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Oberflächenveredlung von Gegenständen aus thqermoplastischen Kunststoffen,
vorzugsweise aus Polyvinylchlorid
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenveredlung
von Gegenständen aus thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid.
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Besonders im Spritzgußverfahren bearbeitete Polyvinylchloridmassen,
namentlich auf der Grundlage von Hartpolyvinylchlorid, neigen immer wieder zu mangelhafter
Oberflächenbeschaffenheit.
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Diese Nachteile ließen sich auch nicht oder nur sehr unvollkommen
durch Anwendung hochglanzpolierter Formen vermeiden, da deren Politur hauptsächlich
infolge geringfügiger Korrosion erfahrungsgemäß bald abnahm.
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Es ist bekannt, zur Erzielung glänzender Oberflächen thermoplastische
Preßmassen in der Form zu lüften, um ein Entweichen der das Beschlagen der Formen
und ein Mattwerden der Preßteile herbei führenden flüchtigen Bestandteile zu bewirken.
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Da die Praxis ergeben hatte, daß es nicht ausreicht, die plastischen
Massen in der heißen Form zu erwärmen, insbesondere weil dieser Vorgang keine ausreichende
Gleichmäßigkeit gewährleistet und zu einer Beeinträchtigung der Oberflächenbeschaffenheit
führt, ging man dazu über, die zur Verarbeitung kommenden Preßmassen auch außerhalb
der Form gut vorzuwärmen.
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Es ist auch bekannt, glänzende Oberflächen dadurch zu erzielen, daß
man den Härtegrad der Preßmassen soweit wie möglich erhöht. Hier sind aber Grenzen
gesetzt, die durch andere von den geformten Gegenständen verlangte Eigenschaften
bedingt sind.
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Da die Wirkungen aber in beiden Fällen noch nicht den Erfordernissen
entsprachen, die an eine Oberflächenbrillanz zu stellen sind, wurden beide Maßnahmen
vereint, d. h., man verwendete harte
Preßmassen, die man vor dem
Preßvorgang außerhalb der Form gut durchwärmte.
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Auch hat man versucht, eine Oberflächenveredlung bei Filmen dadurch
zu erreichen, daß man Filme aus wasserlöslichem Polyvinylalkohol mit der Lösung
eines wasserunlöslichen, aliphatischen Aldehyds mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen;
z. B. Polyvinylbutyraldehydacetal, und eines sauren Katalysators in einem organischen
Lösungsmittel überzog und den Überzug etwa I Minute auf 60 bis IIoO C erwärmte.
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In allen Fällen ließ aber der Glanz der fertiggeformten Erzeugnisse
noch zu wünschen übrig.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, alle Nachteile und
Mängel, die den vorliegenden Verfahren anhaften, zu beseitigen, um in einfacher
Weise eine dauerhafte Oberflächenveredlung bei ausgezeichneter Oberflächenbrillanz
zu erzielen.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Oberfläche der Formlinge
bis zur Erreichung von Hochglanz Dämpfen von lösend oder quellend wirkenden Verbindungen,
z. B. Cyclohexanon oder Dioxan, insbesondere von cyclischen Äthern, wie -Tetrahydrofuran,
bzw. deren Derivaten oder Gemischen dieser Stoffe miteinander, gegebenenfalls in
Verbindung mit anderen lösend oder quellend wirkenden Stoffen oder Nichtlösungsmitteln,
wie Alkoholen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, ausgesetzt wird.
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Esist bekannt, Formlinge aus Polyvinylchlorid oder anderen plastischen
Kunstmassen mit lösenden und nicht lösenden organischen Flüssigkeiten zu behandeln.
Hierbei handelt es sich aber nicht um eine sich lediglich auf die Oberfläche erstreckende
Behandlung mit der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung, sondern um das Problem,
diese Formlinge in einen kautschukartigen Zustand hoher Kälteelastizität zu versetzen,
wozu im Gegensatz zur Erfindung eine lange Wärmebehandlung (z. B.
