CH317217A - Verfahren zur Herstellung von verzierten Kunststoffgegenständen sowie nach dem Verfahren hergestellter Kunststoffgegenstand - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur   Herstellung    von verzierten Kunststoffgegenständen sowie nach dem Verfahren hergestellter Kunststoffgegenstand
Die Verzierung von   Kunststoffgegenstän-      den    mit Schrift oder Bild oder beidem bietet verschiedene Schwierigkeiten sowohl drucktechnischer als auch   pressteehniseher    Art. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen kann eine gegenüber meehanisehen Beanspruehungen verbund feste Verzierung nicht naeh  träglich,    also am fertigen Gegenstand, angebracht werden; die Möglichkeit hierzu besteht nur während des Pressvorganges, also dann, wenn der Gegenstand vorgepresst ist, das heisst der chemische Prozess der   Kondensierung    des   lÇunststoffmaterials    noch nicht vollendet ist.



  So hat sieh beim Pressen von Kunstharzgegenständen gezeigt, dass es möglich ist, im Verlauf des ersten Drittels des Pressvorganges bzw. des   Kondensierens    die Presse kurz zu öffnen und eine bedruckte Vorlage aus Textilfaserstoffen auf den roh geformten Pressling bzw. auf dessen zu verzierende Oberfläche aufzulegen und während des weiteren Pressvorganges auf den Gegenstand aufzupressen. Dieses Verfahren ist insbesondere auch für die Verzierung von   niehtplanen      Kunststoffgegenständen    entwickelt worden, in der Annahme, dass die Struktur des Textilfaserstoffes eher als andere Stoffe, z. B.

   Papier, geeignet sei, den   Dehnrm-    gen und   Verkürzungen,    welche eine beispielsweise sphärische Fläche vom Bildträger ver  hangt,    zu folgen und eine verzerrungs-, rissund faltenfreie Verzierung zu ermöglichen.



  Dabei ging man so vor, dass bedruckte Textilfaserstoffe mit Harzen imprägniert und Bildseite nach oben auf den Rohpressling aufgepresst wurden.



   Indessen ergaben umfangreiche Versuche, dass die Verwendung von Textilfaserstoffen für den vorliegenden Zweek aus folgenden Gründen unwirtschaftlich ist.



   Da in der Regel nur gewisse Sujets aus dem flächig bedruekten Stoff für die Verzierung in Frage kommen, beträgt der Ausschuss an nicht verwendbarem Folienmaterial in der Regel bis 50%. Dadurch wird naturgemäss auch der Verlust an Imprägnierharzen unverhältnismässig gross, da das Folienmaterial aus arbeitstechnischen Gründen nicht in auf die erforderliche Grösse gestanzten Stücken, sondern als Stoffbahn imprägniert wird. Soll ferner die Imprägnierung der bedrucken Stoffe im eigenen Betrieb vorgenommen werden, dann erfordert sie kostspielige Einrichtungen, wie beispielsweise Imprägniermaschinen und   Trockenkammern.    Will man eigene Dessins herstellen lassen, dann ergibt sich, dass die Kosten der   Druekzylinder    und des Druckes in gar keinem Verhältnis zu den Kosten und Absatzmöglichkeiten des fertigen Artikels stehen.

   Ferner entsprechen die in   Stoffdruck    gebotenen Möglichkeiten den bei der Verzierung von   Kunststoffgegenständen    gestellten Ansprüchen nicht.



   Es stellte sich somit die Aufgabe, eine Folie zur Verzierung von   Eulststoffgegen-     ständen zu finden, welche günstigere Voraussetzungen für Druck, Imprägnierung und Verarbeitung bietet.



   Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von verzierten Kunststoffgegenständen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine aus langfaseriger, reiner und gut verfilzter, durch ein Bindemittel zusammengehaltener Zellulose bestehende Folie auf der einen Seite mit einer Verzierung versieht, die verzierte Folie mit einer wässrigen Lösung eines durch Polykondensation härtenden Kunstharzes imprägniert und danach trocknet, hierauf die spröde Folie anfeuchtet, die angefeuchtete, nunmehr plastisch gewordene Folie mit der verzierten Seite auf einen vorkondensierten, durch Weiterkondensation härtbaren   Kunststoft-Rohpressling    legt und das Ganze unter sowohl in der Folie als auch im übrigen Teil erfolgender Polykondensation zu einem gehärteten Kunststoffgegenstand verpresst,

   auf welchem die Verzierung durch die aufgepresste Folie hindurch sichtbar ist.



