyme r en.;

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum lift,erziehen von Gegenständen mit festen thermoplastischen Oxymethylenpolymeren. ·

Feste thermoplastische Oxymethylenpolymere. haben ihrer Zähigkeit und Abriebfestigkeit als Preßmassen Bedeutung erlangt. Aufgrund dies er Eigens chaften wären' sie wertvolle Materialien für die Herstellung von Sohutzüberzügen oder dekorativen Überzügen auf Gegenständen aus anderen Materialien.- Die Polymeren haften jedoch nicht mit genügender. Festigkeit an·den Oberflächen anderer Materia-·

Gegenstand der Erfindung ist ein "Verfahren zürn. Üb er ziehe η von Gegenständen mit Oxymethylenpolymeren durch Verschmelzen von Teilchen des Polymereh auf einer Oberfläehe des Gegenstandes, der mi-fe einer^ GrundierschiGhtt. versehen ist, auf der das Oxymethylenpolymere festhaftet. Gemä^ß der Erfindung wird ein fssthaftender tiberzug aus Polyvinylaceiial auf der; ku überziehenden Oberfläche gebildet^ worauf ein Üb er zug aue e inem OxyDiei!iiylen|!! ölymeren auf eier Fi lmoi&ej?- fläcne duröh Verachjiieljsseii; äör Ueilchen, des Pölyntereii auf

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dem Film.gebildet.

Für die- Durchführung des Verfahrens geeignete Polymere ··. sind: die Oxymethylenhomopolymeren, d.h. Polymere, deren '.. Moleküle aus · Ketten von Oxymethylengruppen be stehen, ins- : ·.-besondere solchen, deren Endgruppen durch. Veresterung oder Verätherung der Hydroxylgruppen der endständigen Gruppen : zur Erhöhung ihrer thermischen Stabilität stabilisiert worden sind. Vorzugswelse werden jedoch Copolymere verwendet, deren Moleküle überwiegend aus Ketten von Oxymethyiengruppen bestehen, die längs der Ketten verteilte Gruppen mit benachbarten Kohlenstoffatomen, insbesondere Oxyathylen- -, gruppen enthalten, die Glieder in den Polymerketten bilden. Diese Polymeren, die beispielsweise durch Copolymerisation von Trioxan und Äthylenöxyd oder Dioxolan hergestellt werden können, werden vor dem Gebrauch vorzugsweise einer Behandlung unterworfen, durch die endständige Oxy- ."._.. methylengruppen entfernt werden, so dass alle oder die meisten = endständigen Gruppen der Polymermoleküle benachbarte Kohlenstoff atome aufweisen. Die Homopolymeren oder .Copolymeren ^: können vor dem Gebrauch mit chemischen Stabilisatoren, λ z.B. mit einem Antioxydans und einem die Kettenspal.tung _; . verhindernden Mittel gemischt werden. Gewöhnlich werden für diesen Zweck ein Bisphenol und eine Verbindung, die ; , dreiwertigen Stickstoff enthält, verwendet. ■■.. ■"-..--. . -. --■

Bei einer Ausführungsform.des Verfahrens zur Bildung des ." Überzuges aus dem Oxymethylenpolymeren wird der zu überziehende Gegenstand bei erhöhter Temperatur in eine'Zone eingeführt, in der feine Teilchen eines Oxymethylenpölynier^en

. .·.' -. ..- . werden - - - _.· ■ .-. ■. - .· ----_:-v.^: - s> in Form einer Wirbelschicht gehalten^ d.h. als Masse von ' Feststoffteiicnen^ $±_β flüssigkeitsähniiehes Verhalten liin-'"¹ sichtlich Beweglichkeit und hydrostatischem Druck und 'e'ine 7' feststellbare obere freie Oberfläche oder Pulverzone auf- , weist, in der eine deutliehe Änderung der Konzentration der Teilehen stattfindet. Eine solche Wirbelschicht wird gebildet, in dem von unten nach oben ein Gasstrom unter Druck in das feinteilteige Polymere eingeführt wird, wobei die

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Schicht durch Regelung der Gasströmung im Wirbelzustand "gehalten wird. Der zu überziehende Gegenstand wird vor der Einführung in. die Wirbelschicht gewöhnlich erhitzt, jedoch kann er^ auch während des Prozesses erhitzt werden. Die Polymerfteilchen werden zweckmäßig auf eine Siebgröße zwischen 44 und 420 /u, vorzugsweise zvi/ischen 74 und 177 /U, gemahlen» '-.-' ·*

