DE2448477A1 - Verfahren zum lackieren von formteilen aus kunststoffen - Google Patents
Verfahren zum lackieren von formteilen aus kunststoffenInfo
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Description
BASF Aktiengesellschaft
Unser Zeichen: O.Z. J>0 895 pd/Wl
6700 Ludwigshafen, 10.10.1972I
Verfahren zum Lackieren von Formteilen aus Kunststoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lackieren von Kunststoffen
bei der Formgebung im Werkzeug mit pulverförmigen Überzugsmitteln.
Formteile aus Kunststoffen können bekanntlich dadurch hergestellt werden, daß der Kunststoff im thermoplastischen Zustand in ein
formgebendes Werkzeug eingeführt wird- Nach dem Abkühlen kann das fertige Formteil aus dem Werkzeug entnommen werden. In der
Praxis wird diese Verformung in Spritzgußmaschinen vorgenommen.
Diese Formteile können nachträglich lackiert werden. Bei der Verwendung von losungsmittelhaltigen Lacken müssen aber die
Lösungsmittel so ausgewählt werden, daß sie gegenüber dem zu beschichtenden Kunststoff indifferent sind. Geringe Anteile echter
Löser sind jedoch andererseits zur Verbesserung der Haftung des Überzuges auf dem Kunststoff erforderlich. Die losungsmittelhaltigen
Lacke können sowohl aus physikalisch trocknenden als auch aus bei Raumtemperatur härtenden Zweikomponentensystemen
aufgebaut sein (vgl1. Broschüre "Lackieren von Kunststoffen",
Glasurit GmbH, 1972).
Diese konventionellen Lackierverfahren sind sehr aufwendig. Wenn die Oberfläche des zu beschichtenden Kunststoffes rauhist, wie es
z.B. bei Formteilen aus treibmittelhaltigem Polystyrol der Fall
ist, muß zunächst ein Füller und dann ein Decklack aufgebracht werden. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß nach dem
Beschichten von treibmittelhaltigem Polystyrol Blasenbildung durch noch entweichendes Treibmittel auftritt (s. Plastverarbeiter
4/73, Jahrg. 24, Seiten 217 bis 222).
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Es ist weiterhin bekannt, Kunststoffe im Werkzeug mit flüssigen, gegebenenfalls losungsmittelhaltxgen Lacken zu beschichten. So
kann man z.B. das Werkzeug zunächst mit einem Polyurethan-Lack auskleiden und anschließend mit Polyurethan-Schaum ausschäumen.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Werkzeugöffnungszeit
um die Zeit des Lackiervorganges verlängert wird. Hierbei wirkt sich besonders nachteilig die langsame Lösungsmittelabgabe
und - bei Zweikomponentensystemen - die Reaktionszeit aus. Soll dieses Verfahren bei treibmittelhaltigem Polystyrol
angewandt werden, dann muß mit Formtrennmitteln gearbeitet werden, damit sich der Lackfilm beim Entformen von der Werkzeugoberfläche
löst.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein besonders rationelles
und möglichst umweltfreundliches Verfahren zum Lackieren von Formteilen zu entwickeln.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Lackieren von
Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen, die durch Formen der Kunststoffe im thermoplastischen Zustand mittels eines
formgebenden Werkzeugs hergestellt werden, wobei die Werkzeugteile, mit denen der zu verformende Kunststoff in Berührung
kommen soll, vorher mit pulverförmigen Überzugsmitteln mit einem Erweichungspunkt oberhalb von 700C beschichtet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist umweltfreundlich, denn beim Lackieren werden keine Lösungsmittel frei. Außerdem fügt es sich
günstig in den Fertigungsablauf der Kunststoffverarbeitung ein; die Werkzeugöffnungszeit wird lediglich um die Applikationszeit
des Pulvers verlängert. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die überzüge sehr gut auf den Kunststoffteilen
haften. Beim Lackieren von Formteilen aus treibmittelhaltigem . Polystyrol tritt keine Blasenbildung auf.
