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Verfahren zur Herstellung von gemusterten Formkörpern Zur Herstellung
von gemusterten Formkörpern aus liunststoffen waren bisher verschiedene Verfahren
bekannt. Man kennt bereits das Verstellen von farblich kontrastierenden, dekorativen
Gegenständen aus Kunststoffen durch stellenweise Ausübung einor Kaltverformung,
wodurch diese Teile einen stark konstrastierenden und undurchsichtigen Farbton annehmen
Bekannt ist ferner das herstellen von Kunststoffprofilen nit matmoriertem oder gemasertem
Aussehen ii Strangpreßverfahren, bei don im Zuführungskanl eines Extruders und im
rechten Winkel zur Strömungsrichtung der Masse Hehlewllen angeordnet sind, die über
eine Vielzahl ton Bohrungen eine andersfarbige Mischung deu Kanal
zuführen
und der darin fließenden Kunststoffmasse beimische.
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Ein marmorierter oder. ähnlich gearteter Mustereffekt läßt sich mittels
Extrudierens auch in der Weise erzielen, daß die Schneckengänge der mehrgängigen
Förderspindeln mit unterschiedlich gefärbtem Material beschickt werden. Zum herstellen
von ICunststoffgegenständen mit deutlich voneinander abgegrenztem Farbeffekt ist
auch schon vorgeschlagen worden, verschiedenfarbige Kunststoffe gleichzeitig unmittelbar
nebeneinanderliegend aus einem Extruder auszupressen und den tropfenförmigen Rohling
in gewünschter Größe vom Mundstück abzunehmen und in einer Matrize zu pressen. Für
transparente thermoplastische Kunststoffe, wie z.B. Celluloid, Cellulosederivate
etc., mit einer Imitation von Schildplatt, »liffelhorn oder ähnlichen natürlichen
Zeichnungen haben sich praktisch andere Musterverfahren bis heute behauptet. Die
gebräuchlichste Methode geht von 2 cm breiten Walzfellen aus gelben und dunkelbraunen
Mischungen aus, die aufeinandergelegt mehrfach durch einen engen Walzenspalt hindurchgelassen
werden. Durch Vergrößern des Walzenppalts entsteht ein Fell (4 cm), das in handgroße
Streifen geschnitten wird, die hochkant in eine Kochpressc geschichtet und zum Rundblock
verschweißt werden. Man kann auch zwecks Umwandlung der wolkigen Musterung in eine
mehr gefleckte oder geaderte Zeichnung die Waizfelle in einer WSchiebepresse" auZeinandorschiohten.
Die aus dem Schlitz abgezogenen Kunststoffbahnen worden dann auf einen Hohlkern
gewickelt und zum Rundblook verpreßt von de schlie#lich die
Flächengebilde
mit dem gewünschten Mustereffekt im spangebenden Verfahren abgeschältwerden.'Daneben
sind gemusterte Gegenstände, wie z.D. Brillengestelle od. dgl. aus hellfarbiger
und Dunkelfarbiger Schicht kaschierten Kunststoffen im Handel, bei denen die obere
Schicht musterrecht teilweise ausgefräst worden ist. In den letzten Jahren haben
sich Gie#harzformkörper mit blanker Oberfläche in zunehmendem Maße eingeführt, so
z.B. für'Brillengestelle, Knöpie und Teile von geringem Ma# und Volumen, sog. Kleinteile.
Nachdem es gelungen ist, solche Formkörper auch spannungsfrei zu gie#en, hat man
gesteigerten Wert auf die Erzielung spiegelglatter Oberflächen gelegt. Als Harzmaterial
für die Formen wie auch für die herzustellenden Formkörper1 z'B. Brillengestelle,
wird vornehmlich Epoxydharz verwendet. Die Vielfarbigkeit von Gie#harzformkörpern
dient ersichtlich zu dekorativen Zwecken' sowie zu Unterscheidungszwecken.
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Je nach dem Verwendungszweck sind Gegenstände beliebiger Form in unterschiedlichen
Farben erwünscht, wobei die Bereiche unterschiedlicher Farben klar und deutlich
voneinander getrennt und abgegrenzt sowie die konturentraue Mehrfarbigkeit auf großer
Entfernung erkennbar sind bzw. durch Ineinanderlaufen der Farben einen marmorierten
oder gemaserten bis geaderten Effekt geben. So bringt man z.B. ungemusterte, verschiedene
Kunstharzschichten in einer Formrinne aufeinander, verdichtet den Schichtkörper
quer zu seiner Längsachse und unterteilt den Formling quer, zur Länge der, übereinanderliegenden
Schichten in Scheiben, die mit profilierten Formwerkzeungen verpreßt werden.