Die Aufbringung des pulverförmigen Oxymethylenpolymeren auf den zu überziehenden G-egenstand kann man nicht nur unter Verwendung einer Wirbelschicht, sondern auch nach beliebigen anderen geeigneten Methoden, z.B. durch ein Pulverspritzverfahren, erreichen*

Besonders gute Ergebnisse werden beim "Verfahren gemäß der Erfindung erhalten, -wennfür die Bildung des Grundierüberzuges eine Lösung von Polyvinylformal oder Polyvinylbutyral verwendet wird» Torzugsweise werden als lösungsmittel für Polyvinylformal entweder Methylenchlorid oder Athylenchlorid verwendety jedoch eignen sich auchÖhloroform, JFurfurol, Methylbutinol, Methylpentinol oder Gemische von Toluol und Äthanol. Als Lösungsmittel für Polyvinylbutyral eignen sich Cyclohexanon,.; n^-Butanol, Dioxah, eine 95$·ίge Lösung von Äthanol, eine 85^ige; Lösung von Äthylacetat oder Gemische von QJoluol und .Äthanol. Das Polyvinylacetal kann beispielsweise als'Lösung einer Konzentration von 0,5 - 5 Gew.-^verwendet werdenο .

Vor der Aufbringung der Grundierschicht wird der zu überziehende Gegenstand gereinigt. Das jeweils"angewendete Reinigungsverfahren hängt von der Zusammensetzung des Gegenstandes ab. Eine Dämpfekondensationsmethode-unier Verwendung eines Lösungsmittels, wie Trichloräthylen,, kann häufig angewendet werden. Wenn ein Metall, z.B» Stahl, zu überziehen ist, kann es erforderlich sein, eine Oxydschicht vom Gegenstand zu entfernen. Ein wirksames Reinigungsmittel für Stahl ist Salzsäure einer Konzentration von U5 - 30 ?o. "■·;■' .■■;■"■' ■'^v ' ;-* ^:i!'~^r\~*'^: '\ "-: /\ " ■ "

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kann der grundierte Gegenstand in eine Wirbelsch,icjat^äus.__ feinteiligem Oxymethylenpolymerem getaucht oder durch Auf-■'

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Der zu überziehende Gegenstand kann aus beliebigen Werkstoffen bestehen, die durch die Grundierlösung oder die zum Aufbringen des Überzuges aus dem Oxymethylenpolymeren angewendeten.Temperaturen nicht beeinträchtigt werden. Beispielsweise können die Gegenstände aus Metallen bestehen, z.B. aus Aluminium, mit 5 - 10 $ Silicium legierten Aluminium, Nickel, Magnesium, Zinn, Chrom oder Titan, Bisen, kohlenstoffarmem oder kohlenstoffreichem Stahl und anderen Eisenlegierungen einschließlich Legierungen, die Chrom., Molybdän, Siliciumdioxyd, Mangan oder Titan , Messing, Bronze, Kupfer, Zink und Magnesium^ AuweipMetallgegenständen können auch solche aus gewissen Gläsern, Keramik und Kunststoffen, z.B. hitzehärtenden Harzen, wie Phenolharnstoffharzen und Melaminharzen, einwandfrei überzogen werden.

Falls nicht anders angegeben, wurden bei den Versuchen, die in den folgenden Beispielen beschrieben werden, Oxymethylenpolymere verwendet, die durch Polymerisation von Trioxan und Äthylenoxyd hergestellt waren und etwa 2 Gew.-$ regellos verteilte Oxyäthylengruppen in den Oxymethylenketten enthielten. Vor der Verwendung waren die Polymeren stabilisiert worden, und zwar durch hydrolytischen Abbau zur Entfernung ihrer instabilen endständigen Oxymethylengruppen und durch Zumischung von etwa 0,1 Gew.-$> eines die Kettenspaltung verhindernden Mittels, wie Cyanguanidin, Benzοguanidin, Melamin oder N,N¹,N^H-Tri-n-propyl-melamin, und 0,5 i° einer stabilisierenden Phenolverbindung, wie 2,2'-Methylen-bis (4-methyl-6-t-bufcyl-phenol) oder 2,2'-Mefchylen-bia-(4-äthyl-6-t-butyl-phenol). Im allgemeinen hatten die gebildeten Überzüge ausgezeichnete Lösungsmittelbesfcändigkeit, hohe Oberflächenhärte und hohen Glanz, einen niedrigen Reibungskoeffizienten,· hohe Wärmebeständigkeit, gleichbleibende Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich, ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, gute Korrosionsbeständigkeit und hohe statische Festigkeit.

