DE1520076A1

DE1520076A1 - Harzmasse zur Herstellung von UEberzuegen

Info

Publication number: DE1520076A1
Application number: DE19641520076
Authority: DE
Inventors: Childs William Isaac
Original assignee: Dexter Corp
Current assignee: Dexter Corp
Priority date: 1963-06-25
Filing date: 1964-06-15
Publication date: 1969-07-24
Also published as: CH436710A; US3269974A; GB1011515A

Description

Patentanwälte

DR. DIETER MORF
München

15* Juni 1964 JS-53 193

HYSOL CORPORATION 322 Hoüghton Avenue, Olean, N.Y,, V.St.A.

Harzmasse zur Herstellung von Überzügen I

Die Erfindung betrifft Epoxyharzmassen in Form von feinteiligen, lookeren Pulvern zum Auftragen auf erhitzte Werkstücke aus der Wirbelschicht oder durch Trockenzerstäubung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Epoxyharzmassen, die in» folge einer besonderen Kombination von zwei verschiedenen Arten von Epoxyharzen mit einem normalerweise festen Anhydrid als Katalysator beim Auftragen auf erhitzte Werkstücke Überzüge liefern, die bei höheren Temperaturen sowohl einen guten elektrischen Widerstand als auch eine hohe physikalische Festigkeit aufweisen.

Die Verminderung der physikalischen Festigkeit bei höheren Temperaturen bietet in vielen Fällen, in denen an sich die Anwen-

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dung von Epoxyharzbelägen angezeigt erscheinen würde» Schwierigkeiten, die ganz besondere bei der Isolierung von elektrischen Erzeugnissen, wie Armaturen, Statoren, Rotoren und dergleichen, zutage treten. Auf solche Seile werden nämlich die Drahtwindungen über der Isolierung unter Spannung aufgebracht, und in normalen Betrieb werden die Teile häufig Temperaturen von beträchtlicher Höhe ausgesetzt. Die Erfahrung hat gezeigt, das8 Isolierungen aus den bisher bekannten EpoxyharzüberzUgen auf solchen Teilen leicht.durch die auf sie von den Drahtwindungen ausgeübte Spannung zerschnitten oder zerbroohen werden, wodurch ein elektrischer Kurzschluss entsteht.

Für die Beurteilung der Eignung von Epoxyharzüberzügen für elektrische Arbeitsteile der hier beschriebenen Art gewinnt man ein wertvolles Hass für die Fähigkeit, dieser Art des Versagens Widerstand zu leisten, durch Messung der "Durehsohneidetemperatur" eines auf dem betreffenden Arbeitsteil erzeugten Überzuges. Die Durchsohneidetemperatur wird nach dem folgenden Prüfverfahren ermittelt}

Ein 12,7 mm χ 12,7 mm χ 12,7 cm messender Stahlstab wird auf der ebenen Oberfläche in einer Dicke von 0,254 bis 0,635 mm und an den Kanten in einer Dicke von 0,127 bis 0,38 mm beschichtet. Der Stab wird, an beiden Enden auf einem Stahlrahmen abgestützt, in waagerechter Lage in einen Ofen eingebracht.

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Über den Stab wird ein 0,5 mm dioker Kupferdraht gehängt, der an seinen beiden Enden ein Gewicht von 0,45 leg trägt. In dieser Lage wirkt der Druck des Drahtes und der Gewichte auf die Kanten des Stabes ein. Eine elektrische Verbindung ermöglicht den Stromfluss durch einen Summer, der summt, sobald der Stromkreis geschlossen wird. Der Strom flieset durch den Summer, den das Gewicht tragenden Draht und den beschichteten Stab* Der Stromkreis ist jedoch durch den als elektrische Isolation wirkenden Überzug unterbrochen. In ein in den Stab gebohrtes loch wird ein Thermoelement eingesetzt, welches nicht die Lufttemperatur im Ofen, sondern die Temperatur des Stabes selbst misst. Nun wird die Ofentemperatur mit einer Geschwindigkeit von 3,3 bis 4,4° O/Min, erhöht, bis der Überzug durch die Wärmeeinwirkung so weit erweicht, dass er dem Druck des Drahtes nachgibt und der Draht den Überzug durchschneidet, wodurch der elektrische Stromkreis geschlossen wird und der Summer summt. Die Temperatur des Stabes zu diesem Zeitpunkt wird als "Durchschneidetemperatur" verzeichnet.