   Durch die erst nach vielen Proben und Versuchen erfolgte Wahl einer langfaserigen, reinen und gut verfilzten Zellulose wird eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine brauchbare Folie erfüllt: die in Verbindung mit Imprägnierung und Verpressung zu erzeugende hohe Transparenz. Sie ist in zwei Beziehungen von Bedeutung. In vielen Fällen werden Presslinge nur zu einem Teil ihrer Oberfläche mit   Verziezimgen    versehen, während der restliche Teil die Farbe des Presslings beibehalten soll. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, dass die nach dem Verpressen sich einstellende Transparenz so gross ist, dass die durchscheinende Farbe des Presslings nur unwesentlich verändert wird. Dieses Ziel kann mit einer Folie der beschriebenen Art vollkommen erreicht werden.

   Sie erlaubt aber auch eine ganz neue und überraschende Ver  wendungsweise:    Sie kann mit der verzierten Seite dem Kunststoffrohpressling zugekehrt verpresst werden, und die durch die gewählte Zellulose, die Imprägnierung und den Pressvorgang erzeugte Transparenz der Folie ist in der Regel so gross, dass weder die Leuchtkraft der Farben noch die Konturen der Verzierung durch die nun oben liegende Folienmasse, deren Füllmittel   pigmentlose    Zellulose ist,   beeinträehtigt    werden. Damit wird die Verzierung des Gegenstandes gegen chemische und mechanische Einflüsse geschützt. Das Einlegen der Folie mit der verzierten Seite gegen den Rohpressling bedingt natürlich, dass die Verzierung seitenverkehrt auf der Folie angebracht werden muss.



   Zweckmässig wird die Zellulose bei der Herstellung der Folie mit Melaminharz unter Zusatz eines Katalysators oder mit abgebauter Stärke gebunden, wobei in beiden Fällen die Bindemittel der Zellulose bereits im Holländer in   zweckmässig    flüssiger Form   beigenuscht    werden. Der Harzzusatz wird bei einer Temperatur getrocknet und vorkondensiert, welche der späteren Imprägnierung kein erhebliches   Hindernis    durch zu stark   ausgehärtete      Melanun-      harzteile    entgegenstellt. Die Bindung der Zellulose ist deshalb besonders wichtig, weil ungebundene Zellulose, wie sie in der Form von beispielsweise Löschpapier in den Handel kommt, als Folie beim Bedrucken und Imprägnieren Schwierigkeiten bereitet, welche das Verfahren unwirtschaftlich machen.

   Wird sie beispielsweise im Druckverfahren verziert, so verschmutzt der ungebundene und frei werdende Zellulosestaub die Druckplatten, Walzen oder Gummizylinder, während bei der Imprägnierung, also im nassen Zustand der Folie, die mechanische Festigkeit absolut   lm-    genügend ist und dieselbe bei der geringsten Beanspruchung fasert oder zerreisst, was naturgemäss eine wirtschaftliche Verarbeitung   verunmöglieht.   



   Die einwandfreie   Imprägnier-und    Formbarkeit der Folie lässt sich erzielen, wenn diese in einer der bereits beschriebenen Arten gebunden wird. Je mehr ausgehärtete Harzteile in der fabrikationsmässig   hergestellten    Folie enthalten sind, um so schwieriger gestaltet sich die Imprägnierung, und die Möglichkeit, der Folie den prozentual erwünschten Harzanteil zuzuführen, kann dadurch in Frage gestellt werden. Um technisch einwandfreie   Resultate zu erzielen, empfiehlt es sich daher, den Harzanteil des Bindemittels zwischen einem die Bedruckbarkeit ermöglichenden Minimum, das bei etwa   1%    liegt, und einem die Imprägnierung und Verformbarkeit nicht   erschwerenden    Maximum von etwa 4% zu halten.



   Nach dem Trocknen der mit der wässrigen Lösung eines durch Polykondensation härtenden Kunstharzes imprägnierten, verzierten Folie, jedoch vor dem Verpressen derselben wird ihr wieder Feuchtigkeit zugeführt, zweckmässig in der Form von Wasserdampf.



