DE10013617A1

DE10013617A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils mit mindestens einer marmorierten und/oder farbigen Sichtfläche

Info

Publication number: DE10013617A1
Application number: DE10013617A
Authority: DE
Inventors: Hans Aussem
Original assignee: Hans Aussem
Current assignee: AW GMBH KUNSTSTOFF-FARBKONZENTRATE, 96215 LICHTENF
Priority date: 2000-03-18
Filing date: 2000-03-18
Publication date: 2001-09-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils mit mindestens einer marmorierten oder farbigen Sichtfläche, sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens und ein Kunststoffteil mit eingebetteten Festkörperteilchen. Der Masse des thermoplastischen Kunststoffes werden vor oder während der Verflüssigung für das Kunststoffteil mindestens für den Bereich der zu marmorierenden oder farblich abzusetzenden Fläche durch Magnetfeldeinwirkung ausrichtbare Festkörperteilchen zugesetzt. Vor dem Aushärten des Kunststoffes werden die Festkörperteilchen durch Magnetfeldbeaufschlagung in einer gewünschten Weise und Richtung ausgerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei nes Kunststoffteils mit mindestens einer marmorierten und/oder farbigen Sichtfläche sowie eine Anlage zur Her stellung eines solches Kunststoffteils und ein Kunst stoffteil mit einer marmorierten oder farbigen Sichtflä che.

Es ist bekannt, für die Herstellung von farbigen Kunst stoffteilen eingefärbtes Kunststoffgranulat zu verwenden und dieses vor oder während der Verflüssigung des Kunst stoffes in einem Extruder mit farbneutralem Granulat zu mischen.

Es ist weiterhin bekannt, Glanzpigmente, die aus farblo sen, transparenten und hochlichtbrechenden Plättchen be stehen, Kunststoffen beizugeben, die nach einer Parallel orientierung durch Mehrfacheffektion einen weichen Glanz effekt bewirken, der als Perlglanz bezeichnet wird. Zur Erzielung dieses Glanzeffektes sind verschiedene Pigmente wie guaninhaltige Fischsilber, Bleicarbonat, Bismut oxidchlorid, Titantioxidglimmer und andere bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils mit mindestens ei ner marmorierten und/oder farbigen Sichtfläche anzugeben, das es ermöglicht, während des Herstellungsprozesses be stimmte gewünschte Farbschattierungen in der Fläche eines Kunststoffteils zu bewirken bzw. bei marmorierter und farbiger Ausführung bestimmte Reflektionsgrade zu erzie len, und eine Anlage anzugeben, die die Herstellung eines solchen Kunststoffteils ermöglicht, sowie ein Kunststoff teil anzugeben, das für die Marmorierung und farbige Wie dergabe spezielle Komponenten aufweist.

Die Aufgabe löst die Erfindung durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Eine Anlage, mit der nach dem Verfahren Kunststoffteile herstellbar sind, ist im Anspruch 14 an gegeben. Ein Kunststoffteil mit mindestens einer marmo rierten oder farbigen Sichtfläche, mit einer bestimmten Stoffzusammensetzung gemäß der Erfindung, ist im Anspruch 19 angegeben.

Vorteilhafte Verfahrensschritte sind in den abhängigen Unteransprüchen 2 bis 13 angegeben, vorteilhafte Ausbil dungen der Anlage in den Ansprüchen 15 bis 19 und ein Kunststoffteil mit farbigen Komponenten gemäß der Erfin dung in Anspruch 20.

