TITLE: METHOD FOR THE FABRICATION OF ARTICLES CAST FROM HIGHLY FILLED RESINS
HAVING A SURFACE WITH REGIONS OF DIFFERENT COLOURS
European Patent Application EP0526818 A3

ABSTRACT:
Abstract of EP0526818
The invention relates to a process for fabricating polymer mouldings
having differently coloured surface regions from casting resins, in
which a surface of the shaping mould, before filling with the casting
resin, is coated with a curable coating of a colorant-containing
composition in such a manner that different colours result, the coating
being applied in at least two coating operations onto the surface
regions of the mould intended for this by applying in the first coating
operation a filler-containing coating dispersion L-1 without the
addition of colorant and applying in the second coating operation a
filler-free colorant-containing coating L-2 and, after drying of the
coats, filling the mould with the casting resin and polymerising the
latter by heating and subsequently removing the moulding.

INVENTORS:
Dijkhuizen, Okko Kornelius
Krieg, Dr. Manfred
Ittmann, Guenter

APPLICATION NUMBER: EP19920112747
PUBLICATION DATE: 05/05/1993
FILING DATE: 07/25/1992

ASSIGNEE: ROEHM GMBH
BOWIC B.V.
INTERNATIONAL CLASSES: B29C37/00; B29C39/12; B29C41/22; (IPC1-7): B29C37/00; B29C39/12
EUROPEAN CLASSES: B29C37/00C2B; B29C39/12; B29C41/22

CLAIMS:
1. Verfahren zur Herstellung von Polymerisatformst·ucken aus
Giessharzen mit farblich differenzierten Oberfl·achenbereichen bei dem
eine Oberfl·ache des formgebenden Werkzeugs vor dem Verf·ullen mit dem
Giessharz mit einem h·artbaren ·Uberzug einer farbmittelhaltigen
Zusammensetzung derart beschichtet wird, dass farbliche Differenzierung
entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in mindestens
zwei Lackierungsschritten auf die daf·ur vorgesehenen
Oberfl·achenbereiche des Werkzeugs aufgebracht wird, wobei im ersten
Lackierungsschritt eine f·ullstoffhaltige Lackdispersion L-1 ohne
Farbmittelzusatz im zweiten Lackierungsschritt ein f·ullstoff-freier,
farbmittelhaltiger Lack L-2 aufgebracht wird und nach der Trocknung der
Lackschichten, das Werkzeug mit dem Giessharz gef·ullt und unter
Erw·armen polymerisiert und schliesslich entformt wird.
2. Verfahren gem·ass Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
anschliessend an die Trocknung des Lacks L-2 in einem dritten
Lackierungsschritt ein f·ullstoffhaltier Lack L-1' ohne
Farbmittelzusatz aufgebracht wird und nach der Trocknung der
Lackschichten das Werkzeug mit dem Giessharz gef·ullt und unter
Erw·armen polymerisiert und schliesslich entformt wird.
3. Verfahren gem·ass Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
f·ullstoffhaltige Lack L-1' dem Lack L-1 entspricht.
4. Verfahren gem·ass den Anspr·uchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die f·ullstoffhaltigen Lackdispersionen L-1 neben einer
F·ullstoffkomponente F' ein polymeres Bindemittel B und eine fl·ussige
Tr·agerkomponente T enth·alt.
5. Verfahren gem·ass den Anspr·uchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Lack L-2 mindestens ein Farbmittel FM neben der fl·ussigen
Tr·agerkomponente T enth·alt.
6. Verfahren gem·ass Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack
L-2 noch das Bindemittel B enth·alt.
7. Verfahren gem·ass den Anspr·uchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die polymeren Binder B ganz oder teilweise aus einem mindestens
zwei reaktive Komponenten enthaltenden, h·artenden System B-R gebildet
werden.
8. Verfahren gem·ass den Anspr·uchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die polymeren Binder B ausser aus dem h·artenden System B-R noch
aus einem polymeren Binder B-P bestehen.
9. Verfahren gem·ass Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
polymere Binder P-B ein Homo- oder Copolymerisat des Methylmethacrylats
darstellt.
10. Verfahren gem·ass den Anspr·uchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die fl·ussige Tr·agerkomponente T einen Siedepunkt unter
Normalbedingungen im Bereich 50 - 200 Grad C besitzt.
11. Verfahren gem·ass Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
fl·ussige Tr·agerkomponente T einen Siedepunkt unter Normalbedingungen
im Bereich 75 - 170 Grad C besitzt.
12. Verfahren gem·ass den Anspr·uchen 1 sowie 10 und 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Tr·agerkomponente T ganz oder teilweise aus
radikalisch polymerisierbaren Monomeren besteht.
13. Verfahren gem·ass Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Tr·agerkomponente T ganz oder teilweise aus einem oder mehreren
Alkylestern der (Meth)acryls·aure mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im
Alkylrest besteht.
14. Verfahren gem·ass Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Tr·agerkomponente T ganz oder teilweise aus Methylmethacrylat besteht.

