DE2218320A1 - Verfahren zum ueberziehen von kunststoff-teilen - Google Patents

Verfahren zum ueberziehen von kunststoff-teilen

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DE2218320A1 DE19722218320 DE2218320A DE2218320A1 DE 2218320 A1 DE2218320 A1 DE 2218320A1 DE 19722218320 DE19722218320 DE 19722218320 DE 2218320 A DE2218320 A DE 2218320A DE 2218320 A1 DE2218320 A1 DE 2218320A1
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Description

Verfahren sum Überziehen von Kunststoff-Teilen
Bei aus härtbarem Kunststoff hergestellten Teilen sind mitunter die Anforderungen an die Oberflächenqualität so hoch, daß diesen nur noch durch eine Nachbehandlung der Oberflächen, d.h. eine Oberflächenvergütung durch Lackieren 5 oder auch Metallisieren entsprochen werden kann. Beispielsweise werden b~i Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff, etwa aus Harz und Glasfasern, von vornherein die Brillanz und Glätte der Oberflächen beeinträchtigt.. Bei der Herstellung der Laminate kann zwar eins harzreiche Schicht an
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SAD ORJOtNAL
den Oberflächen ausgebildet werden, welche die Cberflächenqualität auch beträchtlich steigert; jedoch läßt sich dadurch die Güte des Glanzspiegels z.B. einer lackierten Oberfläche nicht erreichen·
Neben der dekorativen Gestaltung der Oberflächen spielt auch der Korrosionsschutz eine gev/isse Rolle. So läßt sich z.B. die Witterungsbeständigkeit von Lichtplatten aus faserverstärktem Kunststoff für Lichtkuppeln o. dgl. durch einen Lackauftrag (DD- oder Acrylharzlacke) erheblich steigern.
Schließlich kann bei Behältnissen etwa aus UP-Harzen (unmodifizierte Polyesterharze), speziell für den Lebensmittelsektor, durch «ine Lackierung eine zusätzliche Sicherheit gegen eine eventuelle geschmackliche Beeinflussung des Füllgutes erreicht werden (im Falle von unvollständig gehärteten Laminaten).
Das Aufbringen von Lack auf die Oberflächen von Kunststoff-Teilen erfolgt bisher, naturgemäß mit Ausnahme elektrostatischer und elelctrophoretischer Verfahren, im wesentlichen in der gleichen V/eise wie bei der Lackierung von Metall-Teilen, wobei das sehr rationelle Lackspritzen am häufigsten angewendet v/ird. In den meisten Fällen muß zuvor eine Reinigung der Oberflächen von Form-Trenni-itteln vorgenommen werden, was bei den üblichen Trenninitteln auf Wachs— oder Siliconbasis nur durch ein Aufrauhen der Ober— flächen mittels Schleifen o. dgl. möglich ist. Da hierbei unter den Oberflächen meist vorhandene Luftblaseneinschlüsse aufgebrochen werden, welche bei unmittelbar anschließender Lackierung zu einer Poren- und Kraterbildung führen wurden, ist noch eine Vorbehandlung der goreinig-ten Oberflächen nit einem Spachtel erforderlich. Erst nach dem
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Erhärten des Spachtels, nochmaligem Schleifen und ggf· anschließendem Grundieren kann Lack aufgetragen werden.