Gemäß der Lehre der Erfindung nach Anspruch 1 werden der Masse des thermoplastischen Kunststoffes für das Kunst stoffteil vor oder während der Verflüssigung des Kunst stoffes, z. B. in einem Extruder, mindestens für den Be reich der zu marmorierenden oder farblich abzusetzenden Fläche Festkörperteilchen zugesetzt, die durch Magnet feldeinwirkung ausrichtbar sind. Noch im flüssigen Zu stand, vor dem Aushärten des Kunststoffes, werden die Festkörperteilchen durch Magnetfeldbeaufschlagung in ei ner gewünschten Art und Weise und in eine gewünschte Richtung ausgerichtet. Durch diese Maßnahme ist ein be sonderer Oberflächenglanz, z. B. ein Perlglanz, erzielbar und bei Verwendung von farbigen Festkörperteilchen eine farbliche Ausrichtung. Im Falle, daß Festkörperteilchen in Plättchenform verwendet werden, die an den beiden Sei ten unterschiedliche Färbung aufweisen, sind darüber hin aus durch die Magnetfeldeinwirkung gewünschte farbige Ausrichtungen und Kombinationen erzielbar. Das Verfahren bewirkt also eine gezielte Orientierung von ein- oder mehrfarbigen Festkörperteilchen in einer Kunststoff schmelze, um dadurch bestimmte farbige oder perlmuttar tige bzw. marmorierte Flächen an Kunststoffteilen zu rea lisieren. Die Kunststoffteile selbst können Formspritz teile sein oder Stranggußteile, die aus einer Form ge preßt werden. Ebenso sind Flächengebilde mit den ge wünschten marmorierten oder farbigen Sichtflächen her stellbar.

Grundsätzlich können alle Metalle als Festkörperteilchen verwendet werden, die sich durch ein Magnetfeld ausrich ten lassen. Es ist aber auch möglich, derartige Festkör perteilchen auf Kunststoffträgern aufzubringen, z. B. auf duroplastischen Trägermaterialien, die den thermoplasti schen Kunststoffen beigegeben werden. Im flüssigen Zu stand der thermoplastischen Kunststoffe lassen sich die duroplastischen mit den Festkörperteilchen versehenen Teile ausrichten, so daß auch bei einer solchen Zusammen setzung die gewünschten Oberflächenstrukturen und Licht reflektionsgrade erzielbar sind, wenn die magnetische Ausrichtung im flüssigen Zustand des Kunststoffes erfolgt ist. Die Festkörperteilchen können nadel-, plättchen- oder stäbchenförmig ausgebildet sein. Im Falle der Plätt chenform können Vorder- und Rückseite unterschiedliche Einfärbungen aufweisen. Dadurch ist es möglich, Farbkom binationen durch Magnetfeldeinwirkung zu erreichen. Das Magnetfeld sollte gegenüber der Fläche des Kunststoff teils in der Position und der Stärke variabel sein, um so durch entsprechende Verstellung unterschiedliche Posi tionierungen der Teilchen zu erwirken, um damit auch un terschiedliche Farbeindrücke und Glanzeffekte zu erzie len.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß farbige Fest körperteilchen Durchmesser von ca. 20 µm bis ca. 2000 µm aufweisen, wobei deren Länge größer als der Durchmesser ist. Bei Plättchenform sind dies entsprechende Seiten dimensionierungen. Die Magnetisierbarkeit ist entweder durch die chemische Zusammensetzung des Teilchens gege ben, also synthetisch erzeugte Teilchen, oder durch na türliches Metall, wie Fe²O³, oder durch eine magnetisier bare Beschichtung eines Kunststoffträgers. Als Kunst stoffträger eignen sich alle Thermoplaste, z. B. PP, PE, PET, PETG, PF und deren Varianten sowie ABS-Kunststoff. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Kunststoffarten beschränkt. Auch andere Kunststoffe können zur Anwendung kommen, sofern sie in mindestens einem zähflüssigen Zu stand verarbeitbar sind, um die der Masse beigegebenen magnetisierbaren Teilchen durch Magnetfeldbeaufschlagung ausrichten zu können.