Eine hohe Durchschneidetemperatur bedeutet, dass der Überzug auch noch bei hohen Temperaturen eine gute elektrische Isolation darstellt. Die üblichen Epoxyharz-BeBchichtungemaesen, die sich sonst als elektrische Isolierstoffe gut eignen, weisen bei der oben beschriebenen Prüfung Durchschneidetemperaturen auf, die durchweg unter etwa 188° C liegen und mitunter sogar nur

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150° O betragen. Io Gegenssts dasu weisen die «us den erfindungegettässen Harsoassen hergestellten ÜbersUge durchweg Durohsohneidetenperaturen von Hehr ale etwa 232? 0 und gewöhnlich von mehr ale 246° 0 auf» woraus sich ihr· Überlegenheit nicht nur für die Isolierung elektrischer Teile der oben beschriebenen Art_} sondern auch allgemein für die Beschichtung ergibt, wenn es auf die Erhaltung der physikalischen Festigkeit bei höheren Temperaturen ankoomt·

t I

Feste Bpoxyharee» die aus Bisphenol Λ und Bpiohlorhydrln hergestellt sind» sind an sich bekannt. Diese Harse besitsen eine Funktionalität (nittlere Ansahl der Spoxygruppen %% Molekül) ▼on »ehr als 1 und gewöhnlich von etwa 2. Sie variieren beträchtlich in Molekulargewicht und Erweichungspunkt ι für die Zwecke der Erfindung können derartige Harze ait Molekulargewichten von etwa 900 bis 10 000 und Erweichungspunkten von etwa 60 bis UO⁰ C mit Erfolg verwendet werden· Wesentlich ist Jedoch, dass für die neuen Barsmassen noch ein sweitee Epoxyharz, nämlich ein Epoxyharz auf der Grundlage eines novolake, in Mengen von etwa 1 Gewichteteil auf 1 bis 20 Gewiohteteil« des Bisphenol-Barses verwendet wird.

Feste epoxydierte Hovolakharee sind ebenfalls an sioh bekannt und in Handel erhältlich. Ihre Herstellung duroh Unsetsung von Epiohlorhydrin mit Phenol-Formaldehyd-Harsen» die reaktionsfä-

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hige -OH-Gruppen enthalten, ist in der USA-Patentschrift 2 658 885 beschrieben. Diese festen Harze haben eine I'unktionalität von mehr als 2 und häufig sogar von 6 bis 7. Pur die Zwecke der Erfindung sollen die Epoxyharze auf der Basis von Novolaken Molekulargewichte von etwa 500 bis 1500, eine Funktionalität von etwa 3 bis 7 und einen Erweichungspunkt von etwa 30 bis 120° 0 aufweisen.

Die Mengenverhältnisse der beiden Harze zueinander sollen so ausgewählt werden, dass das geschmolzene Harzgemisch einen Erweichungspunkt von mehr als 70° C hat. Eine bevorzugte Methode zur Herstellung der neuen Harzmassen ist das Zusammenschmelzen der beiden Harze und das anschliessende Vermählen zu einem feinteiligen festen Stoff. Wenn die Harzmassen andererseits durch blosses Zusammenmischen der beiden pulverförmigen Harze ohne Zusammenschmelzen hergestellt werden, sollen beide Harze vorzugsweise Erweichungspunkte von mehr als 70 C aufweisen.

Als Härtungsmittel enthalten die neuen Harzmassen ein festes Anhydrid oder Polyanhydrid mit einem Schmelzpunkt über etwa 50° C. Typische, leicht erhältliche Härtungsmittel dieser Art sind die folgenden:

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a. Pyronellithaäuredianhydrid

b. Benzophenondianhydrid

c. Irimellithsäureanhydrid

d. Phthalsäureanhydrid

β· Hexaofalor-endomethyl-tetrahydrophthalsäureanhydrid

f. £thylenglykol~bis~trimellithat-anhydri&

g. Glycerin-"bis-trimellithat-anhydrid η. Glycerin-trie-trimellithat-anhydrid.

