EP0424551A1 - Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Mehrkomponenten-Mischungen auf Basis von Reaktionskunststoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Mehrkomponenten-Mischungen auf Basis von Reaktionskunststoffen Download PDF

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EP0424551A1
EP0424551A1 EP89119606A EP89119606A EP0424551A1 EP 0424551 A1 EP0424551 A1 EP 0424551A1 EP 89119606 A EP89119606 A EP 89119606A EP 89119606 A EP89119606 A EP 89119606A EP 0424551 A1 EP0424551 A1 EP 0424551A1
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liquid
coated
reaction
plastic mixture
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Karl Reinhard Zeiss
Paul Degen
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/30—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0218—Pretreatment, e.g. heating the substrate

Definitions

  • the invention relates to a process for the production and processing of multi-component mixtures based on reaction plastics, the liquid mixture being cooled to a temperature which permits essentially dry further processing.
  • the main patent mentioned is generally aimed at avoiding such disadvantages and restrictions when processing reaction plastics that result from the fact that the material can only be processed in the liquid, pasty or deformable state within a certain period of time, the so-called pot life the processing properties can change significantly during this period.
  • the present invention aims to provide a particularly simple method for coating surfaces with reactive plastic, and this object is achieved according to the invention in that the cooled reactive plastic mixture is brought into the form of a solid body, of which material is rubbed against a surface to be coated is removed, which melts and hardens by heating on the surface to be coated.
  • the invention has the advantage that in this way even reaction plastics, the processing of which is critical under the prevailing practical conditions, can be applied to the surfaces to be coated just as easily, as hitherto, for. B. Ski wax on skis. While handling essentially according to previous language usage is to be referred to as "growing" or "waxing in”, according to the method proposed according to the invention, depending on the type of reaction plastics used, a very solid, self-contained surface layer is obtained which liquefies from the layer processed by rubbing in the solid state and then consists of reacted reaction plastic.
  • reaction plastics that have previously been applied in liquid form to the surfaces to be coated are possible for the new process, in particular epoxy, methacrylate, polyurethane, silicone and polyester resins.
  • the preferably cold-reactive reaction liquid plastics are first cooled to the extent that they are blocked in their reaction by the process according to the invention.
  • the cooling takes place by means of cryogenic liquid gas, e.g. B. liquid nitrogen, according to a first preferred alternative of the z. B. by adding accelerators, retarders, leveling agents, pigments, hydrophobizing or hydrophilic additives and optionally fillers mixed and reacted liquid mixture according to the desired recipe is solidified by pouring into a liquid gas bath.
  • pellets solid particles of certain size classes, which are referred to below as pellets.
  • the pellets are pressed or sintered into a coherent, larger body, from which the amount required for coating is then rubbed off by frictional contact with the surface to be coated.
  • the method according to the invention can also be carried out in such a way that the reaction liquid plastic of a certain recipe is converted into a z. B. is poured by cryogenic liquid gas cooled mold and solidified therein briefly to the desired shape. Even if this does not consist of sintered pallets, as in the first case, it can be applied to the surface to be coated by frictional contact, which, as described above, leads to a hardened plastic layer via the liquid phase.
  • the solid body, from which the coating material is rubbed off remains cold and solid during a prolonged application process, it is preferably clamped in a cooled holder.
  • the invention also extends to such previously new holding and guiding devices with cooling chambers for use when applying a coating material.
  • the manufacturing process shown in FIG. 1 begins with the resin and hardener components A, B being mixed with any other substances provided according to the desired formulation.
  • the mixture M is blocked in its reaction by placing it in a bath of liquid stick substance N is poured or sprayed. This quenching process produces grains or pellets 10 which, in the cooled state, can be stored for virtually any length of time.
  • larger solid bodies 12 e.g. B. cuboid or cylinder, in which the pellets 10 are pressed in a corresponding shape 14 and thereby sintered together.
  • the solid bodies 12 are therefore sintered bodies with a granular structure. If appropriate, they can also be produced as castings with a homogeneous structure, as described above.
  • the shaped pieces 12 can be stored indefinitely in the cooled state and are dimensionally stable.
  • the new application method for the coating of surfaces with reaction liquid plastic is shown.
  • the fitting 12 is received in a holding device 16, which is pistol-shaped in the example and is provided for this purpose with one or more coolant chambers 18, into which, for. B. a cryogenic liquid gas, solid CO2 or other refrigerant can be filled.
  • the coolant chamber 18 surrounds the frozen liquid plastic molding 12 and prevents premature thawing.
