CH323003A - Mit einem Metallüberzug versehener Kunststoffgegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

  
 



  Mit einem Metallüberzug versehener Kunststoffgegenstand und Verfahren zu seiner   Herstellung   
Vorliegende Erfindung betrifft mit Metall überzügen versehene Kunststoffgegenstände und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Für das Metallisieren von Kunststoffen sind fünf Verfahrenstypen bekanntgeworden.



  1. galvanische Plattierungsverfahren 2. chemische Reduktion von Edelmetallsalzen 3. Reduktion bzw. Dissoziation von Metall salzdämpfen 4. Aufsprühen von Metallen unter Normal druck   5.    Bedampfen im Hochvakuum.



   Der Erfindungsgegenstand bezieht sich vor allem auf Bedampfungsverfahren im Hochvakuum. Diese zeichnen sich gegenüber andern Verfahrenstypen dadurch aus, dass sie in sicherer und gut reproduzierbarer Weise spiegelnde Beläge beliebiger Metalle liefern können.



   Die Qualität der Metallisierung, nämlich Glanz,   Korrosionsbest ndigkeit,      HBte,    Haftund   Abtriebfestigkeit    hängt von der Ausführungsform des Verfahrens ab. Die einfachste Ausführungsform besteht darin, dass ein Metall auf die nicht vorbehandelte Kunststoffoberfläche im Hochvakuum aufgedampft wird. Die Korrosionsbeständigkeit solcher Metallisierungen hängt von der Art des aufgedampften Metalles ab. Die Haftfestigkeit ist ausserdem noch abhängig von der   Art    des Kunststoffes und ist bei den meisten Sorten sehr gering, mit Ausnahme einiger Zelluloseester.

   Die Auswahl an Metallen, die hierbei    hinsichtlich l Korrosionsbeständigkeit und    Haftfestigkeit einigermassen befriedigen, ist ebenfalls sehr gering und beschränkt sich fast ausschliesslich auf Chrom und Aluminium.



  Eine Verbesserung lässt sich dadurch er   zielen, dass die D Metalischicht mit einem    Schutzfilm versehen wird. Während anorganische Filme keine auffallende Schutzwirkung zeigen, ergeben Lackfilme eine wesentliche Verbesserung der Haftfestigkeit. Es ist jedoch sehr schwierig, geeignete Lacke zu finden, welche die gestellten Bedingungen erfüllen. Ein solcher Lack muss hohe Härte und ebenso hohe Haftfestigkeit auf dem Kunststoff besitzen, da wegen der fast immer vorhandenen mehr oder weniger grossen Porosität auch spiegelnder   Metalischichten    der Schutzlack durch die Metallschicht auf die   Kunststoffoberfläche    durchgreift.

   Er darf, was bei thermoplastischen Kunststoffen schwer zu erfüllen ist, die Oberfläche des Kunststoffes nicht auflösen oder quellen lassen, weil dadurch die Metallisierung blind wird, d. h., sie verliert ihr klares spiegelndes Aussehen und wirkt wie eine rauhe oder mattierte Metalloberfläche. Es zeigt sich aber nun, dass Lacke, die diesen Bedingungen genügen, im allgemeinen höheren Anforderungen auf Abtriebfestigkeit nicht entsprechen. Ausserdem besitzen die auf diese Weise hergestellten Metallisierungen infolge der oft unvermeidlichen   Rauheit    der Kunst  stoffoberfläche keinen hohen Glanz. Man ver  suchte    daher, wie weiter bekannt ist, die Qualität der Metallisierung dadurch zu erhöhen, dass zunächst eine Grundlackschicht aufgetragen wurde, auf welche die Metallschicht aufgedampft und mit einem Überzugslack versehen wurde.

   Man konnte durch diese Massnahme den Glanz der Metallisierung wesentlich erhöhen, aber dennoch befriedigte in sehr vielen Fällen die Haftfestigkeit der Metallisierung nicht, da auch hierbei Anforderungen an die Lacke gestellt wurden, die nur in seltenen Fällen bei bestimmten Kunststoffen erfüllt werden konnten. Es ist nämlich schwierig, für die Grundschicht einen Lack zu finden, der bei genügender Haftfestigkeit und Vermeidung von   Aufqudlun-    gen auch bei thermoplastischen Kunststoffen, zugleich entsprechenden Glanz und Härte   anf-    weist, wie es für eine Trägerschicht für die darauffolgende Metallisierung wünschenswert erscheint. Derartige Metallisierungen   mit    Grundlackschicht neigten zum Abblättern und haben sich praktisch besonders bei thermoplastischen Kunststoffen nicht bewährt.



   Diese Mängel lassen sich nun beseitigen, wenn erflndungsgemäss auf folgende Weise vorgegangen wird:
Es wird zunächst eine   Grundlacksehicht    aufgetragen. An diesen Grundlack wird aber lediglich die Forderung gestellt, dass er auf der Kunststoffoberfläche gut haftet. Er braucht nicht, wie dies bei den bisher bekanntgewordenen Verfahren mit Grundlackschicht erforderlich war, grosse Härte und hohen Glanz aufzuweisen und darf sogar in gewissen Grenzen die   Kun ststoffoberfläche    quellen. Es stehen für diesen Zweck zahlreiche   luft- oder -ofentrocknende,    physikalisch härtende Lacke zur Verfügung. Zweck  mässigerweise    verwendet man Lacke, die auf gleicher oder ähnlicher Basis wie der Kunststoff aufgebaut sind. Also z.