Von diesen haben sioh die unter b, f, g und h genannten Di- und Trianhydride als besonders günstig erwiesen« da die bei der Härtung stattfindende zusätzliche Vernetzung die Hoohtemperaturfestigkeit der gehärteten Überzüge weiter erhöht. Harzmassen, die trockene Gemische aus Harz und Anhydrid enthalten» besitzen eine gute Haltbarkeit und härten bei Temperaturen in der Gröaaenordnung von 200° 0 schnell aus.

Der mengenmässige Anteil des Härtungsmittels in der Hasse beträgt vorzugsweise 0,5 bis 1,25 Äquivalente Anhydrid je Epoiyäquivalent* Dies entspricht etwa 0,15 bis 0,4 Gewichtstellen Anhydrid je Gewiohtsteil der Gesamtmenge der Harze. Wenn sioh ein klarer Überzug bilden soll» braucht die Hasse nur aus den Harzen und den Härtungsmittel zu bestehen. Gewöhnlich ist es jedoch zweokmässigf um einen undurchsichtigen und bzw. oder farbigen Überzug zu erhalten und die Hochteiaperatureigenachaften des Überzuges zu Verbessern und bzw. oder die Cresamtkosten des Überzuges herabzusetzen, dass die Harznaseen ausserden noch Füllstoffe» wie inerte Mineralfülietoffe und Pigmente, enthalten· Pigmente werden zugesetzt, um den Überzug die ge-

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wüneohte Farbe zu verleihen, und «war in allgemeinen in verhältnisnässig niedrigen Konaentrationen. An das Pigment ist die Anforderung su etellen» dass es bei Temperaturen von 200 bis 225° C Mindestens 1 Stunde beständig sein soll, Uta die noraale Härtung eu überdauern. Typiaohe derartige Pigraente sind Phthalocyaninpignente für blaue und grüne farben, Queoksilher-Cadaiumpigaente und Eisenoxydpigaente für rote farben und Titandioxyd für weisse farbe. Se tonn jedooh grundsätB-lioh jedes Pigaent verwendet werden, das ait den Epoxyharsen verträglich und bei den angegebenen Seaperatureh beständig ist.

Inerte Mineralfüllstoffe vermindern nioht nur die Koeten der HarEoassen, sondern verbessern auch die physikalische Beschaffenheit der daraus hergestellten Überzüge; insbesondere verbessern, sie die Fliessfähigkeit, wenn die pulverförmigen Harenassen auf die erhitzten Werkstücke aufgetragen und auf ihnen ausgehärtet werden. Typische inerte füllstoffe sind Glimmer, Siliciuadioxyd, Silicate, TalkuB, Baryt und dergleichen; sehr feinteiliges Siliciumdioxid ist besonders günstig für die Verbesserung der fliessfähigkeit des Pulvers. Man kann jedoch auch andere inerte füllstoffe verwenden, wenn sie ein gutes elektrisches Isolierveraögen aufweisen und bei Temperaturen von etwa 400 bis 500° C beständig sind·

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Die Füllstoffe sollen in feinteiügem Zustande vorliegen und vorzugsweise Teilehengrössen von weniger als 0,044 mm aufweisen. Diese Füllstoffe können innerhalb eines weiten Bereiches von Mengenverhältnissen anwesend sein» und zwar auch in Mengen, die die Gesamtmenge an Harzen und Härtungemittel übersteigen; ihre Menge soll jedoch nicht grosser sein als etwa 70 Gew.-^ der Gesamtmasse.