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Bei den bekannten Verfahren zur Erzeugung eines Marmorierungseffektes
war das sich ergebende Muster nur zufällig erzielbar und es war praktisch nioht
möglich, eine wiederholbare bestimmte Art einer Musterung zu erssugen, weil an zu
sehr vom Zufall bein Mischen der plastischen Masten und nicht zuletzt Von der Geschicklichkeit
der mit den Folgeoperationen Beauftragten abhängig war.
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Die Erzeugung eines sogenannten Havanna-Effektes in plastischen Werkstoffen,
die, wie z.B. Celluloid, bisher zur Herstellung Ton Brillengestellen verwendet vurden,
ist langrierigt aufwendig und hat überdies den Nachteil, daß die Lage von hellen
und dunklen Stellen oder Fleoken im iertigen Erzzeugnis nicht mustergerecht wiederholbar
ist. Die Erzsagung eines sogenannten Havanna-Effekts in gegossenen Brillen aus Duroplasten,
ZeBe Epoxydharz, war bisher nur durch wechselweises Vergießen verschieden gefärbter
Harzmischungen möglich.
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Auf diese Weise hergestellte Brillengestelle zeigten stets in der
Flußriohtung schlierenartige oder wolkige Linien. Ein Stenern der Lag. der hellen
und dunklen Stellen ist dabei in wirtschaftlich praktisch vertretharem Rahmen unmöglich.
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Die Erfindung besieht sich nun ii besonderen auf ein Verfahren nr
Heratellung von genusterten formkörpern, insbesondere Brillengestellen und -bügeln
od.dgl. Kleinteilen aus Kunststoffen* insbesondere Duroplasten, wie Epoxydharzen,
ungesättigten Polyesterharzen oder Pelyurethanharzen und zielt darauf ab, die Nachteile
der bisher bekannten Verfahren zu verseiden.
Die Erfindung besteht
im wesentlichen darin, daß die Formkörper aus einem oxydierbaren Material, welches
duroh Oxydation seine Farbe verändert, hergestellt oder mit einem solchen Material
versetzt werden und unter Wärmeeinwirkung an verschiedenen Stellen einer unterschiedlichen
Sauerstoffein@ wirkung ausgesetzt werden, wobei die Frnikörper aus einem Kunststoff
bestehen, welcher bei dieser Wärmeeinwirkung formbeständig ist. Iliebei sind unter
diem Begriff der Oxydation auch Carboxylierungen, Dehydrierungen bzw. Dehydratisierungen
und Carbonisierungen sowie eine Reihe weiterer folgereaktionen zu ver stehen, welche
auf Sauerstoffeinwirkung zurückzufähren sind.
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Auf diese Weise wird es ermöglicht, eine präztse wiederholbare Musterung
in einer vorbestimmten Weise =1 erzeugen, wobei weitgehende Variationen in einer
gewünschten Weise möglich sind. Die Erhitzung des Formkörpers erfolgt hiebei auf
eine Temperatur, bei Welcher die Oxydation beschleunigt wird, da andernfalls das
Verfahren nioht in praktisch in Betracht kommenden Zeiträumen durchgeführt werden
könnte. Die obere Grenze der Erhitzung ist daduroh gegeben, daß das Material des
Formkörpers nicht zerstört oder beeinträchtigt werden darf. Zweckmä#ig erfolgt die
Er hitzung auf Temperaturen von etwa 150 bis 350p C.
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Die Sanerstoffeinwirkung ftana in verschiedener Weise auf die betreffenden
vorgesehenen Stellen beschränkt werden.
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Es kann boi einer Erhitzung des Formkörper in einer exydierenden Ätiosphäre
die Oberfläche der Formkörper teilweise abgedeckt werden. Diese Abdeckung kann geläs
der Erfindung mit einem Schutze lack, einer Silikonmasse usf. erfolgen, wobei ein
diohter Abschluß
der betreffenden Oberflächenteile erfolgt. Gegebenenfalls
könnte duroh einen undichten Abschluß auch eine Oxydation in geringem Ausmaß ermöglicht
werden, wodurch wieder ein unterschiedlicher Parbeffekt erzielt werden kann. Die
Erhitzung kann hiebei einfach dadurch erfolgen, daß die su musternden Form. körper
durch einen Röhrenofen hindurchgeführt werden, wobei die Durchsatzgeschwindigkeit
die Einwirkungsdauer der oxydierenden Atmosphäre bestimmt.