DESCRIPTION:
Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein verfahren zur Herstellung von
Polymerisatformst·ucken aus hochgef·ullten Giessharzen mit farblich
differenzierten Oberfl·achenbereichen, wobei die farblich
differenzierte Oberfl·ache mittels Lackierung in mindestens zwei
Schichten erzeugt und fixiert wird. Stand der Technik
Bereits im deutschen Patent 693 824 wird beschrieben, dass man
farbstoffhaltige Schichten in Polymerisatformst·ucke, die durch
Polymerisation in der Form erzeugt werden, dicht unter der Oberfl·ache
einbetten kann, indem man solche farbstoffhaltigen Schichten, welche
ein in den zu polymerisierenden Verbindungen praktisch unl·osliches
Bindemittel enthalten, auf die Formwandung auftr·agt und dann nach
Einf·ullen der zu polymerisierenden fl·ussigen Verbindungen die
Polymerisation in bekannter Weise durchf·uhrt. Die farbstoffhaltigen
Schichten k·onnen gleichm·assig oder ungleichm·assig verteilt und unter
Anwendung verschiedener farbstoffhaltiger Schichten, z.B. mehrfarbig
sein. Vorgesehen ist u.a. auch die Verwendung von (organischen)
L·osungsmitteln f·ur die angewendeten Bindemittel. Eine Nachbehandlung
wie das Aufbringen einer Deckschicht sei dagegen entbehrlich.
Die DE-A 30 23 964 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung
farbmittelhaltiger Zonen in Acryl- und Methacrylharzen in
Oberfl·achenn·ahe im Zuge der Polymerisation der die Harze bildenden
Monomeren und Praepolymeren in formgebenden Polymerisationskammern,
dadurch gekenzeichnet, dass man zun·achst in einem Bindemittel homogen
verteilte Farbmittel auf die Wandung der formgebenden
Polymerisationskammer als Schicht aufbringt, wobei das Bindemittel im
fl·ussigen Harz bzw. seinen Vorstufen l·oslich oder zumindest
anquellbar ist, und dass man nach Einf·ullen der zu polymerisierenden
Monomeren und/oder Praepolymeren in an sich bekannter Weise zu Harzen
polymerisiert.
Aus dem EP 061 245 ist ein Verfahren zur Bildung eines Formgegenstands
bekannt, bei welchem die Zusammensetzung in einer Form ausgeh·artet
wird, die mindestens zwei Formteile aufweist, welche einen Hohlraum
definieren, und bei welchem von der Einf·uhrung der h·artbaren
Zusammensetzung in den Formhohlraum mindestens ein Teil der den
Formhohlraum bildenden Oberfl·ache mit einer Abscheidung aus einem
Material versehen wird, das mit der h·artbaren Zusammensetzung einen
Farbkontrast liefert, wobei die Abscheidung auf Fl·achen der Form
vorgesehen wird, die den Fl·achen auf dem geh·arteten Formgegenstand
entsprechen, auf denen ein Farbkontrast gebildet werden soll, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Abscheidung aus mindestens einem feinverteilten Pigment in
Mischung mit mindestens einem feinverteilten F·ullstoff einer
durchschnittlichen Teilchengr·osse von 100 mu m oder weniger besteht
und dass das Gemisch als Suspension in einem fl·uchtigen
Tr·agermaterial aufgebracht wird.
Die EP-A 0 217 544 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von
Formteilen aus h·artbaren Zusammensetzungen mit Oberfl·achenbereichen
die Farbkontraste aufweisen, wobei eine Form-Oberfl·ache vor dem