Zur Herstellung der neuen Harzmassen können die einzelnen Har-. ze, das Härtungsmittel und die Füllstoffe miteinander vereinigt werden, indem die Harze und das Härtungsmittel zunächst einzeln bis auf Korngrössen unter 0,177 mm vermählen und dann, z.B. in einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung oder in einer Kugelmühle, mit den Füllstoffen gemischt werden, bis sich ein inniges Gemisch gebildet hat. Vorzugsweise werden jedoch die Harze und die Füllstoffe einsohliesslioh des Pigments so miteinander gemischt, dass die Harze auf den Füllstofftellohen einen Überzug bilden und diese benetzen. Hlerduroh wird nicht nur das Aussehen des fertigen Überzuges, sondern auch seine Homogenität verbessert. Dieses Vermischen kann erfolgen, indem man die Harze in einem Kessel schmilzt, die Füllstoffe einrührt, bis sich ein homogenes Gemisch gebildet hat, dieses Gemisch vorzugsweise in flachen Schichten abkühlt und es dann zu einem feinen Pulver mit Korngrössen unterhalb 0,177 mm vermahlt, in welchem die EinzelteHohen aus einem Gemisch der verschiedenen Bestandtei-

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le bestehen. Das Vermischen kann aber auch durch Plastifizieren der Harze und Füllstoffe in einer Zweiwalzen-Kunststoffraüiile erfolgen, bis sich ein homogenes Gemisch gebildet hat, worauf dieses Gemisch abgekühlt und, wie oben beschrieben» vermählen wird.

Die gemischten Harz-Füllstoffteilchen, die entweder nach dem oben beschriebenen Schmelz- oder nach dem beschriebenen Piastizifierungsverfahren erhalten worden sind, werden dann mit dem Härtungsmittel (welches ebenfalls auf Korngrössen unterhalb 0,177 mm vermählen worden ist) und gegebenenfalls mit dem besonderen, die Fliessfähigkeit des Pulvers verbessernden Stoff, wie feinteiligem Siliciumdioxid, in der Kugelmühle oder einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung vermischt. Das Vermählen soll mindestens 2 Stunden, zweckaässig etwa 2 bis 6 Stunden, fortgesetzt werden. Längeres Vermählen führt zu Pulvern mit kleineren Teilchen, aus denen sich glattere Überzüge bilden, und kann für gewisse Anwendungszwecke vorteilhaft sein« Für das günstigste Verhalten bei der Anwendung in Form einer Wirbelschicht sollen die Teilchen vorzugsweise im Grössenbereich von 5 bis 400 μ liegen.

Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, den Massen Modifiziermittel zuzusetzen. Solche Modifiziermittel sollen Schmelzpunkte oberhalb etwa 70° C aufweisen, und zu ihnen gehören z,B.

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Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 4000 oder Polyvinylbutyral. Wenn die Massen nach dem Schmelz- oder Plastiflzierungsverfahren hergestellt werden, werden die Modifiziermittel mit den geschmolzenen Harzen vereinigt oder zusammen mit dem Harz und den Füllstoffen plastifiziert.

Sie.neuen Harzmassen können auf die Werkstücke nach verschiedenen Verfahren aufgetragen werden, z.B. durch Trockenaufstäubung auf die erhitzten Werkstücke, durch Flammenspritzen oder durch Eintauchen der erhitzten Werkstücke in eine aus der Harzmasse bestehende Wirbelschicht. Das letztere Verfahren eignet sich besonders gut zur Erzeugung gleiohmässiger Oberzüge auf unterschrittenen und unzugänglichen Flächen unregelmäesig geformter Werkstücke, wie Armaturen, Statoren, Rotoren und dergleiohen. Bei der Beschichtung aus der Wirbelschicht wird das Werkstück auf etwa 200° C erhitzt und einige Sekunden in die aus der Harzmasse bestehende Wirbelschicht eingetaucht, so dass die gewünschte Menge der Harzmasse auf das Werkstück aufsohmilzt. Wenn das Werkstück eine beträchtliche Masse aufweist, kann die latente Wärme ausreichen, um eine vollständige Aushärtung der Harzmasse herbeizuführen. Wenn die Werkstücke eine geringere Masse besitzen, von der die Wärme rasch zerstreut werden kann, kann es erforderlich sein, sie zusätzlich etwa 10 bis 30 Minuten im Ofen auf etwa 200 bis 225° C zu erhitzen, um die Aushärtung, die bereits mit dem Aufschmelzen der Harzmasse

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auf das Werkstück beginnt, zu vervollständigen.

