DE19710265A1 - Trennmittel - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung befaßt sich mit der Angabe eines Trennmittels sowie mit der Verwendung eines solchen Trennmittels, wobei ein besonderer Schwerpunkt darin liegt, die Klebbarkeit von Gegenständen, welche unter Verwendung des Trennmittels hergestellt werden, mit lösungsmittelfreien Klebstoffen zu gewährleisten.

Stand der Technik

Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, zur besseren Entformbarkeit von Gegenständen Trennmittel zu verwenden. Allgemein werden hierbei Trennmittel auf Silikon- oder Teflonbasis verwendet. Zur Herstellung von beispielsweise Spritzgußteilen wird die Spritzgußform vor dem Einbringen des spritzgußfähigen Kunststoffmaterials mit dem jeweiligen Trennmittel beschichtet, indem das jeweilige Trennmittel in die Spritzgußform beispielsweise eingespritzt wird. Die bekanntermaßen verwendeten Trennmittel haben dabei die Aufgabe, ein Anbacken bzw. Anhaften des verflüssigten und in die Spritzgußform eingebrachten Kunststoffs an den Oberflächen der Spritzgußform zu verhindern. Neben diesen Eigenschaften müssen die Trennmittel außerdem temperaturbeständig sein, da viele Spritzgußverfahren in einem Temperaturbereich zwischen ca. 200 und 260°C ablaufen.

Die Weiterverarbeitung von Gegenständen, welche unter Verwendung von bekannten Trennmitteln hergestellt werden, ist auch bei Verwendung von lösungsmittelfreien Klebstoffen dann nicht schlecht, wenn - wie beim Spritzguß - das die Gegenstände bildende Material quasi durch den Verfahrenablauf an den jeweiligen Ort in der Form verbracht wird und dort bis zum Entformen verbleibt. Probleme treten aber dann auf, wenn ein Gegenstand in einer Form lediglich umgeformt wird, indem beispielsweise eine zweidimensionale Platte durch den Umformprozeß eine dreidimensionale Raumform erhalten soll. Wird eine solche Platte unter Wirkung eines Präge- oder Ziehwerkzeugs verformt, so reiben die Plattenoberflächen unweigerlich an den Oberflächen des entsprechenden Werkzeugs. Dadurch werden hohe Mengen des verwendeten Trennmittels abgerieben und gelangen so in oder an das Plattenmaterial. Die weitere Folge ist, daß durch die Anreicherung von Trennmittel auf den Oberflächen der Platte bzw. an den Oberflächen des aus der Platte geformten Gegenstandes solche Gegenstände keiner lösungsmittelfreien Verklebung mit anderen Bauteilen mehr zugänglich sind.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Trennmittel sowie eine Verwendung für ein solches Trennmittel anzugeben, bei welchem eine Anreicherung des Trennmittels auf Oberflächen eines mit Hilfe des Trennmittel bestellten Gegenstandes für nachfolgende Klebeprozesse mit von lösungsmittelfreien Klebstoffen bedeutungslos ist.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2-4 angegeben. Eine Verwendung für ein den Ansprüchen 1-4 entsprechendes Trennmittel ist Anspruch 5 entnehmbar.

Setzt sich das Trennmittel gemäß Anspruch 1 aus Teflon und Polyacrylatverbindungen mit aromatischer Kettenstruktur zusammen und wird dieses Trennmittel in Verfahren eingesetzt, bei welchen es zu Übertragungen des Trennmittels auf das Material kommt, welches in diesem Verfahren formmäßig gestaltet werden soll, bleibt trotz des Vorhandenseins von Teflon die Klebbarkeit dieser so hergestellten Gegenstände mit lösungsmittelfreien Klebstoffen wie zum Beispiel Acrylatklebstoffen, Epoxyklebstoffen und Polyurethanklebstoffen erhalten. Nach Erkenntnissen der Erfinder ist diese überraschende Wirkung darauf zurückzuführen, daß das Trennmittel einerseits durch die teilweise vorhandene Polarität einerseits noch genügend hydrophob ist, um die Trennwirkung zu erzielen und andererseits schon polar genug ist, um, wenn es durch eine Relativbewegung zwischen dem Material und den mit dem Trennmittel beschichteten Oberflächen des jeweiligen Werkzeugs zu einer Übertragung von Trennmittelabrieb auf das Material kommt, auch lösungsmittelfreien Klebstoffen der oben genannten Art noch eine genügende Grundlage für eine leistungsstarke Klebung zu liefern. Gute Ergebnisse werden dann erzielt, wenn das Verhältnis von Teflon zu den Polyacrylatverbindungen etwa 1 zu 1 beträgt.

