DE1198535B

DE1198535B - Verfahren zur Oberflaechenbehandlung von Gebilden aus haertbaren Kunststoffen

Info

Publication number: DE1198535B
Application number: DEW27531A
Authority: DE
Inventors: Richard Kastner; Emil Hesse
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1960-03-24
Filing date: 1960-03-24
Publication date: 1965-08-12
Also published as: BE601771A; NL262817A; CH449961A

Description

Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Gebilden aus härtbaren Kunststoffen Oberflächen von Gebilden aus manchen härtbaren bzw. vulkanisierbaren Kunststoffen zeigen bisweilen unerwünschte physikalische Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich Glätte, Rauheit u. dgl. So weisen manche Kunststoffe einen starken nicht gleitenden Effekt auf. Eine Silikonkautschukplatte kann beispielsweise auf einer glatten Unterlage nicht verschoben werden; je größer die Kraft ist, die man hierzu anwendet, um so stärker tritt die nicht gleitende Eigenschaft der Kautschukoberfläche in Erscheinung.
In Fällen, wo die mangelnde Gleiteigenschaft von Silikonkautschukoberflächen unerwünscht war, be half man sich durch Bepudern der Oberfläche mit einem Gleitmittel, wie dies zur Beseitigung des klebrigen Charakters von frisch vulkanisiertem rein organischem Kautschuk vorbekannt war. In der Regel kamen Talkum oder Glimmer zur Anwendung. Die aufgebrachten Gleitmittel nutzten sich jedoch rasch ab, so daß ein wiederholtes Pudern erforderlich war.
Gänzlich untragbar ist diese Methode z. B. bei der Verwendung von mit Silikonkautschuk beschichteten Glasfasergeweben als Bügelunterlage. Hier ist ein gutes Gleiten des Bügeleisens überhaupt nicht zu erzielen. Denn aufgepudertes Glimmermehl glättet zwar zunächst die Oberfläche der Bügelunterlage; beim feuchten Bügeln jedoch bleibt der Glimmer an dem gebügelten Stück haften und verschmutzt vor allem dunkelfarbiges Bügelgut. Darüber hinaus geht der Gleiteffekt wieder verloren.
Die Aufbringung der die Oberflächeneigenschaften der gummielastischen Gebilde in der erwünschten Weise ändernden Pulver mit Hilfe von Bindemitteln, wie dies aus der deutschen Patentschrift 398733 oder dem deutschen Gebrauchsmuster 1708481 bekannt ist, führt häufig nicht zu dem hier erwünschten Erfolg, weil sich die Bindemittel nicht genügend mit den gummielastischen Gebilden verbinden, den Biegebeanspruchungen beim Gebrauch der Gebilde nicht standhalten, oder weil die Pulver durch die Bindemittel so stark umhüllt werden, daß sie nur das Aussehen der Oberfläche nicht aber die weiteren Oberflächeneigenschaften verändern.
Schließlich ist es bekannt, durch Druck Flocken auf Kautschukoberflächen aufzubringen. Diese Flokken bewirken jedoch nicht die hier erwünschte Anderung der Oberflächeneigenschaften. Außerdem wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Druckanwendung vermieden, soweit dies die Aufbringung und Verankerung der Pulver auf den härtbaren gummielastischen Kunststoffen betrifft.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ober- flächenbehandlung von Gebilden von aus hochviskosen Flüssigkeiten bzw. Pasten erhaltenen härtbaren gummielastischen Kunststoffen ist dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberflächen vor der Härtung indifferente kristalline Pulver in möglichst feiner Verteilung aufgebracht werden und daß nach dem teilweisen, durch das Eigengewicht der Teilchen erreichten Einsinken dieser Teilchen in die Oberfläche der Kunststoffmasse das Aushärten vorgenommen wird.
In der Hauptsache kommen zwei entgegengesetzt wirkende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anwendung. Entweder werden mangelhaft glatte Oberflächen durch Aufbringen von als Gleitmittel wirkenden indifferenten blättchenförmig kristallinen Pulvern geglättet. Es handelt sich hierbei insbesondere um die Verwendung mineralischer blattförmiger Pulver wie Glimmer, Graphit und Talkum oder auch synthetischer gepreßter hochdisperser Kieselsäuren, die auf dem Gaswege erzeugt sind. Mit Hilfe derartiger Pulver wird erfindungsgemäß eine bedeutende Verbesserung der Oberflächenglätte und damit der Gleitfähigkeit erzielt.