In den folgenden Beispielen werden die verwendeten Harzmassen der Einfachheit halber folgendermassen bezeichnet:

Ungefähres

Harz	Art	A	1	Erweichungs punkt, ⁰C	105	Molekular gewicht	Epoxy- . äquivalent
B-1	Bisphenol	A	95 bis	105	1840	825 bis 1025
B-2	Bisphenol	A	95 "	135	1880	860 " 1015
B-3	Bisphenol		125 "	85	4500	2000 ^w 2500
H-1	Novolak		75 ^M	105	1080	220 " 230
N-2	Novolak	95 ⁿ		1270	230 " 240
Bei	spiel

Bine pulverförmige Überzugsmasse, wird hergestellt, indem 100 g Harz B-3 und 54 g Harz N-2 zusammengeschmolzen, 154 g Silioiuadioxyd (Korngrösse bis 0,044 mm) zu der Sohmelze zugesetzt werden und das Ganze gleiohnässig vermischt wird* Das Gemisch wird bis zum Erstarren gekühlt, zerbrochen und auf Korngrösaen von weniger als 0,177 mm vermählen. Dieses Pulver-wird mit 58 g (ebenfalls auf Korngröaaen von weniger als 0,177 mm vermählenem) Glycerin-tris-trimellithat-anhydrid und mit 1,5 g kolloidalem Siliciumdioxid vermischt und 2 Stunden in der. Kugelmühle zu einem homogenen, lockeren Pulver vermählen.

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Sas Pulver wird in eine Wirbelsohiohtvorriohtung eingebracht und durch Hindurohleiten von luft in eine Wirbelschicht übergeführt, worauf ein auf 210° C vorerhitztes Werkstück aus Stahl in die Wirbelschicht getauoht wird, wobei das ulver auf die eingetauchten Oberflächen des Werkstückes aufschmilzt. Nach dem Entfernen des Werkstückes aus der Wirbelschicht wird der Überzug 10 Minuten im Ofen bei 210° C gehärtet. Der Überzug ist glatt und zusammenhängend und hat auf der ebenen fiber_T fläche eine Dioke von etwa 0,4 mm. Die Durohsohneidetemperatur liegt oberhalb 246° 0, d.h. der Überzug wird bei 246° C von dem Kupferdraht nicht durohsohnitten. Ein Überzug dieser Art mit einer Dioke von 0,533 mm besitzt eine elektrische Durchschlagsfestigkeit von mehr als 17 000 Volt.

Beispiel 2

Sine pulverfönnige Überzugsmasse wird hergestellt, indem zunächst durch Plastifizieren in einer heissen Zweiwalzen-Kunstetoffmühle 100 g Harz B-3, 67 g Harz N-2, 292 g Baryt (Korngross· bis 0,044 mm) und 0,7 g blaues Phthalooyaninpigment miteinander vermischt werden. Nach dem Kühlen und Erstarren wird dieses Gemisch auf Korngrössen von weniger als 0,177 mm vermählen und mit 46 g (ebenfalls auf Korngrössen von weniger als 0,177 mm vermahlenem)Xthylenglykol-bis-trimellithat-anhy- .drid und 0,5 g kolloidalem Silioiumdioxyd durch 5-stündiges •Vermählen in der Kugelmühle gemischt«

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Wenn ein auf 200° C vorerhitztes Werksttiok aus Stahl In eine aus diesem Pulver bestehende Wirbelschicht getaucht und dann 10 Minuten im Ofen bei 200° 0 ausgehärtet wird, erhält man einen glatten, zusammenhängenden dunkelblauen überzug mit einer Durchschneidetemperatur oberhalb 249° C.