Die Magnetisierung selbst erfolgt mit Hilfe von steuerba ren Elektromagneten, deren generierte Magnetfeldstärke variiert bzw. eingestellt werden kann, wodurch unter schiedliche Strukturen und Schattierungen erzielbar sind. Vorteilhaft ist es, die Magnetfelderzeugungseinrichtung am Ende eines Extruders vorzusehen, so daß kein Durchmi schen der Festkörperteilchen in dem Kunststoff mehr er folgt. Das angegebene System kann sowohl bei der Extru sion als auch beim Spritzguß eingesetzt werden. Die nach dem Verfahren oder mittels einer Anlage nach der Erfin dung hergestellten Kunststoffteile zeichnen sich dadurch aus, daß sie aus thermoplastischem Kunststoff mit einge betteten, durch Magnetfeldeinwirkung ausgerichteten Festkörperteilchen bestehen, wobei diese Festkörperteil chen farbneutral oder aber auch farbig sein können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils mit mindestens einer marmorierten und/oder farbigen Sichtflä che mit folgenden Merkmalen:

a) der Masse des thermoplastischen Kunststoffes werden vor oder während der Verflüssigung für das Kunst stoffteil mindestens für den Bereich der zu marmo rierenden oder farblich abzusetzenden Fläche durch Magnetfeldeinwirkung ausrichtbare Festkörperteilchen zugesetzt;
b) vor dem Aushärten des Kunststoffes werden die Fest körperteilchen durch Magnetfeldbeaufschlagung in ei ner gewünschten Weise und Richtung ausgerichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die magnetisch ausrichtbaren Festkörperteilchen auf Kunststoffträgern aufgebracht werden und daß die Kunststoffträger mit den Festkörperteilchen der Masse des thermoplastischen Kunststoffes zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß der Kunststoffträger aus duroplastischem Mate rial besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Festkörperteilchen aus Metall oder metallischen Pigmenten bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Festkörperteilchen Fe²O³-basierte Festkör perteilchen sind.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Festkörperteilchen aus Aluminium oder Kup fer bestehen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperteilchen nadel-, plättchen- oder stäbchenförmig ausgebildet sind.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperteilchen eingefärbt sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die plättchen- oder stäbchenförmigen Festkörperteilchen an den Seiten unterschiedliche Färbun gen aufweisen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperteilchen einen Durchmesser bzw. Seitenbreiten in Größenordnungen von ca. 20 µm bis ca. 2000 µm aufweisen und daß die Län gen der Festkörperteilchen größer als die Breitenmaße sind.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Beimischung der Festkörperteilchen in einem Extruder erfolgt.

12. . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die sichtbare Fläche Bestandteil eines Hohlkör pers, eines geschlossenen Spritzformteils oder eines Flä chengebildes aus Kunststoff ist.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldbeauf schlagung und die Magnetfeldverteilung zur Erzielung ge wünschter Flächenstrukturierungen erfolgen.

14. Anlage zur Herstellung eines Kunststoffteils mit min destens einer marmorierten oder farbigen Sichtfläche nach dem im Anspruch 1 angegebenen Verfahren, dadurch ge kennzeichnet, daß sie einen Extruder aufweist, wel cher thermoplastische Kunststoffmasse mit Festkörper teilchen gemischt verarbeitet oder in welchem über einen Zuführkanal vor Austritt der flüssigen Kunststoffmasse in ein formgebendes Werkzeug oder in eine Form Festkörper teilchen zugesetzt werden und daß in der Fließstrecke des Kunststoffes, vor oder nach dem Austritt aus dem Extruder oder der Form, eine Magnetfelderzeugungseinrichtung vorgesehen ist.

15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß die Magnetfeldstärke von der Magnetfelderzeu gungseinrichtung variierbar und/oder einstellbar ist.

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich net, daß die Magnetfelderzeugungseinrichtung einer Flachdüse eines Extruders nachgeschaltet ist.

17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß die Magnetfelderzeugungseinrichtung der Aus trittsöffnung des Extruders vorgeschaltet ist.

18. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß eine Magnetfelderzeugungseinrichtung in dem formgebenden Werkzeug eingearbeitet ist.

19. Kunststoffteil mit mindestens einer marmorierten oder farbigen Sichtfläche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus thermoplastischem Kunststoff mit eingebetteten, durch Magnetfeldeinwirkung ausgerichteten Festkörperteil chen besteht.

20. Kunststoffteil nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß die Festkörperteilchen eingefärbt sind.