Es ist wichtig, daß die Gleitmittelteilchen einseitig an der Oberfläche der Kunststoffe fixiert werden, während die andere Seite, beispielsweise des Glimmers, von dem Trägermaterial unbenetzt bleibt.
Ein Beimischen der Gleitmittel zum unvulkanisierten Material vermittelt den Vulkanisaten keinen Gleiteffekt.
Versuche z. B. mit Glimmermehl zeigten, daß die Glimmerblättchen mit einer Seite auf der Kunststofffläche ankleben oder etwa bis zur Hälfe in diese einsinken. Durch die nachfolgende Härtung des Kunststoffs wird der Glimmer fest an die Oberflächenschicht gebunden. Nach dem Entfernen des überschüssigen Glimmermehls von der Fläche besitzt diese eine dauerhafte gute Gleiteigenschaft gegen alle glatten Flächen. Die festhaftende Glimmerschicht kann durch heißes und feuchtes Bügeln oder durch Abwischen nicht mehr entfernt werden.
Von Bedeutung ist, daß erfindungsgemäß neben dem gewünschten Effekt der Oberflächenglätte auch eine Verringerung der Wasseraufnahme und -durchlässigkeit erzielt wird, was z. B. bei der Wasserdampfentwicklung beim Bügeln von nassen Teilen auf mit Kunststoffen beschichteten Bügeltüchern von großer Wichtigkeit ist.
Kunststoffgebilde, deren Oberflächen durch die erfindungsgemäße Behandlung mit besonderem Erfolg rutschfest gemacht werden, bestehen beispielsweise aus Elastomeren, wie Silikonkautschuk, oder sind oberflächlich mit Silikonkautschuk beschichtet bzw. imprägniert. Hierfür wird vor allem kalthärtender Silikonkautschuk in Form von Gieß-, Streich oder Knetmassen bzw. von Gemischen dieser Massen verwendet.
Eine andere Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man unerwünscht glatten Oberflächen von Kunststoffgebilden vor der Härtung bzw. Vulkanisation durch Aufbringen geeigneter Pulver eine gewisse Rauheit verleiht. Als aufrauhend wirkende Pulver sind beispielsweise gemahlene Quarze oder andere kristalline, mineralische oder synthetische Stoffe, die sich zu eckigen bzw. hartkantigen Bruchstücken vermahlen lassen, geeignet. Nicht zuletzt sei dabei die Möglichkeit erwähnt, durch die vorgenannte Methode die Oberflächen von als Bodenbelag dienenden Kunststoffen rutschsicher zu machen.
Das erfindungsgemäße Aufbringen der die Oberflächeneigenschaften verändernden Pulver kann beispielsweise mit Hilfe von Rüttelsieben mit entsprechender Maschenweite oder durch preßluftbetriebene Zerstäubervorrichtungen geschehen. Hierbei muß das staubfeine Mittel die Oberfläche des Trägers möglichst lückenlos und gleichmäßig bedecken und einseitig mit der zunächst noch flüssigen oder plastischen Oberflächenmasse verkleben. Es ist wichtig, daß die Teilchen nur bis etwa zur Hälfte einsinken und nicht gänzlich von der Trägermasse bedeckt werden. Blättchenförmiges Material, das sich für das Glattmachen besonders gut eignet, soll mit einer Fläche auf dem Träger aufliegen und verkleben. Um diesen Zustand zu erreichen, muß die Viskosität des Trägers vor der Aushärtung und das spezifische Gewicht des Sprühmaterials aufeinander abgestimmt werden. Nach dem Aushärten ist dann eine einseitige dauerhafte Fixierung der angewendeten pulverförmien Materialien erreicht.
Eine weitere Möglichkeit, gepulvertes Material auf eine Oberfläche aufzubringen, besteht darin, daß man die aufzusprühenden Mittel in einem Lösungsmittel dispergiert. Um das häufige Absetzen zu vermeiden, verwendet man zweckmäßigerweise Lösungsmittel mit einem hohen spezifischen Gewicht, z. B.