Beispiel 3

Nach dem Verfahren des Beispiele 2 werden 100 g Harz B-1, 100 g Harz N-2, 300 g Siliciumdioxyd (Korngrösee bis 0,044 ram) und 1,6 g blaues Phthalocyaninpigment miteinander vermischt und gepulvert und dann 4 Stunden in der Kugelmühle mit 67 g Glycerin-trie-trimellithat-anhydrid und 1,0 g kolloidalem SiIiciumdioxyd zu einem homogenen, lockeren Pulver vermählen.

Ein auf 195° 0 vorerhitzter Metallstab wird in eine aus diesem Pulver bestehende Wirbelschicht getauoht und 30 Minuten bei 195° C gehärtet. Man erhält einen glatten, dunkelblauen, zusammenhängenden Überzug mit einer Durchschneidetemperatur oberhalb 246° O₀

Beispiel

Eine pulverförmige Überzugsmasse wird hergestellt, indem zunächst durch Plastifizieren in einer heissen Zweiwalzen-Kunststoffmühle 100 g Harz B-1, 100 g Harz N-2, 300 g Silioiumdi-

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oxyd (Korngrösse bis 0,044 mm), 4 g grünes Phthalocyaninpigment und 4 g Polyvinylbutyral ("Butvar B-76") miteinander vermischt werden, wobei das letztere als Modifiziermittel zur Verbesserung der Fliesefähigkeit wirkt. Das Gemisch wird gekühlt, auf Korngrössen unterhalb 0,177 mm vermählen und mit gepulvertem Trimellithsäureanhydrid (Korngrössen unterhalb 0,177 mm) vermischt, wobei dieses Gemisch 2 Stunden in der Kugelmühle vermählen wird.

Wenn ein auf 200° 0 vorerhitztes Werkstück aus Stahl in eine aus diesem Pulver bestehende Wirbelschicht getaucht und 20 Minuten bei 200° C ausgehärtet wird, erhält man einen glatten, matt grünen, zusammenhängenden Überzug mit einer Durchsohneidetemperatur oberhalb 232° C.

Beispiel 5

Eine pulverförmige Überzugsmasse wird hergestellt, indem zunächst durch Plastifizieren in einer heissen Zweiwalzen-Kunststoff mühle 100 g Harz B-2, 9,7 g Harz N-2, 166 g Baryt (Korngrösse bis 0,044 mm), 0,35 g blaues Phthalocyaninpigment und 1,1 g weisses Titandioxydpigment miteinander gemischt werden. Dieses Gemisch wird gekühlt, auf Korngrössen unterhalb 0,177 mm vermählen, mit 19 g Glycerin-tris-trimellithat-anhydrid (Korngröseen unterhalb 0,177 mm) und 1,4 g kolloidalem Siliciumdioxyd vermischt und das Gemisch 2 Stunden in der Kugelmühle vermählen.

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Wenn ein auf 200° 0 rortrhitztes Werkstück aus Stahl in eine aus diesen Pulver bestehende Wirbelschicht getaucht und dann 15 Minuten bei 200° C ausgehärtet wird, erhält ean einen glatten, zusammenhängenden Überzug von nittelblauer Farbe nit. einer Durchschneidetemperatur oberhalb 249° 0.

Beispiel 6

Eine pulverfOrmige überzugsmasse wird hergestellt, inden durch Plastifizieren in einer heissen Zweiwalzen-Kunststoffmühle 100 g Harz B-I, 22 g Harz B-2, 246 g Baryt (Korngröeeen bis 0,044 mm) und 1,8 g rotes Eisenoxidpigment niteinander vernisoht werden. Dieses Gemisch wird gekühlt, auf Korngröeeen unterhalb 0,177 mm vermählen, mit 29 g Benzophenondianhydrid (Korngröese unterhalb 0,177 am) und 1,1 g kolloidalem Siliciumdioxid vermischt und das Qemisoh 2 Stunden in der Kugelmühle vermählen.

Hach dem oben beschriebenen Verfahren aus diesem Pulver hergestellte Überzüge zeigen nach 30 Minuten langem Härten bei 200°0 eine Durohsehneidetemperatur oberhalb 249° C.