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Die zu lackierenden Formteile können aus allen bekannten thermoplastischen
Kunststoffen bestehen, z.B. aus Homo- oder Copolymerisaten des Styrols, Methylmethacrylats, Vinylchlorids,
Äthylens und Propylens, ferner aus Polyacrylaten, Polyamiden oder Polycarbonaten, vorzugsweise jedoch aus treibmittelhaltigem
Polystyrol. Dieses besteht aus Polystyrol oder aus mit 2 bis Gewichtsprozent Polybutadien-Kautschuk schlagfest modifiziertem
Polystyrol, welche 0,2 bis 5 Gewichtsprozent eines Treibmittels, z.B. Azodicarbonamid oder Natriumbicarbonat zugemischt enthalten.
Das dem Polystyrol zugesetzte Treibmittel ist bei Raumtemperatur stabil. Bei der Verarbeitungstemperatur zerfällt das Treibmittel
unter Gasbildung und wird aufgrund des im Spritzzylinder herrschenden hohen Druckes in der Kunststoffschmelze gelöst.
Durch Einspritzen in die Form wird der äußere Druck reduziert. Das Gas expandiert und bildet so eine porige Struktur der Teile.
Die Außenhaut ist kompakt, so daß die Teile in ihrem Aufbau mit einer Sandwich-Konstruktion vergleichbar sind., Sie haben eine
hohe Steifigkeit und niedriges Raumgewicht.
Als pulverförmige Überzugsmittel kommen die üblichen Lack-Bindemittel
in Frage, beispielsweise Polykondensate aus gesättigten oder ungesättigten Polyestern, Epoxidharze, thermoplastische Homo-
oder Co-Polymerisate auf Basis von Methylmethacrylat, Styrol, von
Acrylestern, die gegebenenfalls reaktive Gruppen, z.B. Carboxyl-, Epoxid-, Isocyanat- oder Hydroxylgruppen enthalten können, sowie
von Acrylnitril und (Meth-)Acrylamid« Es können sowohl nichthärtende
Bindemittel verwendet werden als auch solche, die in der Hitze selbstvernetzend oder fremdvernetzend sind, wobei die
üblichen reaktive Gruppen tragenden Vernetzungsmittel zugesetzt werden können, wie z.B. Polyepoxide, Polyhydroxyverbindungen,
Polyisocyanate, Polyaziridine oder Dianhydride oder auch polymerisationsauslösende
Initiatoren, wie Peroxide oder Azoverbindungen.
Die pulverförmigen Überzugsmittel haben einen Erweichungspunkt oberhalb von 7O0C, vorzugsweise oberhalb von 10O0C. Sie haben
,zweckmäßigerweise eine Teilchengröße unterhalb von 200^m, vorzugsweise
unterhalb von 100/Um. Die Lackpulver können sowohl
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deckende als auch farbgebende Pigmente enthalten« Es können auch
nichtpigmentierte Pulver verarbeitet werden.
Das Pulver, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren appliziert
wird, soll möglichst auf den zu lackierenden Kunststoff abgestimmt sein, um gute Haftung zu erreichen« Das ist in einfacher
Weise dadurch möglich, daß die Pulver Haftvermittler enthalten.
Beispielsweise wird in Lackpulver auf Basis von gesättigten oder ungesättigten Polyesterharzen Polystyrol eingearbeitet, um Haftung
auf Polystyrol-Formkörpern zu erreichen. Lackpulver auf Basis von Acrylat- oder Methacrylat-Polymerisaten können beispielsweise
Styrol/Acrylnitril-Mischpolymerisate oder Styrol/ Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisate enthalten, um gute Haftung
auf Polystyrol-Formkörpern zu erreichen ο
Neben den beschriebenen Zusatzstoffen und Hilfsmitteln können die in der Lackindustrie üblichen Hllfs- und Zusatzstoffe eingesetzt
werden, z.B. Weichmacher zum Erniedrigen des Erweichungspunktes, Wachse zur Erhöhung der Kratzfestigkeit, Cellulosederivate
zum Verbessern des Glanzes und gegebenenfalls Hilfsmittel zur Antistatikausrüstung.