BAD ORIGINAL

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: · Beispiel 1 .

Ein Gegenstand, der aus normalem Stahl hergestellt war und eine Größe von 3,2 χ 25 χ 76 mm hatte, wurde gereinigt ,. indem er in eine Salzsaure!ösung einer Konzentration von 25 - 3.0 f° getaucht wurde. Hierdurch wurde eine Oxydschicht auf.dem,Gegenstand wirksam entfernt. Der Gegenstand wurde dann mit Wasser bei Raumtemperatur gespült und in einem Luftstrom bei Raumtemperatur getrocknet· Eine 1 — 5$ige lösung von Polyvinylformal in Methylen-chlorid wurde auf den Gegenstand aufgebracht, der dann 5 Minuten in einem Wärmeschrank erhitzt wurde, der bei einer Temperatur von 246 G gehalten wurde. Der mit der Zwischenschicht versehene heiße Gegenstand wurde etwa 6 Sek. in eine Wirbelschicht getaucht. Fach- der Herausnahme aus der Wirbelschicht hatte ^: er einen Überzug einer Dicke von 0,2 mm. Die V/irbelschicht bestand aus Teilchen einer Größe von etwa 0,18 mm. Zum Aufwirbeln wurde luft von Raumtemperatur verwendet. Der überzogene Gegenstand wurde 5 - 10 Minuten in einem Wärmeschrank gehalten, dessen Temperatur 246 C betrug. Es wurde festgestellt, daß der. Überzug des Oxymethylenencopolymeren fest an der Zwischenschicht haftete, die ihrerseits fest an der Unterlage haftete. Die üblichen Prüfmethoden, z.B. der Strichgitter-Abziehtest (kreuzweises Einritzen des Überzuges, Aufkleben eines Klebstreifens und Abreißen des Klebstreifens), Fallprobe mit einem Pfeil und Abziehversuche, wurden angewendet in dem Bemühen, den Überzug zu entfernen, der jedoch unversehrt bliebe

Beispiel 2

Ein Stück Pyrexglasschlauch wurde entfettet und anschliessend in die in Beispiel 1 beschriebene Polyvinylformallösüng getaucht,, Der beschichtete Schlauch wurde 4 Minuten in einem Wärmeschrank gehalten, dessen Temperatur 246° C betrug. Der erhitzte Schlauch wurde etwa 5 Sek. in eine Wirbelschicht der in Beispiel.1 beschriebenen Art getaucht, herausgenommen und etwa 5 Minuten in einem ?/ärme3chrank bei 246° C gehalten. Der Schlauch würde dann in Wasser von

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Raumtemperatur abgeschreckt. ^E^^^^^^end?r ^°^&τζη&
einer Dicke von 0,15 mm-wurde erhalten.

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die gleiche ;?irDelschicht getaucht. Das ^^1^A^-Swrn wurde dann 6 Minuten bei 246° C gehalten und in Wasser von Raumtemperatur abgeschreckt.|Eä^is^ftender Polymer -

Überzug von 0.5 mm Dicke wurde auf dem Röhr erhalten.

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Claims

Pate η t a η s ρ r ü c h e

1. Verfahren zum Überziehen von Werkstoffoberflächen mit unter Normalbedingungen festen Oxymethylenpolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst auf die zu beschichtenden Oberflächen einen festhaftenden Polyvinylacetalfilm und darauf den Oxymethylenpolymerüberzug aufbringt, indem man die Polymerteilchen in Berührung mit dem Film schmilzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Oxymethyleneopolymere einsetzt, die,verteilt in ihrer überwiegend aus Oxymethylengruppen bestehenden Kette, Gruppen mit benachbarten Kohlenstoffatomen im Kettenverlauf enthalten,- wobei insbesondere Copolymere aus Trioxan und Äthylenoxyd oder Dioxolan eingesetzt werden.

^. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenschicht ein Polyvinylformal- oder ein Polyvinylbutyralfilm gebildet wird.

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