   B.: PVC-Lacke für Polyvinylchloridspritzlinge, Zelluloseester-Lacke für Zelluloseester,   Metacrylat-    Lacke für Polymethacrylsäureester, z. B.



    Plexiglas   (eingetragene Marke), Lacke auf Leinölbasis für Polyäthylen und Polystyrol.



   Auf diese   Grundlacksehicht    wird nun weiter eine   Zwischenlacksehicht    aufgetragen.



  Erst von diesem Zwischenlack wird verlangt, dass er den gewünschten hohen Glanz aufweist. Es hat sich gezeigt, dass bei solchen, wegen ihres Glanzes und sonstigen Eigenschaften als   Zwischenschicbt    geeigneten Lakken, die Haftfestigkeit auf der Grundlackschicht im allgemeinen ausreicht, auch wenn derselbe Lack unmittelbar auf der Kunststoffoberfläche nicht haften würde. Für die Verwendung als Zwischenlack steht eine grosse Zahl von Lacken zur Verfügung.



   Auf diese Zwischenschicht wird nun die Metallschicht aufgebracht, und zwar vorzugsweise durch die bekannte Technik der Vakuumbedampfung. Hierfür können ohne Rücksicht auf   Korrosiousbeständigkeit    fast alle Metalle verwendet werden. Hierauf wird der Decklack aufgetragen. Als Decklacke sind solche Lacke geeignet, die hohe Härte besitzen, die   Zwischenlacksehicht    nicht auflösen oder quellen lassen und mit dem Zwischenlack gut binden. Diese Bedingungen lassen sich am besten dadurch einhalten, dass chemisch härtende, z. B. die wärmehärtenden Melaminharz-Lacke für die Zwischen- und Decklackierung verwendet werden.

   Bei Verwendung des gleichen, chemisch-härtenden Lackes für Zwischen- und   Decklackienmg    ist es erforderlich, dass der Zwischenlack vor dem Aufbringen des Decklackes vollständig ausgehärtet und dadurch unlöslich gemacht wird. Die Lacke werden, je nach gewünschtem Effekt, farblos transparent angewendet oder mit Farbstofflösungen beliebig getönt.



  Die Metallisierung kann auf der dem Abrieb und sonstigen Einflüssen zugewandten Au ssenseite oder bei transparenten Kunststoffen auf der geschützten Rückseite   der Kunststoff-      gegenstände    erfolgen.



   Die nach diesem Verfahren hergestellten Metallisierungen zeichnen sich durch hohen Glanz, hohe Härte, Haft- und Abriebfestig   keit ; und Lösungsniittelbeständigkeit aus.   



  Das Verfahren ist relativ einfach, da für eine   Metallisierung nur zwei Lacke erforderlich sind, von denen nur der als Grundschicht dienende Lack der Kunststoffsorte angepasst werden muss, und diese Anpassung wegen der geringen an diese Schicht zu stellenden Anforderungen keine besonderen Schwierigkeiten bereitet.



   Mit   erfindungsgemässen    Metallüberzügen versehene Kunststoffgegenstände   ken nzeich-    nen sich also gemäss den vorhergehenden Ausführungen dadurch, dass ausser der auf die   Kunststoffoberfläche    unmittelbar aufgebrachten   Grundlacksehleht    eine Zwischenlackschicht zwischen Grundschicht und Metallisierung vorgesehen ist, welche die Aufgabe hat, eine feste Bindung zwischen Grund  schicht    einerseits und Metallschicht und äusserer Schutzschicht anderseits herzustellen, und zwar auch für solche Schutzschichtmaterialien und Metalle, die unmittelbar auf die Kunststoffoberfläche aufgebracht nicht mit genügender Festigkeit haften würden.



  Das erfindungsgemässe Verfahren kann auf alle Arten von Kunststoffen mit Vorteil angewendet werden, in ganz besonderer Weise eignet es sich jedoch für die Herstellung von Metallisierungen an thermoplastischen Kunststoffen.



      PATENTANSPRÜC ! HE   
I. Mit einem Metallüberzug versehener Kunststoffgegenstand, gekennzeichnet durch eine auf der Kunststoffoberfläche liegende   Grundiackschicht,    eine darauffolgende Zwischenlackschicht, eine an die Zwischenlackschicht anschliessende Metallschicht und eine auf der Metallschicht liegende Decklackschicht.   

Claims (1)

1. II. Verfahren zur Herstellung metallisierter Kunststoffgegenstände nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Kunststoffoberfläche zunächst eine Grundlackschicht, hierauf eine Zwischenlackschicht, darauf eine Metallschicht und zuletzt eine Decklackschicht aufgebracht wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Mit einem Metallüberzug versehener Kunststoffgegenstand nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenund Decklackschichten aus chemisch-aushärtenden Lacken bestehen.

   2. Mit einem Metallüberzug versehener Kunststoffgegenstand nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des Grundlackes aus einem mit dem zu metallisierenden Kunststoff chemisch verwandten Stoff besteht.