  • the molding 12 When coating, e.g. B. a wall surface 20, a bottom surface 22, a tube, a container wall or other surface, the molding 12 is pressed against the surface to be coated and rubbed along it. This creates an applied surface layer 24, similar to the application of a wax layer. However, since these are reaction plastics, the applied material heats up, forms a relatively uniform liquid film and solidifies when it reacts completely.
  • the temperature conditions during application can be controlled and controlled by e.g. 3, a cooling device 26 carried during application keeps the temperature of the frozen reaction plastic body 12 below a certain limit value and / or a heating device 28 heats the surface to be coated to a certain minimum temperature.
  • a mechanical feed mechanism 30 is attached to the holding device 16, which pushes the fitting 12 step by step out of the cooled guide or holder, so that its front free end bears against the surface to be coated Surface 20 or 22 can be pressed.
  • the type and size of the holding device 16 depends on whether small or large areas are to be coated by hand or by machine. Basically, the new method is suitable for both craftsmen who, for. B. only to repair punctiform insulating coatings or to apply an abrasion-resistant covering to small areas, as well as for industrial production z. B. of plates with a certain coating. Another application example is the application of road markings, e.g. B. by means of a mobile holding device. Finally, the coating of fabrics should also be mentioned, which can lead to impregnation of the fabric due to the liquefaction of the reaction plastic during the application process.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Das Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Mehrkomponenten-Mischungen auf Basis von Reaktionskunststoffen sieht vor, daß die flüssige Mischung auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche eine im wesentlichen trockene Weiterverarbeitung erlaubt. Diese erfolgt dann dadruch, daß die gekühlte Reaktionskunststoff-Mischung in Form eines festen Körpers (12) gebracht wird, von dem durch Reiben an einer zu beschichtenden Oberfläche (20) Material (24) abgetragen wird. Das abgeriebene Material schmilzt auf der zu beschichtenden Oberfläche und kann dann in kurzer Zeit aushärten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Mehrkomponentenmischungen auf Basis von Reaktionskunststoffen, wobei die flüssige Mischung auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche eine im wesentlichen trok­kene Weiterverarbeitung erlaubt.
  • Das genannte Hauptpatent ist generell darauf gerichtet, bei der Verarbeitung von Reaktionskunststoffen solche Nach­teile und Beschränkungen zu vermeiden, die sich daraus erge­ben, daß das Material nur innerhalb einer bestimmten Zeit­dauer, der sogenannten Topfzeit, im flüssigen, pastösen oder verformbaren Zustand verarbeitet werden kann und sich auch während dieser Zeitdauer die Verarbeitungseigenschaften wesentlich ändern können.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt, ein besonders einfaches Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit Reaktionskunststoff zu schaffen, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gekühlte Reaktions­kunststoffmischung in Form eines festen Körpers gebracht wird, von dem durch Reiben an einer zu beschichtenden Ober­fläche Material abgetragen wird, welches durch Erwärmung auf der zu beschichtenden Oberfläche schmilzt und aushärtet.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, daß auf diese Weise selbst Reaktionskunststoffe, deren Verarbeitung unter den jeweils vorherrschenden praktischen Bedingungen kritisch ist, ebenso einfach auf die zu beschichtenden Flächen aufgetragen werden können, wie bisher z. B. Skiwachs auf Ski. Während die Hand­habung im wesentlichen nach dem bisherigen Sprachgebrauch als "wachsen" bzw. "einwachsen" zu bezeichnen ist, erhält man nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren eine je nach der Art der verwendeten Reaktionskunststoffe sehr feste, in sich geschlossene Oberflächenschicht, die aus dem im festen Zustand durch Aufreiben verarbeiteten, in der Schicht verflüssigten und dann ausreagierten Reaktions­kunststoff besteht.
  • Für das neue Verfahren kommen grundsätzlich alle Reaktions­kunststoffe in Frage, die bisher in flüssiger Form auf die zu beschichtenden Flächen aufgetragen wurden, also insbeson­dere Epoxyd-, Methacrylat-, Polyurethan-, Silicon-, und Poly­esterharze. Die vorzugsweise kaltreaktiven Reaktionsflüssig kunststoffe werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst soweit abgekühlt, daß sie in ihrer Reaktion blok­kiert sind. In bevorzugter Ausführung des Verfahrens erfolgt die Abkühlung mittels kryogenem Flüssiggas, z. B. flüssigem Stickstoff, wobei nach einer ersten bevorzugten Alternative der z. B. durch Zugabe von Beschleunigern, Verzögerern, Verlaufmitteln, Pigmenten, Hydrophobierungs- oder hydrophilen Zusatzmitteln und gegebenenfalls Füllstoffen nach gewünsch­ter Rezeptur angemischte und anreagierte Flüssigkunststoff durch Eingießen in ein Flüssiggas-Bad verfestigt wird. Durch die dabei stattfindende Abschreckung und durch die Art des Eingießens bzw. Einsprühens des Flüssigkunststoffs in das Bad entstehen feste Partikel bestimmter Größenklassen, die im folgenden als Pellets bezeichnet werden. Nach der bevor­zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Pellets zu einem zusammenhängenden größeren Kör­per zusammengepreßt bzw. gesintert, von dem dann durch Reib­kontakt mit der zu beschichtenden Fläche die zur Beschich­tung notwendige Menge abgerieben wird. Durch den erwähnten Press- bzw. Sintervorgang läßt sich die Zug-, Druck- und Abriebfestigkeit der in der benötigten Gestalt hergestellten Formstücke beeinflussen.