Die Lackpulver können nach den bekannten Verfahren der elektrostatischen
Pulverbeschichtung direkt in das Werkzeug appliziert werden. In manchen Fällen kann man sie auch in das Werkzeug
streuen. Die Lackpulver können sowohl auf das kalte als auch auf ein vorgewärmtes Werkzeug aufgebracht werden. Wichtig ist
hierbei, daß die Wärme vom Werkzeug oder von der Kunststoffschmelze zum Aufschmelzen bzw. Sintern des Lackpulvers ausreicht.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Überzüge
können nachträglich einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterworfen werden» Dadurch werden vernetzbare Lackpulver zu Überzügen
mit hoher Oberflächenhärte und Chemikalienbeständigkeit gehärtet. Diese nachträgliche Wärmebehandlung kann mit Heißluft
oder durch Bestrahlung erfolgen. Besonders vorteilhaft sind Infrarot- oder andere energiereiche Strahlen.
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Die Überzüge, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt
werden, haben Schichtdicken zwischen 5 und 300/üm, vorzugsweise
zwischen 10 und 80/um. Sie zeigen guten Glanz und gute Haftung und je nach Art des verwendeten Lackpulvers hohe Oberflächenhärte
und Chemikalienbeständigkeit.
Die in den Beispielen genannten Teile, Prozente und Verhältnisse beziehen sich auf das Gewicht.
90 Teile Polymethylmethacrylat, 10 Teile Styrol/Acrylnitril-Mischpolymerisat
(75 : 25) und 1 Teil Kupferphthalocyanin werden bei etwa 200°C in einem Kneter schmelzhomogenisiert, anschließend
gemahlen und auf einen Durchmesser von < 9OAiTi gesiebt.
Die Sintertemperatur des Lackpulvers liegt bei etwa l60 C.
Das Lackpulver wird elektrostatisch auf das auf l60°C vorgewärmte
Werkzeug einer Spritzgußmaschine aufgebracht- Anschließend wird das Werkzeug sofort geschlossen, und treibmittelhaltiges Polystyrol
wird mit einer Temperatur von etwa 260 C in das Werkzeug gespritzt.
Nach dem Abkühlen wird das Formteil aus dem Werkzeug entnommen. Es ist mit einer glänzenden und nahezu kratzfesten Lackschicht
überzogen. Die Haftung des Überzuges ist sehr gut {Gitterschnitt nach DIN 53 151)» Bei der Lagerung wird keine Blasenbildung beobachtet.
Der Überzug platzt bei Schlagbeanspruchung nicht ab.
70 Teile Polystyrol, 15 Teile eines ungesättigten Polyesterharzes
aus 1 Mol Phthalsäure, 2 Molen Maleinsäure und 3 Molen Propylenglykol-1,2
mit einem Erweichungspunkt oberhalb von 500C, 15 Teile eines oligomeren Diallylphthalat mit freien Doppelbindungen
und 1 Teil Kupferphthalocyanin werden in einem Kneter schmelzhomogenisiert. Das Material wird gemahlen, auf weniger als
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90/um gesiebt und mit J5 Teilen feinteiligem Benzoylperoxid vermischt.
Das Lackpulver wird auf das auf l40 C vorgewärmte Werkzeug aufgestreut
und das treibmittelhaltige Polystyrol mit einer Temperatur von etwa 2βΟ C eingespritzt.