Trichloräthylen. Derartige Dispersionen können mit Hilfe einer Spritzpistole verarbeitet werden. Wenn zwischen dem Träger und der Düse ein größerer Abstand während des Spritzens eingehalten wird, verdunstet das Lösungsmittel und der trockene Füllstoff erreicht feinverteilt die Fläche. Dieses Verfahren wird z. B. mit besonderem Erfolg zur Herstellung eines immerglatten Bügeltuchs verwendet.
Beispiel 1 Zwecks Herstellung eines Bügeltuchs mit einer dauerhaften Oberflächenglätte wurde auf ein dichtes Glasfasergewebe nach dem üblichen Streichverfahren eine Dispersion einer Silikonkautschukstreichmasse folgender Zusammensetzung aufgetragen: 50 g Streichmasse, gut dispergiert in 40 g Toluol, sodann versetzt mit 10 g Butanol und kurz vor dem Streichvorgang 1,5 g Härter gut beigemischt.
Der Härter setzte sich zusammen aus Tetraäthylsilikat und Diäthylzinndilaurat.
Die Schichtdicke des vulkanisierten Silikonkautschuks nach Verdunsten des Lösungsmittels betrug 0,15 bis 0,2 mm. Das Aufsprühen des Gleitmittels (feines Glimmermehl) geschah unmittelbar nach dem Streichvorgang auf die noch flüssige Dispersionsschicht.
Hierzu wurde eine Aufschlämmung von 10 g feinstem Glimmermehl in 90 g Trichloräthylen verwendet, die man mit einer üblichen Farben-Spritzpistole auf die gestrichene Silikonkautschukfläche verdüste.
Zwischen dem beschichteten Glasgewebe und der Düse wurde ein Abstand von etwa 40 bis 50 cm eingehalten; dadurch verdunstete das Lösungsmittel bereits zum größten Teil während des Aufdüsens an der Luft, und der Glimmer wurde gleichmäßig fein verteilt und trocken auf die halbflüssige Dispersionsschicht geschleudert.
Beispiel 2 Die angewandte Silikonkautschukdispersion setzte sich wie folgt zusammen: 30 g Knetmasse, 50 g Toluol, 20 g Butanol, 1 g Härter (wie in Beispiel 1).
Die Schichtdicke der auf Glasfasergewebe aufgebrachten Schicht bei zweimaligem Strich betrug nach der Vulkanisation 0,3 mm. Das Bestäuben mit dispergiertem Glimmermehl erfolgte nach dem zweiten Streichvorgang. Das so erzeugte Bügeltuch war noch weicher im Griff und abriebfester als ein mit Streichmassendispersion hergestelltes Tuch.
Beispiel 3 Zwecks Erzeugung von Formkörpern aus kaltvulkanisierbarem Silikonkautschuk mit dauerhafter glatter Oberfläche werden kaltvulkanisierenden lösungsmittelfreien Silikonkautschukvorprodukten (Gießmassen, Streichmassen, Knetmassen oder Gemischen derselben) wie üblich 2 bis 5 Gewichtsprozent Härter gut beigemischt und die Massen in bekannter Weise, z. B. auf Platten, verarbeitet. Oder die noch unvulkanisierte Kautschukmasse wird im Streichvorgang als Deckschicht auf verschiedene Träger, wie Metall, Textil, Glasfasergewebe, Holz, Kunststoff usw., aufgebracht. Das Gleitmittel wird in der vorbeschriebenen Weise noch vor der Vulkanisation auf die Kautschukoberfläche aufgetragen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Gebilden von aus hochviskosen Flüssigkeiten bzw. Pasten erhaltenen härtbaren gummielastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberflächen vor der Härtung indifferente kristalline Pulver in möglichst feiner Verteilung aufgebracht werden und daß nach dem teilweisen, durch das Eigengewicht der Teilchen erreichten Einsinken dieser Teilchen in die Oberfläche der Kunststoffmasse das Aushärten vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf aus Silikonelastomeren bestehenden Oberflächenschichten als Gleitmittel wirkende Pulver aufgebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver trocken aufgestäubt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver durch Versprühen einer flüssigen, das Pulver enthaltenden Dispersion aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß blättchenförmig kristallisierte Pulver, wie Glimmer, aufgebracht werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 584 019, 398 733; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1708481; Dr.-Ing. Karl Mau: »Aus der Praxis des Gummifachwerkers«, Verlag Berliner Union, Stuttgart, 2. Auflage, 1951, S. 189, 190.