Das Lackieren von Kunststoff-Teilen erfordert demnach in der Regel eine sehr aufwendige Vorbehandlung, wobei sich insbesondere die Forderung nach einer geringen, aber ausreichenden Schichtdicke der Spachteiung nur unter erheblichen Schwierigkeiten erfüllen läßt. Überdies hat sich vielfach gezeigt, daß Spannungsdifferenzen zwischen der Kunststoff-Oberfläche und der Spachtel- bzw. der darüber aufgetragenen Lackschicht, etwa infolge von Verwindungen des betreffenden Bauteiles, zum Abblättern des Spachtels und/oder des Lackes führen. Dies gilt besonders für Flugzeug-Bauteile aus faserverstärktem Kunststoff. Praktisch ist es bisher bei derartigen hochbeanspruchten Kunststoff-Bauteilen nicht möglich, in rationeller V/eise einen Lack im erforderlichen Maße haftend aufzutragen. Durch eine Einbrennlackierung läßt sich zwar die Haftfestigkeit des Lackes beträchtlich steigern; jedoch führt meist die erneute Erwärmung der Bauteile beim Einbrennen zu Verformungen derselben. Ein anderes bekanntes Verfahren, nämlich das Auftragen von Lacken in Folienform, hat den Machteil, daß es vielfach zur Runzelbildung insbesondere an Ecken der Bauteile kommt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Überziehen der Oberflächen von aus härtbarem Kunststoff bestehenden Teilen aufzuzeigen, welches einerseits keine Vorbehandlung der Oberflächen mehr erfordert und bei dem andererseits ein solcher Verbund des jeweiligen Überzugs mit der zugeordneten Oberfläche bewirkt wird, daß zwischen ihnen praktisch keine Spannungsdifferenzen mehr auftreten können. Daboi soll das Verfahren nicht nur zur Herstellung von Lacküberzügen sondern z.B. auch zur Herstellung metallischer Überzüge verwendbar sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zunächst auf der mit einem Trennmittel überzogenen Formwandung einer Negativform des jeweiligen Kunststoff-Teiles ein im wesentlichen aus einem Metall 5 oder Farbstoff sowie aus einem Bindemittel, vorzugsweise einem härtbaren Kunststoff, bestehendes Pulver in gleichmäßiger Schichtdicke aufgetragen und dann gesintert wird, daß danach das Kunststoff-Teil in noch nicht ausgehärtetem Zustand direkt auf die Pulver-Schicht aufgebracht und schließlich zusammen mit dieser ausgehärtet wird. Bei diesem Verfahren ergibt sich beim Aushärten ein inniger Verbund zwischen der Oberflächenschicht des Kunststoff-Teiles und der Pulver-Schicht, wobei diese nach dem Aushärten infolge der zuvor erfolgten Sinterung einen glatten Überzug auf dem Kunststoff-Teil bildet. Es hat sich gezeigt, daß sich nach dem Verfahren gemäß der Erfindung Überzüge mit derselben Oberflächengüte herstellen lassen wie bei der Anwendung von bekannten Verfahren, z.B. Spritzverfahren, bei denen sich jedoch im wesentlichen nur eine haftende Bindung, also kein inniger Verbund, zwischen einer Kunststoff-Oberfläche und einem Überzug erreichen läßt.
Zur Vermeidung rauher Stellen am Überzug, bewirkt durch Rückstände aus (Form-) Trennmitteln, wird man dieses zweckmäßig auf der Formwandung einbrennen; hierdurch wird eine dauerhafte Trennwirkung erzielt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Verfahrens ist darin -zu sehen, daß Überzüge in geringer Schichtdicke ohne Schwierigkeiten hergestellt werden können. Denn das Pulver kann bei Verwendung einer Negativform aus Metall auf die Forr.wandung bzw. dem Trennmittel elektrostatisch aufgetragen werden. Dadurch lassen sich auch Verluste (an Pulver)
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wesentlich geringer halten, als es z.B. beim Aufbringen eines Überzuges auf einem Kunststoff-Teil mittels eines Spritzverfahrens mit Luft als Treibmittal möglich ist. Bei Verwendung einer Negativform aus Kunststoff wird man das Pulver auf die Formwandung zweckmäßig durch Zerstäuben auftragen. Dabei kann eine ausreichende Haftung des Pulvers auf der Formwandung erzielt werden, wenn man zuvor die Negativform derart erwärmt, daß das Pulver beim
. Auftragen an den Korngrenzen aufschmilzt.
Schließlich kann die Aushärtung in üblicher Weise unter Wärmezufuhr und Luftabschluß erfolgen, etwa im Autoklaven-Verfahren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 im Schnitt ein Kunststoff-Formteil, Fig. 2 im Schnitt eine Negativform und Fig. 3 das Formteil der Fig. 1 in der Negativform gemäß Fig. 2
Zum Lackieren der Oberfläche 1 eines Formteiles 2 (Fig. 1) aus faserverstärktem, härtbarem Kunststoff, z.B. aus Glasfasern und einem Kunstharz, wird zunächst die Formwandung einer metallischen Negativform 3 (Fig. 2) mit einem einbrennbaren Trennmittel 4 überzogen. Als Trennmittel 4 kommt beispielsweise ein Siliconeinbrennlack in Betracht, welcher in üblicher Weise durch ein Lackspritzverfahren auf der Fcrrr.wandung aufgetragen werden kann. Das Einbrennen erfolgt in einen11, nicht dargestellten Brennofen, z.3. einem sog. Tunnelofen. Somit ist eine dauerhafte Trennwirkung des Trennmittels 4 und eine feste Haftung desselben auf der Femwandung gewährleistet.