  Dadurch wird der Folie die Sprödigkeit genommen, sie wird plastisch, so dass eine Vorformung derselben bei sphärisch relativ geringer Wölbung des Rohpresslings unnötig und trotzdem eine Faltenbildung oder ein Brechen der sonst spröden Folie vermieden wird. Ferner wird bei einer Vorformung unabhängig vom Pressling die Tiefziehfähigkeit der Folie durch erhöhte Plastizität verbessert. Schliess  lich    hat man auch die Möglichkeit, der bereits mit der wässrigen Harzlösung, jedoch ohne Katalysator, imprägnierten, getrockneten und gegebenenfalls bis zu einem bestimmten Grade kondensierten Folie einen Katalysator im   Wasserdampf    zuzuführen, beispielsweise Ameisensäure, ohne Gefahr zu laufen, das Vorkondensat zu weit vorzuhärten und damit eine Vorformung überhaupt auszuschliessen.



  Durch Sättigung der Folie mit Feuchtigkeit wird der Härtungsprozess durch die zusätzlich freiwerdende Wärme   beschleunigt.    Dadurch, dass der imprägnierten und gegebenenfalls vorkondensierten Folie Katalysatoren zugeführt werden, kann beim Pressen die Standzeit des Presslings nach eingelegter Folie wesentlich verkürzt werden, und es kann die Beschaffenheit der Oberfläche je nach dem prozentualen Anteil von Harz und Katalysator in der Folie, welche ihr in Form einer wässrigen Lösung zugeführt wurden, verändert und bis zum Hochglanz gesteigert werden, so dass, wenn Hochglanz   gewünscht    wird, ein   nachtrigliches    Polieren des fertig gepressten und verzierten Formlings nicht mehr erforder  lieh    ist.



   Die Wahl des Druckverfahrens richtet sich nach Motiv und Auflage, während anderseits die Wahl der Farben vom Druckverfahren abhängt.



   Soll die Folie im Buchdruckverfahren verziert oder beschriftet werden, so wird man zweckmässig fettfreie, gegen die nachherige Imprägnierung mit wässriger Harzlösung beständige und hitzebeständige Farben verwenden, denen ein die Härtung der Buchdruckfarben beschleunigender Katalysator, beispielsweise Kolophonium, beigemischt werden kann.



  Bei der Verwendung obengenannter Farben ist ein Abstossen der Imprägnierung durch in der Farbe vorhandene Fettbestandteile ausgeschlossen und die einzelnen Farbpartikel werden von dem bei der Imprägnierung verwendeten Harz umschlossen.



   Soll die Folie im Offsetdruckverfahren verziert werden, dann sollen die zu verwendenden Farben nicht nur Beständigkeit gegen Hitze und wässrige Harzlösungen aufweisen, sondern auch fettarm sein.



   Für Proben und   Einzelanfertigungen    lassen sich die Folien auch mit wasserlöslichen Farben bemalen; auch kann z. B. mit Bleistift, Kohlenstift und Pastellstift darauf gezeichnet werden.



   Soll eine Folie im Ton verändert werden. so kann dies dadurch geschehen, dass entsprechende Farbstoffe der der Imprägnierung dienenden wässrigen Harzlösung beigemischt werden.



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit besonderem Vorteil zur Herstellung von verzierten Platten aus geschichteten Kunststoffen verwendet werden. In diesem Falle wird die Folie mit der verzierten Seite auf die oberste Schicht des Rohpresslings gelegt und verpresst. Die entstehende hohe Transparenz der Folie lässt die Verzierung und ihre Farben voll zur Geltung kommen. Dadurch erübrigt es sich, zum Schutze der Verzierung eine weitere Schutzschicht aufzubringen.



   Wenn zur Imprägnierung der Folie eine wässrige Lösung von Melaminharz verwendet wird, während der zu verzierende   I(unststoff-      Rohpressling aus einer andern Kunstharzpressmasse als Melaminharz-Pressmasse, z. B. aus Phenolharz oder Harnstoffharz, gebildet ist, erhält der fertiggestellte Kunststoffgegenstand auf der verzierten bzw. von der Folie be  deckten    Seite praktisch dieselbe chemische Beständigkeit, wie sie ein ganz aus Melaminharz Pressmasse gebildeter Kunststoffgegenstand aufweisen würde.



   Beispiel
Eine Folie, bestehend aus langfaseriger, reiner und gut verfilzter, durch ein Bindemittel, wie Melaminharz, zusammengehaltener Zellulose, wird auf der einen Seite durch Schrift und Bild verziert, alsdann mit einer wässrigen Lösung eines durch Polykondensation härtenden Kunstharzes, z. B. Melaminharz, imprägniert, im Warmluftkanal bei 100 bis   110  (:    getrocknet und vorkondensiert.