Ist gemäß Anspruch 3 der Anteil der Polyacrylatverbindungen mit aromatischer Kettenstruktur etwas größer als der Anteil von Teflon, können selbst Gegenstände, deren Oberflächen durch ihre Ausbildung oder durch die Art der Herstellung relativ viel Trennmittel aufnehmen, später mit anderen Teilen durch Klebung dauerhaft verbunden werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Polyacrylatverbindungen mit aromatischer Kettenstruktur wie zum Beispiel Polybenzolacrylat oder Polyphenylacrylat verwendet werden. Werden diese Polyacrylatverbindungen verwendet, wird außerdem die thermische Stabilität des Trennmittels verbessert, so daß Prozeßtemperaturen bis zu 260°C keine Probleme bereiten. Gerade im letzten Zusammenhang haben sich beispielsweise Polystyrolacrylate und Polybenzolacrylate als besonders vorteilhaft erwiesen. Letzteres ist deshalb bei Präge- und/oder Ziehverfahren von Vorteil, weil diese unter Temperatureinwirkung ablaufen und in jedem Fall verhindert werden muß, daß infolge der Temperaturwirkung Zersetzungsprodukte des Trennmittels entstehen.

Wege zum Ausführen der Erfindung

Die Erfindung soll nun anhand einer einzigen Fig. näher erläutert werden.

In dieser Figur ist schematische ein Prägewerkzeug 10 gezeigt, dessen obere Form 10.1 von der unteren Form 10.2 abgehoben ist. Dieses Prägewerkzeug 10 dient zur Herstellung eines hohlen, kegelstrumpfförmigen Gegenstandes. Aus diesem Grunde weist die obere Form 10.1 einen kegelstumpfförmig ausgebildeten Zapfen 11 auf, welcher zu einer in der unteren Form 10.2 ausgebildeten Vertiefung 12 eine komplementäre Formgebung hat. Außerdem sind die unteren Enden 13.1, 13.2 von Zapfen 11 und Vertiefungen 12 jeweils mit einer zylindrisch geformten Verlängerung 14.1, 14.2 versehen.

Die Mantelflächen 15.1-15.4 des Zapfens 11 und der Vertiefung 12 einschließlich der zylindrischen Verlängerungen 14.1, 14.2 sind mit einem Trennmittel 16 beschichtet. Um diese Beschichtung für die untere Form 10.2 zu verdeutlichen, wurde dort das Trennmittel 16 in der Vertiefung 12 und in der zylindrischen Verlängerung 14.2 punktiert dargestellt. In der Praxis ist aber das Trennmittel 16 flächig aufgetragen, um eine spätere die Entformbarkeit eines kegelstrumpfförmigen Gegenstandes (nicht dargestellt) aus dem bzw. von Prägewerkzeug 10 zu gewährleisten.

Auf den oberen Rand 17 der unteren Form 10.2 ist eine Scheibe 18 aufgelegt, welche aus glasfaserverstärkten Phenolharz gebildet ist. Nur der Vollständigkeit halber sei angemerkt daß das erfindungsgemäße Trennmittel nicht auf das letztbenannte Material als Ausgangsstoff für die zu prägenden Gegenstände beschränkt ist. Vielmehr ist es allgemein bei Scheiben 18 verwendbar, die aus Kunstharzen mit faseriger Verstärkung gebildet sind.