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Nach dieser Vorbehandlung der Negativform 3 wird auf ihre Formwandung bzw. dem Trennmittel 4 ein Lackpulver 5 in gleichmäßig geringer Schichtdicke aufgetragen. Es sei hier vermerkt, daß sowohl das Lackpulver 5 als auch das Trennmittel 4 in Wirklichkeit wesentlich dünner aufgetragen werden, als dies in den Fig. 2 und 3 aus Darstellungsgründen der Fall ist. Vorzugsweise erfolgt das Auftragen des Lackpulvers durch ein bekanntes elektrostatisches Verfahren, bei dem das Lackpulver zerstäubt, ionisiert und schließlich im elektrischen Feld auf die Formwandung der geerdeten Negativform transportiert wird. Hierzu kann sowohl eine stationäre, mechanisierte Anlage üblicher Bauart als auch eine sog. elektrostatische Handspritzpistole verwendet werden. V/ie bereits erwähnt, kann bei einer Negativform aus Kunststoff das Lackpulver auf die Formwandung gestäubt werden. In diesem Fall wird die Formwandung zuvor etwa auf die Schmelztemperatur des Lackpulvers erwärmt, welches dann beim Auftragen auf die Formwandung an den Korngrenzen aufschmilzt und dadurch in gewünschten» Maße dort haften bleibt.
Anschließend wird das auf der Formwandung befindliche Lackpulver 5 gesintert, d.h. dicht unter den Schmelzpunkt erhitzt, was ebenfalls in dem vorgenannten Tunnelofen geschehen kann; durch das Sintern wird das Lackpulver teigig bis flüssig. Nach dieser Vorbehandlung des Lackpulvers 5 wird das Formteil 2 in noch nicht ausgehärtetem, jedoch bereits formbeständigem Zustand direkt auf die teigigflüssige Lackpulver-Schicht aufgebracht (Fig. 3) und zusammen mit dieser unter Wärmezufuhr und Luftabschluß ausgehärtet. Beim Aushärten, ggf. in einem socj. Autoklaven, verschmilzt das Lackpulver 5 mit den in selben teigigflüssigen Zustand befindlichen Oberflächen-Partikeln dos Forrnteiles 2 und geht mit diesem einen innigen, unlösbaren Verbund ein, wobei sich ein glatter Überzug ausbildet.
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Naturgemäß ist die Glätte dieses Überzuges auch von der Oberflächengüte der Formwandung abhängig. Wie sich gezeigt hat, lassen sich bei der vorbeschriebenen Vorbehandlung der Negativform 3 zumindest ebenso gute Ergebnisse erzielen wie bei Verwendung einer Spritzlackxerung; nach dem Entformen des Formteiles 2 bedarf es keiner Nachbehandlung seiner lackierten Oberfläche mehr.
Es versteht sich, daß das Metallisieren von Formteilen aus härtbarem Kunststoff in gleicher Weise geschehen kann, wobei dann lediglich anstelle des Lackpulvers ein Metallpulver mit beigemengtem Bindemittel vorzusehen ist·
- Patentansprüche -
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Claims (4)

  1. PatentansDrüche
    1·] Verfahren zum Überziehen der Oberflächen von aus härtbarem Kunststoff bestehenden Teilen, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst auf die mit einem Trennmittel (4) überzogenen Formwandung einer Negativform (3) des jeweiligen Kunststoff-Teiles (Formteil 2) ein im wesentlichen aus einem Metall oder Farbstoff sowie aus einem Bindemittel, vorzugsweise einem härtbaren Kunststoff, bestehendes Pulver (Lackpulver 5) in gleichmäßiger Schichtdicke aufgetragen und dann gesintert wird, daß danach das Kunststoff-Teil in noch nicht ausgehärtetem Zustand direkt auf die Pulver-Schicht aufgebracht und schließlich zusammen mit dieser ausgehärtet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, OaR das Trennmittel (4) auf der Formwandung eingebrannt wird.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 unter Verwendung einer Negativform aus Metall, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver (Lackpulver 5) auf die Formv/andung bzw. das Trennmittel (4) elektrostatisch aufgetragen wird·
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  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 unter Verwendung einer Negativforrn aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet , daß vor dem Auftragen des Pulvers auf die Formwandung die Negativform derart erwärmt wird, daß das Pulver beim Auftragen an den Korngrenzen aufschmilzt.
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    fC
    Leerse ite
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