  • In einer weiteren Alternative läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch so ausführen, daß der Reaktionsflüssigkunst­stoff bestimmter Rezeptur in eine z. B. durch kryogenes Flüssiggas gekühlte Form eingegossen wird und darin kurz­fristig zu dem gewünschten Formstück erstarrt. Auch wenn dieses nicht, wie im ersten Fall, aus zusammengesinterten Pallets besteht, kann damit durch Reibkontakt an der zu beschichtenden Oberfläche ein Materialauftrag erfolgen, der, wie oben beschrieben, über die flüssige Phase zu einer ausgehärteten Kunststoffschicht führt.
  • Damit der feste Körper, von dem das Beschichtungsmaterial abgerieben wird, bei einem länger dauernden Auftragvorgang kalt und fest bleibt, wird er vorzugsweise in einer gekühl­ten Halterung eingespannt. Die Erfindung erstreckt sich auch auf derartige, bisher neue Halte- und Führungseinrich­tungen mit Kühlkammern für den Einsatz beim Auftragen eines Beschichtungsmaterials.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 Eine schematische Darstellung des Herstellungs­verfahrens eines Formstücks, welches zum Beschich­ten einer Fläche verwendbar ist;
    • Fig. 2 Eine Haltevorrichtung mit Kühlkammern zur Aufnahme eines Formstücks nach Fig. 1;
    • Fig. 3 Ein Formstück nach Fig. 1 in Reibkontakt mit einer zu beschichtenden Fläche.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Herstellungsgang beginnt damit, daß Harz- und Härterkomponenten A, B mit gegebenenfalls wei­teren nach der gewünschten Rezeptur vorgesehenen Stoffen angemischt werden. Die Mischung M wird in ihrer Reaktion dadurch blockiert, daß sie in ein Bad aus flüssigem Stick­ stoff N eingegossen oder eingesprüht wird. Es entstehen durch diesen Abschreckvorgang Körner bzw. Pellets 10, die im gekühltem Zustand praktisch beliebig lange gelagert wer­den können.
  • Ausgehend von den Pellets 10 werden im nächsten Schritt größere feste Körper 12, z. B. Quader oder Zylinder, her­gestellt, in dem die Pellets 10 in einer entsprechenden Form 14 gepreßt und dadurch zusammengesintert werden. Die festen Körper 12 sind also bei dem gezeigten Ausführungsbei­spiel Sinterkörper mit körniger Struktur. Sie können gege­benenfalls auch, wie oben geschildert, als Gießkörper mit homogener Struktur hergestellt werden. Die Formstücke 12 sind im gekühlten Zustand unbegrenzt lagerfähig und formsta­bil.
  • In Fig. 2 und 3 ist das neue Auftragverfahren bei der Be­schichtung von Oberflächen mit Reaktionsflüssigkunststoff gezeigt. Gemäß Fig. 2 wird das Formstück 12 in einer im Beispielsfall pistolenförmigen Haltevorrichtung 16 aufgenom­men, die zu diesem Zweck mit einer oder mehreren Kühlmittel­kammern 18 versehen ist, in die z. B. ein kryogenes Flüssig­gas, festes CO₂ oder ein anderes Kältemittel eingefüllt werden kann. Die Kühlmittelkammer 18 umgibt im Beispielsfall das gefrorene Flüssigkunststoff-Formstück 12 und verhindert vorzeitiges Auftauen.
  • Bei der Beschichtung, z. B. einer Wandfläche 20, einer Bo­denfläche 22, eines Rohrs, einer Behälterwand oder einer sonstigen Fläche wird das Formstück 12 gegen die zu be­schichtende Fläche angedrückt und reibend daran entlangge­führt. Es entsteht dabei eine aufgetragene Oberflächen­schicht 24, ähnlich wie beim Auftragen einer Wachsschicht. Da es sich hier aber um Reaktionskunststoffe handelt, er­wärmt sich das aufgetragene Material, bildet einen verhält­nismäßig gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm und verfestigt sich beim Ausreagieren.