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4 bis 6 Stunden) unter Eintauchen der Formlinge erforderlich ist,
weil eine völlige Struktur änderung der gesamten Masse der Formlinge erreicht werden
soll. Hierbei ist die zusätzliche - Verwendung von Nichtlösungsmitteln erforderlich,
um ein völliges Auflösen der Formlinge durch das Lösungsmittel zu verhindern sowie
um gegebenenfalls nachträglich Weichmachungsmittel in die Tiefe der Formlinge hinein
diffundieren zu lassen.
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Bei Gegenständen aus Celluloid ist es bekannt, zum Zwecke des Polierens
Lösungsmittel wie Alkohol oder Acetondämpfe zu verwenden. Bei Celluloid handelt
es sich aber nicht um einen synthetischen thermoplastischen - Kunststoff im Sinne
der vorliegenden Erfindung, sondern um einen Werkstoff, der unter Verwendung von
Lösungsmitteln aus nativer Cellulose nach erfolgter Nitrierung gefertigt ist, so
daß es naheliegt, aus Celluloid bestehende Gegenstände nachträglich mit einem Lösungsmittel
zum Zwecke des Polierens zu behandeln. Demgegenüber handelt es sich bei den von
der Erfindung benutzten synthetischen thermoplastischen Kunststoffen um Werkstoffe,
die unter Ausschluß von Lösungsmitteln hergestellt sind; dabei war nicht ohne weiteres
zu erwarten, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Behandlung bei der weniger geschlossenen
Oberfläche und dem an sich geringen Lösungsvermögen zu glatten und glänzenden Oberflächen
führen würde.
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In weiterer Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung können die
Wirkstoffe auch ohne Anwendung von Wärme unmittelbar in Form von Flüssigkeiten bzw.
Flüssigkeitsnebeln zur Einwirkung kommen.
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Die Behandlung der Formteile wird zweckmäßig in folgender Weise durchgeführt.
Handelt es sich beispielsweise um die Oberflächenveredlung von Knöpfen od. dgl.,
so werden die Preßlinge oder Spritzgußteile mit Hilfe eines Mitnahmetellers in eine
Gaskammer eingebracht und dort den Dämpfen ausgesetzt. Bei Halbzeugen, wie z. B.
Stäben oder Profilen, läßt man vorteilhaft das Material durch die Gaskammer kontinuierlich
durchlaufen.
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Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, falls die zu behandelnden
Formteile zu rauh oder porig oder sonstwie uneben sind, die Unebenheiten des betreffenden
Halbzeuges zunächst durch Schleifen mittels Schleif- und/oder Polierscheiben od.
dgl. zu glätten und auszugleichen und dann erst, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen,
das Dämpfungsverfahren oder die Kaltbehandlung bzw. die Vernebelung vorzunehmen.
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Kleinere Gegenstände, z. B. Kugeln, Knöpfe, Automatenteile usw.,
werden in der Weise veredelt, daß man die Teile in an sich bekannter Weise einer
Trommelpolitur unterwirft, wobei man in der Trommel gleichzeitig eine Gasatmosphäre
erzeugt.
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Das kann beispielsweise in der Form erfolgen, daß die üblicherweise
zum Trommeln mitverwendeten Materialien, z. B. Holzwürfel, Obstkerne, Lederlappen
wslw., vorher mit einer geringen, aber ausreichenden Menge des Dämpfungsmittels
getränkt -werden, so daß letzteres innerhalb der Trommel durch Verdunsten wenigstens
teilweise verdampft und so in ständige Oberflächenberührung mit den zu polierenden
Teilen gelangt, die erfindungsgemäß nun gleichzeitig poliert und oberflächenveredelt
werden.
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Erfindungsgemäß ist es in einfacher und wirtschaftlicher Arbeitsweise
möglich, Formteilen, Preßlingen oder Halbfabrikaten aus Polyvinylchlorid od. dgl.
einen schönen, dauerhaften Oberflächenglanz zu verleihen, der zugleich die behandelten
Formlinge gegen Verkratzen schützt. Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich
insbesondere auch für die Behandlung von Geflügelfußringen, insbesondere aus Polyvinylchlorid.
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Durch die erfindungsgemäße Oberflächenveredlung wird darüber hinaus
noch ein erhöhter Korrosionsschutz, d. h. eine Herabsetzung der Angreifbarkeit durch
mechanische oder chemische Eingriffe an der Oberfläche erzielt.