Soll diese jeweilige Scheibe 18 beispielsweise eine den Mantelflächen 15.1, 15.3 entsprechende Raumform erhalten, ist es notwendig die obere Form 10.1 in Pfeilrichtung P1 auf bzw. in die untere Form 10.2 abzusenken. Bei ihrem Weg in Pfeilrichtung P1 zieht dann die obere Form 10.1 die auf dem oberen Rand 17 ruhende Scheibe 18 in die Vertiefung 12 der unteren Form 10.2 ein. Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß der Prägeprozeß unter Temperatureinwirkung abläuft und daß aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung von Heizmitteln verzichtet wurde.

Nach dem bisherigen Stand der Darstellung ist offensichtlich, daß es beim Einziehen der Scheibe 18 in die untere Form 10.2 zu einer Relativbewegung zwischen den mit Trennmaterial 16 beschichteten Mantelflächen 15.1, 15.3 und den Oberflächen 19.1, 19.2 der Scheibe 18 kommt, wodurch Trennmaterial 16 von den Mantelflächen 15.1, 15.3 abgerieben wird und auf die Oberflächen 19.1, 19.2 der Scheibe 18 gelangt. Obwohl das Trennmittel 16 hier im dargestellten Ausführungsbeispiel 55 Gew.-% Teflon enthält, wird dadurch die spätere Verklebungsfähigkeit des mittels des Prägewerkzeugs 10 bestellten Gegenstandes mit lösungsmittelfreien Klebstoffen wie z. B. einem Polyacrylat- oder Polyurethanklebstoff nicht in Frage gestellt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Trennmittel 16 45 Gew.-% einer Polyacrylatverbindung mit aromatischer Kettenstruktur enthält. Vorliegend wurde als Polyacrylatverbindung mit der entsprechenden Kettenstruktur Polystyrolacrylat verwendet. Ebenso geeignet hat sich Polybenzolacrylat erwiesen. Ist entgegen dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel etwa durch die gestrichelt dargestellte Vorformung der Scheibe 18' die Relativbewegung zwischen den jeweiligen Flächen 15.1, 15.3, 19.1 und 19.2 verringert, kann der Anteil der genannten Polyacrylatverbindungen auf 40 Gew.-% verringert und der Anteil von Teflon auf 60 Gew.-% erhöht werden. Eine weitere Erhöhung des Teflonanteils zu Lasten des Polyacrylatanteils sollte nicht vollzogen werden, um eine optimale Verklebungsfähigkeit nicht zu gefährden.

Schließlich sei noch angemerkt daß das Trennmittel 16 auch noch Lösungsmittel wie zum Beispiel Toluol oder Butanon enthalten kann. Bei den in dieser Anmeldung angegebenen Angaben in Gew.-% wurde jedoch der Lösungsmittelanteil nicht berücksichtigt.

Claims (5)

1. Trennmittel mit wenigsten 20% Gew.-% Teflon, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmittel 16 mindestens 20 Gew.-% Polyacrylatverbindungen mit einer aromatischen Kettenstruktur aufweist.

2. Trennmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil von Teflon im wesentlichen den Anteil der Polyacrylatverbindungen mit aromatischer Kettenstruktur entspricht.

3. Trennmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Polyacrylatverbindungen mit aromatische Kettenstruktur größer ist als der Anteil von Teflon.

4. Trennmittel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyacrylatverbindungen mit aromatischer Kettenstruktur entweder Polystyrolacrylate, Polyphenylacrylate, oder Polybenzolacrylate sind.

5. Trennmittel nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Präge- oder Ziehvorgängen eingesetzt wird, wo eines zu einer Relativbewegung zwischen den mit dem Trennmittel 16 beschichteten Oberflächen 15.1, 15.4 eines Werkzeugs 10 und den Oberflächen 19.1, 19.2 des Materials kommt, welches in dem Werkzeug 10 verformt wird.