Nach dem Entformen liegt ein glänzender Überzug mit guter Haftung vor. Durch kurzes Nacherhitzen unter einem Infrarot-Strahler
wird ein kratzfester Überzug erhalten«
Ein lösungsmittelfreies Mischpolymerisat aus 85 Teilen Methylmethacrylat
und 15 Teilen Methacrylamid mit einem K-Wert von wird gemahlen und auf weniger als 90yum gesiebt.
Das Lackpulver wird auf das auf ca. 15O0C vorgewärmte Werkzeug
aufgestreut und das treibmittelhaltige Polyamid mit einer Temperatur von 270-280oC eingespritzt.
Nach dem Abkühlen wird das Formteil aus dem Werkzeug entnommen. Es ist mit einer glänzenden, nahezu kratzfesten Lackschicht überzogen,
die sehr gut haftet.
Claims (2)
1. Verfahren zum Lackieren von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen, die durch Formen der Kunststoffe im thermoplastischen
Zustand in einem formgebenden Werkzeug hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugteile, mit denen
der zu verformende Kunststoff in Berührung kommen soll, vorher mit pulverförmigen Überzugsmitteln mit einem Erweichungspunkt
oberhalb von 700C beschichtet werden.
2. Verfahren zum Lackieren von Formteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß vernetzbare Überzugsmittel verwendet werden, und daß die Formteile nach der Entnahme aus dem
Werkzeug einer nachträglichen Wärmebehandlung unterworfen werden, durch welche die Überzugsmittel ausgehärtet werden.
BASF Aktiengesellschaft
6ü98 17/0b5 9
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742448477 DE2448477A1 (de) | 1974-10-11 | 1974-10-11 | Verfahren zum lackieren von formteilen aus kunststoffen |
| FR7530663A FR2287280A1 (fr) | 1974-10-11 | 1975-10-07 | Procede de vernissage des pieces moulees en matiere plastique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742448477 DE2448477A1 (de) | 1974-10-11 | 1974-10-11 | Verfahren zum lackieren von formteilen aus kunststoffen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2448477A1 true DE2448477A1 (de) | 1976-04-22 |
Family
ID=5928063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19742448477 Pending DE2448477A1 (de) | 1974-10-11 | 1974-10-11 | Verfahren zum lackieren von formteilen aus kunststoffen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2448477A1 (de) |
| FR (1) | FR2287280A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4921669A (en) * | 1987-10-27 | 1990-05-01 | Rohm Gmbh | Method for coating a continuous train of synthetic resin with a scratch resistant coating |
| US5053177A (en) * | 1988-05-18 | 1991-10-01 | Rohm Gmbh | Method for making a coated synthetic resin web |
| DE19751680C2 (de) * | 1997-02-11 | 2001-11-22 | Torsten Herzog | Schutzhelm für Eishockeyspieler mit einer Lackschicht und Verfahren zur dauerhaften Lackierung einer Schutzhelmoberfläche |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2486864A1 (fr) * | 1980-07-21 | 1982-01-22 | Pont A Mousson | Procede de moulage par injection de pieces revetues en matiere plastique et dispositif destine a sa mise en oeuvre |
| FR2931087B1 (fr) * | 2008-05-19 | 2011-01-14 | Eurocopter France | Procede pour fabriquer un substrat electriquement non conducteur peint |
-
1974
- 1974-10-11 DE DE19742448477 patent/DE2448477A1/de active Pending
-
1975
- 1975-10-07 FR FR7530663A patent/FR2287280A1/fr active Granted
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| US4921669A (en) * | 1987-10-27 | 1990-05-01 | Rohm Gmbh | Method for coating a continuous train of synthetic resin with a scratch resistant coating |
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| DE19751680C2 (de) * | 1997-02-11 | 2001-11-22 | Torsten Herzog | Schutzhelm für Eishockeyspieler mit einer Lackschicht und Verfahren zur dauerhaften Lackierung einer Schutzhelmoberfläche |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2287280A1 (fr) | 1976-05-07 |
| FR2287280B3 (de) | 1979-07-06 |
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