  Dann wird der spröden Folie durch Behandlung mit Wasserdampf wieder Feuchtigkeit zugeführt, so dass sie ihre Sprödigkeit verliert und plastisch wird. Dann wird die an  gefeuchtete,    plastische Folie mit der verzier  ten - Seite    auf den vorzugsweise aus einem Aminoplast (Harnstoff- oder Thioharnstoffharz oder Melaminharz) bestehenden, vorkondensierten Rohpressling gelegt und unter den für die Pressmasse benötigten, an sich bekannten   Wärme-und    Druckverhältnissen in der Form verpresst, wobei durch die fortschreitende Kondensation Folie und Pressling in eine gehärtete Einheit übergehen.

   Die durch die Zusammensetzung und den Aufbau des Folienmaterials vorbereitete und durch Imprägnierung und Pressvorgang erzeugte Transparenz der Folie bewirkt, dass die Verzierung, also Schrift und Bild, ohne Beein  träehtigtmg    der   Leuchtkraft    der Farben auf der Rückseite, welche nun die Oberfläche des fertigen Gegenstandes bildet, sichtbar wird.



  Das transparente Folienmaterial schützt die Verzierung gegen chemische und mechanische Einflüsse.



   Es sei noch klargestellt, dass in der vorstehenden Beschreibung wie auch in den An  sprüchen    unter    Verzieren     die ein und mehrfarbige Anbringung von Bild, Ornament, Zeichnung oder Schrift oder   wahhveise    Kombinationen dieser Elemente auf der Folie verstanden wird.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung von verzierten Kunststoffgegenständen, dadurch gekennzeich- net, dass man eine aus langfaseriger, reiner und gut verfilzter, durch ein Bindemittel zu sauiinengehaltener Zellulose bestehende Folie auf der einen Seite mit einer Verzierung versieht, die verzierte Folie mit einer wässrigen Lösung eines durch Polykoiidensation härtenden Kunstharzes imprägniert uiid danach trocknet, hierauf die spröde Folie anfeuchtet, die angefeuchtete, nunmehr plastisch gewordene Folie mit der verzierten Seite auf einen vorkondensierten,

   durch Wefteilondensation härtbaren Kunststoff-Rohpressling legt und das Ganze unter sowohl in der Folie als auch im übrigen Teil erfolgender Polykondensation zu einem gehärteten Kunststoffgegenstand verpresst, auf welchem die Verzierung durch die aufgepresste Folie hindurch sichtbar ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie, von cher ausgegangen wird, als Bindemittel ein Harz in einer Menge von 1S Gew. % enthält.

   2. Verfahren nach Patentansprnch I und Unteransprnch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie, von welcher ausgegangen wird, eine solche ist, bei deren Herstelkmg die Bindung der Zellulose mittels Melaminharz unter Zusatz eines Katalysators erfolgte.

   3. Verfahren nach Patentansprueh I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein saurer Katalysator verwendet wurde.

   4. Verfahren nach Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie, von weleher ausgegangen wird, eine solche ist, bei deren Herstellung die Bindung der Zellulose mittels abgebauter Stärke erfolgte.

   5. Verfahren nach Patentanspnidi I, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzierung der Folie mittels hitzebeständiger Farben erfolgt.

   6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzierung der Folie mit gegen die bei der nachfolgenden Imprägnierung verwendete wässrige Harz lösung unempfindlichen Farben erfolgt.

   7. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzierung der Folie mit fettarmen Farben erfolgt.

   8. Verfahren nach Patentansprueh I, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzierung der Folie mit fettfreien Farben erfolgt.

   9. Verfahren nach Patentanspnieh I, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Imprägnieren verwendeten wässrigen Harzlösung Farbstoffe beigemischt werden.

   10. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfeuchten der imprägnierten, spröden Folie durch Dämpfen erfolgt.

   11. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dampf ein Katalysator beigemischt wird.

   12. Verfahren nach Patentanspruch I zur Herstellung von verzierten Kunststoffplatten, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohpressling eine mehrschichtige Kunststoffplatte ist, auf deren oberste Schicht die Folie aufgepresst wird.

   13. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zum Imprägnieren der verzierten Folie eine wässrige Melaminharzlösung verwendet wird, und dass der Kunststoff-Rohpressling aus einer andern Kunstharzpressmasse als Melaminharzpressmasse gebildet ist.

   PATENTANSPRUCH II Verzierter Hunststoffgegenstand, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.