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Es können aber auch Teile der Oberfläche des erhit7sten Formkörpers
mit Sauerstoff angeblasen werden, so daß an diesen Stellen bevorzugt eine Oxydatinn
und damit eine Verfärbung stattindet. Wenn schärfere Abgrenzungen gewünscht sind,
können auch die anderen Teile der Oberfläche abgedeckt sein und es kann letzten
Ende auch ein Teil der Oberfläche abgedeckt, ein Teil einfach der oxydierenden Atmosphäre
ausgesetzt und ein Teil iit technisch reinem Sauerstoff angeblasen werden, wodurch
dann Farbeffekte in verschiedenem Ausmaß erzielt werden können.
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Die Abdeckung gegen die Sauerstoffeinwirkung kann gegebenenfalls
auch durch teilweises Eintauchen der Formkörper in eine inerte oder reduzierende
Flüssigkeit erfolgen. Als inerte Fltissigkeit kommt beispielsweise Glyzerin in Betracht.
Ein solches Verfahren hat den Vorteil, daß der Arbeitsgang des Aufbringens eines
abdeckenden Überzuges erspart werden kann, wobei Glyzerin den Vorteil biete, daß
es leicht abwachbar ist. In diesem Falle wird dann die erhitzte Sauerstoffatmosphäre
nur auf die nciht eina getauchten Teile des Formkörpers einwirken, wobei es keine
Rolle spielt, wenn in tuge des Verfahrens auch die inerte oder reduzierende Flüssigkeit
m@erhitzt wird, da Ja kein Sauerstoff fur
die Einwirkung aui die
eingetauchte Partie des Formkörpers zur Verfugung steht. Es können aber auch umgekehrt
die Formkörper in eine erhitzte reduzierende Flüssigkeit eingetaucht werden, in
welchem Falle dann die Oxydation nur in dem eingetauchten Teil erfolgt, sofern die
Atmosphäre, welcher der nicht eingetauchte Teil des Formkörpers ausgesetzt ist,
entu weder inert ist oder auf Temperaturen verbleibt, bei welchen eine Oxydation
noch nicht stattfindet0 Solohe Flässigkeiten können leichter auf bestimmte Temperaturen
eingestellt werden als eine gasförmige Atmosphäre und durch Einstellung der Temperatur
kann eine große Variationsbreite der Musterungan erfolgen.
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In allen Fellen kann duroh Regelung der Dauer der Sauerstoffeinwirkung
und/oder des Ausmaßes des Sauerstoffangebotes während der Periode der Wärmeeinwirkung
das Ausmaß und/oder die Tiefenwirkung der Oxydation und damit der Verfärbung geregelt
werden. Im Falle des Anblasens duroh einen Sauerstoffstrahl kann aber auch die Abdeckung
undioht duroh eine Sohablone erfolgen, in welohen Falle dann nur das Ausmaß, in
welchem die erhitzte Obertlsohe einer Sauerstoffeinwirkung ausgesetzt ist, verändert
wird, während die Übergänge verschwimmen.
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Die Erfindung wird im folgenden durch ein Ausführungs beispiel näher
erläutert.
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Beispiel: Eine Mischung aus 100 Gew.-Tln. eines Polyeposyds (Epotut
37 140 der Firma Reichhold Chemie AG) und LOO Tln. eines Polymaids (Versamid der
Firma hering AG) wurden innerhalb einer halben Stunde bei 1000 C gehärtet. Der so
erhaltene
Gie#harzkörper wurde stellenweise mit Silikonlack abgedeckt
und sodann fünf Minuten über aui etwa 500° C erhitzte Heizplatten in einem Abstand
von etra 5 cm gefährt, wobei er auf etwa 200 bis 270 C erhitzt wurde. Hiebei wurde
der Gießharzkörper an den nicht abgedeckten Stellen oxydiert und veränderte seine
Farbe Von Hellgelb ins Dunkelbraune.
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Patentansprüche: