DE1929338A1 - Verfahren zur Herstellung gefaerbter Formkoerper - Google Patents

Verfahren zur Herstellung gefaerbter Formkoerper

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DE1929338A1
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Eagles Alan Charles
Burgess Anthony Joseph
Steel Margaret Lillian
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Description

Dr. D. Thomsen H. Tiedtkö O. BühSing
Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. Dipl.-Chem.
8000 MÖNCHEN 2
TAL 33
TELEFON 0811 /2268 94
TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT
München To . Juni 1969
case Q.21 13oa/ Q.21 29oa - T 3161
Imperial Chemical Industries Limited London (Großbritannien)
Verfahren zur Herstellung gefärbter Formkörper
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen aus Polyurethanen mit gefärbter Oberfläche.
Es ist bekannt, daß im allgemeinen die direkte Aufbringung einer Farbe auf die Oberfläche eines aus einem Polymeren bestehenden, geformten Gegenstandes nur einen schwach gebundenen Farbüberzug ergibt, welcher sich leicht von der Oberfläche des Gegenstandes abblättert und abschält. Um dieses Problem zu lösen, war es üblich, die Oberfläche des aus einem Polymeren bestehenden, geformten Gegenstandes zu grundieren, um sie für den Farbstoff aufnahmefähiger zu machen. Die Oberfläche wird dann gefärbt
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und der Farbüberzug trocknen gelassen, oder die Trocknung kann beispielsweise durch Anwendung von litze oder durch eine chemische Reaktion unterstützt werden. Jedoch hängt die Art des grundierenden Materials von der Art des su färbenden polymeren Materials ab, und für einige polymere Materialien gibt es keine zufriedenstellenden grundierenden Materialien, weiche die anschließende Gewinnung eines stark gebundenen Farbüberzuges ermöglichen.
Durch die Erfindung wird nun ein Verfahren vorgesehen, das auf polymere Polyurethanmaterialien anwendbar ist, wobei es nicht erforderlich ist, ein Grundiermaterial auf die Polymeroberfläche aufzubringen oder eine separate Trocknungsstufe nach Färbung der Polymeroberfläche anzuwenden, und insbesondere wird ein Verfahren zur Färbung von PoIyurethanmaterialien als einheitliche Stufe bei der Bildung des Polyurethanmaterials zu einem geformten Gegenstand vorgesehen .
Die Erfindung ist insbesondere wertvoll bei der Herstellung von gefärbten, geformten Gegenständen aus Polyurethan zur Verwendung bei Haushaltsgegenständen, in Kraftwagen und in der Bauindustrie.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung •ines gefärbten, geformten Gegenstandes besteht darin, daß
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, ^i/ ORlGiNAi INSPECTED
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(a) auf mindestens einen Teil einer Trägeroberfläche mindestens ein?» kontinuierliche oder diskontinuierliche Farbschicht aufbringt,
(b) auf mindestens einen Teil der so beschichteten Trägeroberfläche Polyurethan oder dessen Vorläufer in flüssiger (einschließlich einer Lösung oder Dispersion), erweichter oder geschmozener Form aufbringt,
(c) das Polyurethan in Berührung mit der farbbeschichteten Oberfläche in feste Form bringt oder eine feste Form annehmen läßt und
(d) das verfestigte Polyurethan von der Trägeroberfläche trennt und die Bedingungen des Verfahrens sowie die Art der Trägeroberfläche so einrichtet, daß unmittelbar vor dem Trennvorgang die Bindung zwischen dem Polyurethan und dem Farbüberzug stärker ist als die Bindung zwischen dem Farbüberzug und der Trägeroberfläche.
Es ist ein überraschendes Merkmal des Verfahrens gemäß der Erfindung, daß eine relativ gute Bindung zwischen der Trägeroberfläche und dem Farbüberzug vorliegen darf, wodurch eine leichte Transportierbarkeit oder Handhabung der Trägeroberfläche zusammen mit der Farbschicht ermöglicht wird.
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Eine bevorzugte Bindung des Farbüberzuges auf dem verfestigten Polyurethan kann in verschiedener Weise erreicht werden. Zu Faktoren, die diese Bindung bewirken, gehört das Verfahren zum Aufbringen eines Farbüberzuges auf die Trägeroberfläche, die Art der Trägeroberfläche, die Art des Polyurethans, das Verfahren der Aufbringung des Polyurethans auf die Trägeroberfläche und Kombinationen der genannten Merkmale. Es ist zu beachten, daß verschiedene dieser Faktoren sich gegenseitig beeinflussen, so daß es nicht möglich ist, optimale Bedingungen für jeden Faktor isoliert anzugeben. Geeignete Bedingungen können für jede Polyurethan/Farb-Kombination mittels einfacher Versuche und mit Hilfe der im Anschluß an die Beschreibung angegebenen Beispiele gefunden werden. Es wurde jedoch gefunden, daß in vielen Fällen die bloße Handlung des Aufbringens von Polyurethan oder dessen Vorläufer in flüssiger, erweichter oder geschmolzener Form auf die gefärbte Trägeroberfläche zu einer bevorzugten Bindung der Farbe auf dem Polyurethan führt. Häufig ist es jedoch bevorzugt, ein Formlösungsmittel auf die Trägeroberfläche aufzubringen, bevor der Farbüberzug darauf abgeschieden wird.
unter "Farbe" wird eine Zusammensetzung ausc einem Pigment, das in einem filmbildenden Medium dispergiert ist, verstanden. Die Farbe kann z.B. ein in einem natürlichen oder synthetischen Material suspendiertes Pigment enthalten,
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vrobei das Material beLipiebweL se ei η p&ynierea Material in Lösung oder Dispersion in einem inerten Verdünnungsmittel oder in einem polymerisierbaren monomeren Material oder ein polymerisierbares, monomeres Material entweder allein oder in Lösung in einem inerten Verdünnungsmittel oder deren Gemische sein kann. Die Farbzusamroensetzung kann auch Weichmacher, Streckmittel, trocknende öle und andere auf dem Gebiet der Farbtechnologie bekannte Komponenten enthalten.
Die Farbzusammehsetzüng kann z.B. auf Basis von öl oder auf Basis von Wasser vorliegen. Beispiele für geeignete Farben zur Aufbringung bei dem Verfahren der Erfindung sind solche auf Basis von Cellulosematerialien, Acrylverbindungen, Alkydverbiridungeh, Polyurethanen und Polyvinylacetat»
Die Farbe kann auf die Trägeroberfläche durch irgendeine der normalerweise zur Farbaufbragung verwendeten Techniken aufgebracht werden, z.B. durch elektrostatisches Sprühen, durch Sprühen mittels komprimierter Luft, durch Bürsten, durch Eintauchen, durch überlauf, durch Beschichtung mittels Färbezylinder und Luft-Abstreichmesser und durch Trockensprühuhg.
Die Art der verwendeten Farbe hängt von einer Anzahl Faktor&n ab>#> .z.B.;. der Art der Färb-Oberflächengestaltung
OHKSIHAL INSPECTED
und den Eigenschaften der gewünschten Oberflächenausgestaltung, der Temperatur, bei der- das Formverfahren und das Verfestigen des Farbüberzuges bewirkt wird und den vorstehend diskutierten die bevorzugte Bindung bewirkenden Paktoren. Unter "Verfestigung" wird das Verfahren der Härtung des Farbüberzuges verstanden, das beispielsweise Lufttrocknung oder durch Anwendung von Hitze oder durch eine chemische Reaktion unterstützte Härtung, - enachdera, was geeignet ist, sein kann. Es ist zu bemerken, das einige oder alle dieser Faktoren sich gegenseitig beeinflussen. Die Art der bei der jeweiligen Aufbringung verwendeten Farbe kann mittels einfacher Versuche und mit Hilfe der am Ende der Beschreibung aufgeführten Beispiele bestimmt werden und ferner unter Berücksichtigung der bekannten Eigenschaften der Farbe, der Trägeroberfläche und des Polyurethans. Beispielsweise ist es offensichtlich unerwünscht, bei der Formung eines Polyurethans, welche bei hoher Temperatur auszuführen ist, eine Farbe zu verwenden, welche einer wesentlichen Zersetzung oder Verfärbung bei den Temperaturen, bei der die Formung bewirkt wird, unterliegt. So hängt die Art der auf das Polyurethan aufzubringenden Farbe von der Temperatur ab, die erforderlich ist, um das Polyurethan in einen erweichten oder geschmolzenen Zustand zu bringen und von der Temperatur, die erforderlich ist, das Polyurethan zu härten, wenn eine solche Härtung auszuführen ist. Wenn beispielsweise das Polyurethan zur Bildung des geformten Gegenstandes eine hohe Temperatur erfordert, kann die
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Verwendung einer Farbe auf Basis von Cellulose ungeeignet sein, während eine bei hoher Temperatur härtende Acrylfarbe mehr geeignet sein kann.
Es ist natürlich erwünscht, daS die in der Farbe und in dem Polyurethan vorhandenen Komponenten nicht miteinander reagieren und dabei eine Zersetzung irgendeines der Materialien bewirken.
Nachdam die Farbe auf die Trägeroberfläche aufgebracht worden ist, kann sie voll verfestigt sein, bevor das Polyurethan auf die Trägeroberfläche bei dem Formverfahren aufgebracht wird, oder die Verfestigungsreaktion der Farbe kann gleichzeitig mit dem Verfahren zur Formung des Polyurethans stattfinden. Wenn jedoch die Farbe ein Verdünnungsmittel enthält„ ist es besonders bevorzugt, daß das Verdünnungsmittel im wesentlichen vollständig entfernt wird, bevor das Polyurethan auf die gefärbte Trägeroberfläche aufgebracht wird. Der geformte Polyurethangegenstand soll, wenn er von der Trägeroberfläche entfernt wird, den Farbüberzug in einer im wesentlichen voll verfestigten Form enthalten. Es stellte sich als besonders erwünscht heraus, daß die Farbe auf der Trägeroberfläche im wesentlichen voll verfestigt ist, bevor das Polyurethan aufgebracht wird, da dies die Handhabung der Trägeroberfläche erleichtert. ■ ■ . , ? w^
Die zum Aufbringen des Polyurethans in flüssiger, < erweichter oder geschmolzener Form auf die gefärbte Trägeroberfläche angewendete Technik hängt von dem verwendeten Polyurethan ab. Geeignete Techniken sind beispielsweise Injektions- oder Kompressionsformung. GewUnschtenfalls kann das Polyurethan in die flüssige, erweichte oder geschmolzene Form umgewandelt werden, während es sich in Kontakt mit der gefärbten Trägeroberfläche befindet, beispielsweise durch die Einwirkung von Hitze.
Es ist jedoch bevorzugt, einen Polyurethan-Vorläufer in Form eines Gemisches von polyurethanbildenden Bestandteilen zu verwenden, wobei das Gemisch auf die beschichtete Trägeroberfläche aufgebracht wird, beispielsweise indem es in eine Form als Flüssigkeit gegeben wird und dann zum festen Polyurethan beispielsweise durch Erhitzen umgewandelt wird, um Polyurethanbildung zustande xu bringen.
Geeignete poiyurethanbildende Bestandteile sind die üblicherweise bei der Herstellung von festen und zellenförmigen Polyurethangegenständen verwendeten und können aus einem oder mehreren Polyisocyanaten und einer oder mehreren Polyhydroxy1verbindungen bestehen. Es können auch andere Verbindungen, die eine Vielzahl von mit Isocyanat reagierenden Wasserstoffatomen enthalten, beispielsweise Aminoalkohole, vorhanden sein.
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Die Polyisocyanate können beispielsweise aliphatisehe oder aromatische Diisocyanate, Polymerisationsprodukte solcher Verbindungen, die zwei oder mehr Isocyanatgruppen enthalten und Reaktionsprodukte der Diisocyanate oder deren Polymerisationsprodukte mit weniger als der theoretisch äquivalenten Menge von Verbindungen, die zwei oder mehr mit Isocyanat reagierende Wasserstoffatome enthalten, sein.
Die PolyhydroxyI-Verbindungen können beispielsweise aliphatlsche Verbindungen, die zwei oder mehr Hydroxylgruppen enthalten, deren Reaktionsprodukte mit,Alkylenexyden, besonders Propylenoxyd, Reaktionsprodukte von Aminen, die zwei oder mehr reaktive Wasserstoffatome enthalten, mit Alkylenoxyden, Polyäther, Polyester oder Polyesteramide sein.
Die Bestandteile können als Gemisch zugegeben werden oder partiell umgesetzt werden, beispielsweise vor der Zugabe zu der Form. Die Reaktion zur Bildung des Polyurethans kann durch Stehenlassen oder vorzugsweise durch Erhitzen, gegebenenfalls in Gegenwart eines üblichen polyurethanbildenden Katalysators, stattfinden.
Es können auch andere üblicherweise in polyurethanbildenden Gemischen verwendete Komponenten vorhanden sein. Wenn ein zellenförmiger Polyurethangegenstand gefor-
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dert wird, wird ein Treibmittel einverleibt, das beispielsweise eine flüchtige Verbindung, wie Fluortrichlonaethan, oder eine Verbindung, wie Wasser, welche mit dem Polyisocyanat unter Erzeugung von Kohlendioxyd reagiert, sein kann. Gemische von Polyurethanen und deren Vorläufern können verwendet werden.
Die Mittel zur Durchführung der Verfestigung des flüssigen, erweichten oder geschmolzenen Polyurethans oder von dessen Vorläufer hängen von der Art des Polyurethans oder hierfür verwendeter Bestandteile u.d von dem Verfahren ab, das angewendet wurde, um das Polyurethan etc. in flüssige, erweichte oder geschmolzene Form zu bringen. Ein geschmolzenes oder hitzeerweichtes thermoplastisches Polyurethan kann durch Kühlen verfestigt werden. Polyurethanvorläufer verfestigen jedoch im allgemeinen durch Hitze und werden fest, wenn die Polyurethanbildung annähernd vollständig ist, was vorzugsweise durch Erhitzen erreicht wird.
Die Trennung des verfestigten Polyurethans von der Trägeroberfläche wird normalerweise ausgeführt, nachdem die Verfestigung im wesentlichen vollständig ist. Sie kann' jedoch gewünschtenfalls ausgeführt werden, bevor die Verfestigung vollständig ist, vorausgesetzt, daß das teilweise verfestigte Polyurethan genügende Mechanische Festigkeit besitzt, um im wesentlichen eine Verformung während des TrennVorganges zu vermeiden.
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Die Trägeroberflache kann je nach ffonsch hochpoliert oder jaafct sein. Im letzteren Fall kann jedoch ein Trsnnmittal erforderlich sein, um eine bevorzugte Haftung, des Farbüberzuges auf dom Polyurethan zu gewährleisten. Die Trägeroberfläche kann planar oder geformt sein und ist"'vorteilhafterweise die innere Oberfläche einer Form. In diesem Fall
kann daa Polyurethan nach Aufbringung der Farbschicht durch übliche Techniken gegossen oder geformt werden, so daß nach Entfernung von der Form ein gefärbter, geformter Gegenstand erhalten werden kann.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung
von Formen beschränkt. So kann bei der Herstellung von gefärbten Filmen oder Folien, beispielsweise die Trägeroberfläche, auf die der Farbüberzug aufgebracht wird, eine
flache Platte, ein sich bewegendes Band oder die Oberfläche einer Walze sein. Es ist möglich, das Verfahren auf kontinuierlicher Basis durchzuführen. Beispielsweise kann
die Trägeroberfläche ein sich bewegendes Band oder eine
Walze seih und die Farbschicht kontinuierlich, z.B. durch
Sprühen an einem geeigneten Punkt des Umlaufes des Bandes
oder der Walze aufgebracht werden und durch bevorzugtes
Anhaften auf Polyurethan, das in einem späteren Stadium des Umlaufes des B&ndes oder dar Walze zugegeben wird, entfernt werden. Alternativ kann ein Paar zusammenlaufender
Walzen so arrangiert sein, daß die Berührungsstelle eine
Extrusionsform oder einen entsprechenden Schlitz bildet,
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wobei mindestens eine der Walzen kontinuierlich mit der Farbe, wie vorstehend beschrieben, beschichtet wird und das Polyurethan (oder dessen Vorläufer) auf die gefärbte Oberfläche bei oder vor der Berührungsstelle geleitet wird.
Es ist möglich, eine zusammengesetzte Form zu verwenden, wobei dafür gesorgt werden muß, daß die Verbindungsstellen angemessen mit der Farbe bedeckt sind. Wenn durch die Anwesenheit der Verbindungstellen in der Form Risse in dem Farbüberzug entstehen, wird es bevorzugt, daß die Formen in der Weise konstruiert sind, daß die Verbindungsstellen an unauffälligen Stellen der Gestalt bzw. der Form des geformten Gegenstandes liegen.
Wenn zwei Trägeroberflächen verwendet .werden, wie bei der Herstellung einer beschichteten Folie, können die beiden Trägeroberflächen mit dem gleichen oder mit verschiedenen Farben gefärbt sein, so daß die beiden Seiten der entstehenden Folie in einer Beschichtung oder einer Formung gefärbt werden.
Bei der Herstellung von komplizierteren Gegenständen in einer Form kann ein Teil des Gegenstandes oder die ganze Oberfläche des geformten Gegenstandes durch Aufbringen eines Farbüberzuges auf den geeigneten Teil der Form oder deren gesamte Oberfläche gefärbt werden. In ähnlicher Weise kann das Verfahren angewendet werden, um den geform-
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ten Gegenstand dekorative Muster durch Aufbringen des Musters auf den geeigneten Teil der Formoberfläche und anschließende Ausführung des Formvorgangs zu verleihen.
Es ist zu bemerken, daß die Art der Oberflächenausgestaltung der Trägeroberfläehe die Art der Oberfläehenausgestaltung der Farboberfläche des geformten Gegenstandes nach Entfernung von der Trägeroberfläche bestimmt, wobei die freigelegte Farboberfläche auf dem gefärbten Gegenstand; diejenige ist, die anfänglich in Berührung mit der Trägeroberfläche stand. So werden irgendwelche Unvollkommenheiten in dem Farbüberzug, wie er auf die Trägeroberfläche aufgebracht wurde, z.B. Bürstenmarkierungen und Rinnspuren, die während des Sprühens verursacht wurden, überdeckt und zeigen sich nicht auf der Farboberfläche, die auf dem gefärbten Gegenstand sichtbar ist.
Es ist ferner au beachten, daß dieses Verfahren der Aufbringung eines Farbüberzuges auf die Oberfläche eines Polyurethangegenstandes zu einer eingebrannten Oberflächenausgestaltung führt, ohne die Notwendigkeit einer separaten Ofenbehandlung bei einer Temperatur, bei der in Abhängigkeit von der Art der Farbe eine Erweichung des polymeren Materials stattfinden kann mit sich daraus ergebendem Verlust der Form. Dieses Problem wird durch das Verfahren der Erfindung gelöst, indem das polymere Material in Berührung
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mit der Trägeroberfläche steht, wenn irgendeine kombinierte Farbaufbrlngungs- und Ofenbehandlungsiaethode durchgeführt wird, wodurch die Form des Gegenstandes aufrechterhalten bleibt.
Da das Formverfahren und die Färbung gleichzeitig durchgeführt werden, ist eine spezielle Vorbereitung der Oberfläche des geformten Gegenstandes vor dem Färben nicht erforderlich.
Der gefärbte, geformte Gegenstand, der durch das Verfahren der Erfindung hergestellt wird, kann anschließend in Üblicher-Weise gefärbt und wiedergefärbt werden, wodurch zusätzliche Farbschichten aufgebracht werden, die fest auf dam Farbüberzug gebunden sind, der durch das Verfahren der Erfindung aufgebracht wurde. Ferner kann der Farbüberzug, wenn er eingeritzt oder sonst markiert ist, leicht durch übliche Mittel wiedergefärbt werden.
Die Erfindung wird nachstehend durch folgende Beispiele näher erläutert. ■
Beispiel 1
Ein überzug aus einer glänzend-weißen Acrylfarbe "MO 78" (ICI Ltd.) wurde durch Sprühpistole auf eine Seite einer 152,4 χ 152,4 χ 1,59 mm (6 χ 6 χ 1/16 Inch) messenden rostfreien Stahlfolie, die zuvor in "R 2o7"~Sillkon-
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Ablösmittel (ICI Ltd.) eingetaucht worden war, aufgebracht, abfliessen gelassen, in einem Ofen bei 22oC 3 Stunden lang getrocknet aus dem Ofen entfernt und abkühlen gelassen. Der auf die Folie aufgebrachte Farbüberzug wurde in Luft bei Raumtemperatur während Io Minuten trocknen gelassen und dann in einem Ofen bei 9o°C während einer 1/2 Stunde getrocknet.
Es wurde eine 3,18 mm (1/8 inch) tiefe und 12,7 mm (1/2 inch) breite Neoprenkautschük-Dichtung an der gefärbten, rostfreien Stahlfolie um die Kanten angebracht, und die so gebildete Form wurde bei 6o C mit einem Polyurethan-Gußharz aus 1 Gewichtsteil eines Gemisches eines oxypropylierten Glycerins mit einem Molekulargewicht von etwa 3oo und 1,35 Gewichtsteilen eines Gemisches von di- und trifunktionellen Isocyanaten auf Basis von Diphenylmethandlisocyanat mit einer Funktionalität von etwa 2,4, zu beziehen als SUPRASEC DN (Suprasec ist ein eingetragenes Warenzeichen) gefüllt. Die das Polyurethan enthaltende Form wurde in einem Ofen bei 7o°C während drei Stunden zur Herstellung eines harten Harzes erhitzt. Die Form wurde aus dem Ofen entnommen, auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, und das geformte Harz wurde von der rostfreien Stahlfolie getrennt. Es wurde gefunden, daß der Farbüberzug auf der Oberfläche des Polyurethanharzes abgeschieden war und eine glatte, glänzende weiße Oberflächenausgestaltung besaß.
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Der Farbüberzug wurde durch Kratzen mit einer Münze nicht abgeschnitzt oder abgeblättert« Es wurden Binde- bzw. Haftteste an zehn Proben von etwa 12,7 nun χ 12,7 rom (1/2 x 1/2 inch) , die von dem Polyurethan-Gußstück abgeschnitten worden waren und an die jeweils ein Schraubenkopf mit einem Durchmesser von etwa 4,74 mm (3/16 inch) unter Verwendung eines Epoxy-Klebstoffes, "Araldite" HV-AVloo (Ciba Ltd.) angeklebt worden war, ausgeführt. Wenn der Klebstoff nach Erhitzen während drei Stunden bei 6o°C erhärtet worden war, wurden das Polyurethan-Gußstück und der Schraubenkopf in einem Tensometer (Typ W) eingespannt und voneinander mit einer Geschwindigkeit von 6,35 mm (1/4 inch) je Minute ge^- trennt. In keinem Fall wurde ein Versagen der Bindung zwischen dem Polyurethan und dem Farbüberzug beobachtet; Fehlstellen traten entweder innerhalb des Polyurethans oder an der Bindung zwischen dem Schraubenkopf und dem Klebstoff oder zwischen dem Klebstoff und dem Farbüberzug auf,
Die Schraffier-Testmethode, beschrieben auf Seite 4o9 von "Paint Finishing in Industry" von A.A.B, Harvey, Verlag Robert Draper, wurde durchgeführt, indem eine Anzahl von parallelen Schnitten in dem Harzüberzug mit einer Rasierklinge gemacht wurden. Eine zweite Serie von Schnitten wurde über der ersten Serie und in einem winkel von etwa 9oe dazu angebracht. Es wurde Klebeband (Seilotape) über der schraffierten Fläche aufgebracht, wobei sorgfältig alle Falzen und luftblasen herausgedrückt wurden» Das Band wurde
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dann mit einer schnellen Abreißbewegung abgezogen. Es wurde keine der kleinen isolierten Flächen der Farbe beseitigt.
Zu Vergleichszwecken wurden zwei Formstücke des Polyurethanharzes unter Befolgung der vorstehenden Arbeitsweise hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Farbe nicht auf die rostfreie Stahlfolie aufgebracht wurde. Ein Polyurethan-Gußstück wurde durch Bürsten und das andere durch Sprühen mit der vorstehend verwendeten Acrylfarbe beschichtet und jedes wurde in einem Ofen während einer halben Stunde bei 9o°C erhitzt. Die Gußstücke wurden aus dem Ofen entnommen und abkühlen gelassen. In jedem Fall führte ein Ritzen des Farbüberzuges mit einer Münze zu einem Abblättern und Abschälen der Farbe und Zugversuche, die unter Befolgung der vorstehenden Arbeitswelse durchgeführt wurden, führten in jedem Fall zu einem Versagen der Bindung zwischen dem Farbüberzug und der Oberfläche des Polyurethan-Gußstückes.
Beispiel 2
Eine rostfreie Stahlfolie wurde mit einem Formlösungsmittel unter Befolgung der Arbeitsweise von Beispiel 1 beschichtet, mit einer stark gebackenen Acrylfarbe "M 624" (ICI Ltd.) durch Bürsten beschichtet, Io Minuten lang lufttrocknen gelassen und in einem Ofen bei 12o°C während 1/2 Stunde getrocknet. Es wurde ein Gußstück aus Polyurethan auf der gefärbten Oberfläche der rostfreien Stahlfolie un-
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ter Befolgung der Artbeltsweise von Beispiel 1 hergestellt und in einem Ofen bei 800C während einer Stunde gehärtet. Das Polyurethan-Gußstück wurde von der rostfreien Stahlfolie getrennt, wobei ein Farbüberzug auf dem Polyurethan von glatter, glänzender Oberflächenbeschaffenheit freigelegt wurde, Haft- bzw. Bindeteste wurden in dem Tensometer unter Befolgung der Arbeitsweise von Beispiel 1 ausgeführt, und in keinem Fall trat ein Versagen an der Grenzfläche zwischen Farbe und Polyurethan ein.
Beispiel 3
Eine mit einem Silikon-Formlösmlttel beschichtete rostfreie Stahlfolie wurde unter Befolgung der Arbeitsweise von Beispiel 1 durch Bürsten mit einer "Dulux"-Glanzfarbe {Dulux ist ein eingetragenes Warenzeichen) des Alkydharz-Typs beschichtet und 3o Hinuten lang bei Raumtemperatur luftgetrocknet, worauf in einem Ofen bei 5o C eine Stunde lang getrocknet wurde. Es wurde ein Guß aus Polyurethanharz auf der gefärbten Oberfläche der rostfreien Stahlfolie unter Befolgung der Arbeltsweise von Beispiel 1 hergestellt; nach Abtrennung der Folie von dem Polyurethan wurde gefunden, daß die Oberfläche des Polyurethans eine glatte, glänzende Farboberflächenbeschaffenheit aufwies.
Ein Abrieb der Farboberfläche mit einer Münze führte zu einem allmählichen Abschleifen der Farboberfläche ohne
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SADOFUQiNAL
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Abschälen, Abschnitzen oder Abblättern. Adhäaionsteste wurden im Tensometer an Io Proben des gefärbten Polyurethans unter Befolgung der Arbeitswelse von Beispiel 1 ausgeführt, und in keinem Fall wurden Fehlstellen an der Grenzfläche zwischen der Farbe und dem Polyurethan beobachtet,
Beispiel 4
Eine mit einem Silikon-Fomrlösmittel beschichtete rostfreie Stahlfolie wurde unter Befolgung der Arbeitsweise von Beispiel 1 durch Bürsten mit einer "Dulux"-Polyvinylacetatemulsionsfarbe beschichtet und 3o Minuten lang luftgetrocknet, worauf in einem Ofen bei 4o C eine Stunde lang getrocknet wurde. Es wurde ein Polyurethanguß auf der gefärbten Oberfläche der rostfreien Stahlfolie unter Befolgung der Arbeitsweise von Beispiel 1 hergestellt, und nach Abtrennung der Folie von dem Polyurethan wurde gefunden, daß dieses eine matte Oberflächen-Farbausgestaltung aufwies,
Es wurden Adhäsionsteste an Io proben aus dem gefärbten Polyurethan in dem Tensometer unter Befolgung der Arbeitsweise von Beispiel X ausgeführt, und in jedem Fall traten Fehlstellen innerhalb des Farbfilmes selbst auf. In keinem. Fall traten Fehlstellen an der Gren?fläc?he zwischen dem ppj-yurethan und. d% Farbe auf» Ein Abschaben der Farb-Qberflache mit einer Münze führte nicht zu einem Abblättern oder Abschälen des ψarbüber^uges.
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ίο ■ Ψ' -
Beispiel 5
Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß das Silikon-ftxtmlösungsmittel weggelassen wurde. Adhäilonsteste an dem entstehenden farbüberzogenen Polyurethan erbrachten die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 4.
Beispiel 6
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß eine glänzende Acrylfarbe auf Wasserbasis verwendet wurde, die 3o Minuten lang bei 6ö°C getrocknet Würde. Die Adhäsionstest-Methode würde wiederholt * Fehlstellen traten an dem Farbüberzug und nicht an der Grehzflache zwischen der Farbe und dem Polyurethan auf*
Beispiel J
Die Arbeitsweise von Beispiel 4 würde mit der Ausnähffie wiederholt, daß eine mit Pölyteträfiuoräthyien beschichtete Stahlplatte verwendet wurde» Adhäsionsteste an dem färbtibergögenen Polyurethan erbrachten die gleichen Ergebnisse wie In Beispiel 4»
SAD OBtGINAi.
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Beispiel 8
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß eine tangerinfarbige Polyurethanfarbe (Magicote) durch Bestreichen mittels Bürste aufgebracht wurde und durch Erhitzen eine Stunde lang bei 7o°C getrocknet wurde.
Die Adhäslonatest-Methode wurde wiederholt, wobei in keinem Fall an der Grenzfläche zv/ischen Farbe' und Polyurethan lehlstellen auftraten.
Beispiel 9
Die folgende Masse wurde einer "Viking"-Vorrichtung bei einer Temperatur von 18° bis 2o°C entnommen, vertikal abwärts auf das nachstehend beschriebene farbbeschichtete Substrat gesprüht und frei anschwellen gelassen. Es bildete sich ein Schaum mit einer Dichte von o,o42 g/cm (2,6 Ib/ cu. ft.).
Gewichtsteile
Oxypropyliertes Toluoldiamin,
Molekulargewicht zwischen
45o und 47o loo
Monofluortrichlormethan 6o
Tri(beta-chloräthyl)phosphat 3o
Dabco 33(eineJ£§timg Von Tri-
äthylendiamin In 1,2,6-Hexantriol) 2
90 98 5 1 /165U
©AD
IS? ,9338
Gewichtstelle
oberflächenaktives Silikon
(L52o, Midland Silicones) I
Suprasec DN 137
1. Weiße "Dulux"-Glanzfarbe wurde durch Bürsten auf eine mit Polytretrafluoräthylen beschichtete Stahlplatte aufgetragen und bei Raumtemperatur trocknen gelassen» Die von der Stahlplatte getrennte Oberfläche des geschäumten Polyurethans trug einen weißen Farbüberzug. Wenn der Farbüberzug von dem Schaum abgezogen wurde, traten in dem Schaum Fehlstellen auf, was zeigt, daß die Adhäsion der Farbe an dem Schaum die Kohäsionsfestigkeit des Schaumes übertraf.
2* Niedrig gebackenes Acryl-Kraftwagenoberflächenbehandlungsmittel "MO 78" wurde auf eine mit Polytetrafluoräthylen beschichtete Stahlplatte gesprüht und 3o Minuten lang bei 9o°C getrocknet. Versuchs an dem farbbsschichteten Polyurethan erbrachten die gleichen Ergebnisse wie bei 1.
3. Weiße Polyvlnylacetat-Emulsionsfarbe "Dulux" wurde durch Bürsten auf eine mit Polytetrafluoräthylen beschichtete Stahlplatte aufgebracht und 3o Minuten lang bei 4o°C getrocknet. Das von der Stahlplatte getrennte geschäumte Polyurethan trug einen weißen, matten Farbüberzug. Teste an dem Farbüberzug erbrachten Ergebnisse wie bei 1.
BAU ORIGiNAL
9 0 9 8 5 1 / 1 B 5 4
1 9 "' ?: 3 3 O
4. Ein niedrig gebackenes Acryl-Kraftwagenober£lä~ chenbehandlüngsmittel "MO 78" wurde auf eine stahlplatte gesprüht, die zuvor mit R 2ö7*-SilikonablÖsmittel beschichtet worden war. Die Farbe wurde 3o Minuten lang bei 9o°C getrocknet* Teste an dem Farbüberzug auf dem Polyurethan erbrachten Ergebnisse wie bei 1.
5. Weiße Pöiyvinyläeetät^Emüläiönsfärbe "Diilux" wurde auf ein glasverstärktes Silikonkaütächükband gesprüht und 3ö Minuten lang bei 4oöC getrocknet. Teste an dem matten Farbüberzug auf dem Polyurethan erbrachten Ergebnisse wie bei l.

Claims (6)

Patentansprüche
1) Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Foctbkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß man
(a) auf mindestens einen Teil einer Trägeroberfläche mindestens eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Farbschicht aufbringt, -. ■
(b) ein Polyurethan oder dessen Vorläufer in flüssiger (einschließlich Lösung oder Dispersion\, erweichter oder geschmolzener Form auf minde- ' stens einen Teil der so beschichteten Trägeroberr, fläche aufbringt,
(c) das Polyurethan in Kontakt mit der farbbeschichteten Oberfläche, in feste Form überführt oder feste Form annehmen läßt und
(d) das verfestigte Polyurethan von der Trägeroberfläche trennt und die Bedingungen des Verfahrens sowie die Art der Trägeroberfläche so einstellt, daß unmittelbar vor dem Trennvorgang die Adhäsion zwischen dem Polyurethan und dem Farbüberzug stärker ist als die Adhäsion zwischen dem Farbüberzug und der Trägeroberfläche.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbe im wesentlichen voll verfestigen läßt, bevor das Polyurethan oder dessen Vorläufer aufgebracht wird.
909851 / ' R5A
ORIGINAL
as-
3) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vorläufer ein Gemisch aus polyurethanbildenden Bestandteilen, die gegebenenfalls teilweise umgesetzt sind, verwendet.
4) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trägeroberfläche
als innere Oberfläche einer Form verwendet,
5) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine polierte Trägeroberfläche verwendet.
6) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Formlösmittel auf die Trägeroberfläche aufbringt, bevor der Farbüberzug darauf abgeschieden wird.
-■V;.A^;: ^:-4v^JD985 1 / ^ B ζ 4
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