  • Falls gewünscht, können die Temperaturbedingungen beim Auf­tragen kontrolliert und gesteuert werden, indem z. B. gemäß Fig. 3 eine beim Auftragen mitgeführte Kühleinrichtung 26 die Temperatur des gefrorenen Reaktionskunststoffkörpers 12 unter einem bestimmten Grenzwert hält und/oder eine Heizeinrichtung 28 die zu beschichtende Fläche auf eine bestimmte Mindesttemperatur erwärmt.
  • Da das Formstück 12 durch Abrieb zunehmend kürzer wird, ist an der Haltevorrichtung 16 ein im Beispielsfall mechani­scher Vorschubmechanismus 30 angebracht, der das Formstück 12 schrittweise aus der gekühlten Führung bzw. Halterung heraus vorschiebt, so daß es mit seinem vorderen freien Ende gegen die zu beschichtende Fläche 20 bzw. 22 angedrückt werden kann.
  • Es versteht sich, daß sich die Art und Größe der Haltevor­richtung 16 danach richtet, ob von Hand oder maschinell kleine oder größere Flächen beschichtet werden sollen. Grundsätzlich eignet sich das neue Verfahren sowohl für Handwerker, die z. B. nur punktuell isolierende Beschichtun­gen auszubessern oder auf kleine Flächen einen abriebfesten Belag aufzutragen haben, als auch für die industrielle Fert­tigung z. B. von Platten mit einer bestimmten Beschichtung. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist das Aufbringen von Straßenmarkierungen, z. B. mittels einer fahrbahren Haltevor­richtung. Schließlich sei auch noch das Beschichten von Geweben erwähnt, das wegen der Verflüssigung des Reaktions­kunststoffs beim Auftragvorgang zu einer Imprägnierung des Gewebes führen kann.
  • Es versteht sich, daß die jeweils einzuhaltenden Temperatu­ren, der Anpreßdruck des Formstücks 12 gegen die zu be­schichtende Fläche, die Reibgeschwindigkeit und weitere Parameter vom einzelnen Anwendungsfall und dem zum Einsatz kommenden Reaktionskunststoff abhängen. Danach richten sich dann auch die zur Erzie lung optimaler Arbeitsbedingun­gen zu treffenden Maßnahmen.
  • Dabei kann es in einfachen Fällen sogar genügen, ein aus einem gekühlten Aufnahmebehälter entnommenes Formstück 12 ohne jede weitere Kühlung an einer zu beschichtenden Ober­fläche abzureiben oder zur Verarbeitung in einer nur mit einer Wärmeisolierung statt Kühlmittelkammern versehenen Haltevorrichtung aufzunehmen.

Claims (7)

1. Mehrkomponenten-Mischungen auf Basis von Reaktionskunst­stoffen, wobei die flüssige Mischung auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche eine im wesentlichen trockene Weiterverarbeitung erlaubt,
dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Reaktionskunststoff-Mischung in Form eines festen Körpers gebracht wird, von dem durch Reiben an einer zu be­schichtenden Oberfläche Material abgetragen wird, welches durch Erwärmung auf der zu beschichtenden Oberfläche schmilzt und aushärtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn­zeichnet, daß die Reaktionskunststoffmischung beim oder nach dem Abkühlen zunächst in die Form verhältnis­mäßig kleiner fester Körner gebracht wird, die zu einem zu­sammenhängenden größeren Körper zusammengepreßt werden, von dem dann als BEschichtungsmaterial dienendes Material ab­gerieben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die flüssige REaktionskunststoff-Misch­ung mittels kryogenem Flüssiggas in den festen Aggregatzu­stand gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­net, daß die flüssige Reaktionskunststoffmischung durch Eingießen oder Einsprühen in ein Flüssiggas-Bad verfestig wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­net, daß die flüssige Reaktionskunststoff-Mischung in ei­ner mittels Flüssiggas gekühlten Form verfestigt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der feste Körper, von dem als Beschichtungsmaterial dienendes Material abgerieben wird, während des Abreibvorgans gekühlt gehalten wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß sie aus ei­ner Fassung zur Halterung und Führung eines durch Abrieb zu verarbeitenden festen Körpers sowie wenigstens einer an die Fassung angrenzenden Kühlmittelkammer (18) besteht.
EP89119606A 1989-10-23 1989-10-23 Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Mehrkomponenten-Mischungen auf Basis von Reaktionskunststoffen Withdrawn EP0424551A1 (de)

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