Beispiel 7

Eine pulverförmige Überzugsmasse wird hergestellt, indem zunächst in einer heissen Zweiwalzen-Kunststoffmühle 100 g Harz B-1, 34 g Harz N-2, 266 g Baryt (Korngröeeen bis 0,044 mm),

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2 g grünes Phthalocyaninpigmenf und 6 g Poiyäthylenglykol (Molekulargewicht etwa 4000) miteinander vermischt werden» wobei daa letztere als Modifiziermittel zur Verbesserung der Flieesfähigkeit des Pulvers dient. Dieses Gemisch wird gekühlt, auf Korngrössen unterhalb 0,177 mm vermählen und mit 51 g Tetrachlorphthalsäureanhydrid und 1 g kolloidalem SiIioiumdioxyd vermischt, worauf das Gemisch 2 Stunden in der Kugelmühle vermählen wird.

Nach dem obigen Verfahren aus diesem Pulver hergestellte Überzüge zeigen nach 30 Minuten langem Härten bei 200° C eine Durohschneidetemperatur oberhalb 249° C.

Beispiel 8

Eine pulverförmige Überzugsmasse wird hergestellt, indem zunächst in einer heissen Zweiwalzen-Kunststoffmühle 100 g Harz B-1, 33 g Harz N-1, 262 g Baryt (Korngrösse bis 0,044 mm) und 4 g rotes Eisenoxydpigment miteinander vermischt werden. Dieses Gemisch wird gekühlt, auf Korngrössen unterhalb 0,177 mm vermählen und mit 30 g Glyoerin-bis-trimellithat-anhydrid (Korngrösse unterhalb 0,177 mm) und 1 g kolloidalem Siliciumdioxid vermischt, worauf das Gemisch 2 Stunden in der Kugelmühle vermählen wirdο

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Nach dem obigen Verfahren aus diesem Pulver hergestellte Überzüge zeigen nach 20 Hinuten langem Aushärten bei 200 0 eine Durchsohneidetemperatur oberhalb 249° 0·

Wie oben beschrieben, kann das Verhältnis des Harzes auf der Grundlage von Bisphenol A zu dem Harz auf Novolak-Grundlage in den neuen Harzmassen von etwa 1 : 1 bis 20 : 1 variieren. Die Auswahl eines bevorzugten Verhältnisses für den jeweiligen Zweck kann nach Massgabe der gewünschten physikalischen Eigenschaften erfolgen, die die Überzüge ausser ihrer Festigkeit bei hoher Temperatur oder der hohen Durchschneidetemperatur besitzen sollen. Als allgemeine Richtlinie ist dabei zu beachten, dass die Überzüge in steigendem Masse brüchiger werden, wenn die Menge des Novolakharzes sich dem Verhältnis 1 : 1 nähert oder dieses übersteigt. Das Verhältnis 1 : 1 stellt daher bei den meisten Überzugsmitteln eine praktische obere Grenze für die Menge des Hovolakharzes dar. Am anderen Ende des Bereiches, d.ho wenn man den Anteil des Novolakharzes vermindert, ist das Verhältnis 20 : 1 kein gut definierter Bndpunkt. Auoh bei Verwendung viel kleinerer Mengen an Novolakharz kann immer noch eine nennenswerte Verbesserung in den Hochtemperatureigenschaften im Vergleich zu dem nicht-modifizierten Harz auf der Grundlage von Bisphenol A erzielt werden. Das Verhältnis 20 ι 1 stellt aber eine praktische Grenze dar, wenn es entscheidend auf hohe Durchschneidetemperaturen der Überzugsmassen ankommt.

o¹⁷/ f:

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Claims

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Patentansprüche

1. HarzQaaee zur Herstellung von überzügen, die bei höheren Temperaturen eine hohe physikalische Festigkeit beibehalten, in form eines zur Beschichtung erhitzter Werkstücke aus der Wirbelschicht oder duroh Trockenzeretäubung geeigneten lockeren Pulvers, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver aus einen Gemisch eines Epoxyharzes auf der Grundlage von Bisphenol A und eines zweiten, von einem Phenol-?ormaldehyd-Harz mit reaktionsfähigen OH-Gruppen abgeleiteten Epoxyharz bei einem Gewiohtsverhältnis des ersten Epoxyharzes zum zweiten Epoxyharz in Bereich von etwa 1 s 1 bis 20 : 1 und eines oberhalb etwa 50° 0 schmelzenden Anhydrides oder Polyanhydrides als Härtungemittel besteht.

2« Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse des Pulvers im Bereich von etwa 5 bis 400 μ liegt.

3· Harzmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Härtungsmittels im Bereich von etwa 0,15 bis 0,4 Gewichtsteilen je Gewichtsteil der gesamten Harzmenge liegt.

4. Harzmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxyharz auf der Grundlage von Bisphenol A ein Molekular-

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gewicht von etwa 900 bis 10 000 und einen Erweichungspunkt von etwa 60 hie UO⁰ 0 aufweist.

5. Harsaasse nach Anspruch 1 bis 4ι dadurch gekennzeichnet, dass das Bweite Epoxyharz ein Molekulargewicht von etwa 500 bis 1^00 und einen Erweichungspunkt von etwa 50 bis 120° 0 aufweist.

6. Harzoaeee naoh Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Harze in solchen Mengenverhältnissen vorliegen, dass das gesohnolsene Gemisch einen Erweichungspunkt oberhalb etwa 70° 0 aufweist.

7· Harznaaee nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet₉ dass sie Füllstoffe in Mengen bis 70 Gew«-gt der Gesamtmasse enthält.

8. Haremasse nach Anspruch 7» dadurch gekennieichnet, das· die Füllstoffe Bindeβtens einen inerten Mineralfüllstoff enthalten·

9· Harsmasee nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe ein Pigment enthalten.

IO. Harsoasse nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver ein Gemisch aus einzelnen Teilchen eines jeden der Bestandteile ist.

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11, Harzmasse nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver aus mindestens zwei Arten von Einzelte Hohen besteht, wobei eine Teilchenart aus dem Härtungemittel und eine andere Teilchenart aus einem geschmolzenen Gemisch der Harze und gegebenenfalls der Füllstoffe besteht.

12* Harzmasse nach Anspruch 10 oder 11» dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Spur kolloidales Siliciumdioxyd in Form gesonderter Teilchen enthält.

13· Harzmässe nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Härtungsmittel A'tkylenglykol-bis-trimellithat-anhydrid ist.

14» Ηδ^δ)'·^ν'3θ η~·£ϊ . . :·;;.;-■'*λ ^%, ""::■.:« ^!< •Vj.dii.re!'¹. gsk^rmEeichnet, dass ds,'- ' _t..?tungsi0l'; .. .·.. '•■^^"»'•ivi-^i-ia-^rijaellithat-anhydrid ist.

■!3. HarziDaee© nach ,., -ir^ct Ί 'li.2 :2_? aaciwo& gsJsennzeichnet, dass das HärtungsiBit^el wlyoeria-uie-triaellithat-anhydrid ist.

16» Hersmasse nach >jaspruoh 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Härtungsajit-;sl Banaopfeenondiaahjarid ist.

aBe aacfc .('.ngpruch 1 Ms 12» dadureh gekennzeichnet, dass das Härtungsmit^J^l Trimellithsäureanhydrid ist.

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18. Verfahren zur Herstellung von Harzmassen nach Anspruch 1 bie 17, dadurch gekennzeichnet! dass man die Harze und Füllstoffe zusammenschmilzt, das Gemisch zum Erstarren bringt und zu Teilchen mit Koragröseen von weniger als 0,177 on vermahlt, das so erhaltene Pulver mit dem pulverföroigen Härtungseittel mit Korngröseen unterhalb 0,177 mm vermischt und das Gemisoh mindestens 2 Stunden in der Kugelmühle bis zur Entstehung eines homogenen, lockeren Pulvers vermahlt.

19* Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem letzten Miechvorgang eine Spur kolloidales Siliciumdioxid • zugesetzt wird.

20. Beschichtetes Erzeugnis, dadurch gekennzeichnet, das· es unter Verwendung einer Harzmasse nach Anspruoh 1 bis 17 beschichtet worden ist.

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