Einf·ullen der h·artbaren Zusammensetzungen mit einem Farbmittel
beschichtet bestehend aus a) mindestens 25 Gew.-% eines fl·ussigen
Tr·agers, der 0 - 100 Gew.-Teile einer polymerisierbaren Fl·ussigkeit
und 100 - 0 Gew.-Teilen einer nicht polymerisierbaren organ.
Fl·ussigkeit b) 0,1 - 10 Gew.-% eines anorganischen Pigments oder
0,0001 - 1 Gew.-% organ. Farbstoffe c) 0 - 60 Gew.-% eines
feinverteilten F·ullstoffs, d) 0,1 - 50 % eines im Tr·ager a)
l·oslichen, trocknenden Alkydharzes und e) einen in der Fl·ussigkeit
l·oslichen Polymeren. Aufgabe und L·osung
Die Vorgehensweise des Standes der Technik zur Herstellung von
Polymerisatformst·ucken mit farblich differenzierten bzw.
kontrastierenden Oberfl·achenbereichen, wie sie insbesondere im
Sanit·argebiet erw·unscht sind, konnten nicht in jeder Hinsicht
befriedigen. So waren insbesondere ein besseres Verhalten gegen·uber
kratzender bzw. reibender Beanspruchung der farbstoffhaltiger
Oberfl·achenschicht sowie verbesserte Farbtiefe anzustreben. Besonderes
Augenmerk war auch dem "Water-Whitening"-Effekt (Tendenz zum
Ausbleichen unter dem Einfluss von Feuchtigkeit) zu schenken.
Es wurde nun gefunden, dass das Verfahren zur Herstellung von
Polymerisatformst·ucken aus Giessharzen mit farblich differenzierten
Oberfl·achenbereichen gem·ass der vorliegenden Erfindung die
Forderungen der Technik sehr weitgehend erf·ullt. Die Erfindung
betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von
Polymerisatformst·ucken aus hochgef·ullten Giessharzen mit farblich
differenzierten Oberfl·achenbereichen bei dem eine Oberfl·ache des
formgebenden Werkzeugs vor dem Verf·ullen mit dem Giessharz mit einem
h·artbaren ·Uberzug einer farbmittelhaltigen Zusammensetzung derartig
beschichtet wird, dass farbliche Differenzierung entsteht, bei welchem
die Beschichtung in mindestens zwei Lackierungsschritten auf die daf·ur
vorgesehene Oberfl·ache des Werkzeugs aufgebracht wird, wobei im ersten
Lackierungsschritt eine f·ullstoffhaltige Lackdispersion L-1 ohne
Farbmittelzusatz,
im zweiten Lackierungsschritt ein f·ullstoff-freier farbmittelhaltiger
Lack L-2 (ohne F·ullstoffzusatz) und gegebenenfalls in einem dritten
Lackierungsschritt ein f·ullstoffhaltiger Lack L-1' ohne
Farbmittelzusatz aufgebracht wird, und nach erfolgter Trocknung der
Lackschichten das Werkzeug mit dem Giessharz gef·ullt, unter Erw·armen
polymerisiert und schliesslich entformt wird.
Vorzugsweise geh·oren die Lacke L-1 und L-1' dem gleichen Typus an,
bzw. sind identisch. Als Giessharze gem·ass der vorliegenden Erfindung
werden im Einklang mit dem Stand der Technik fl·ussige oder durch
m·assige Erw·armung verfl·ussigbare, in Formen vergiessbare, h·artbare
Kunstharze verstanden, bei deren Aush·artung die Polymerisatformst·ucke
gebildet werden.
Einschl·agig sehr gut brauchbare Giessharze G bzw. entsprechende
Praepolymerisate k·onnen dem europ. Patent 218 866 bzw. der US-A 4 786
660 oder den US-A 4 221 697 bzw. US-A 4 251 576 entnommen werden.
Vorzugsweise geh·oren die Giessharze G der Klasse der Acrylharze an,
besonders bevorzugt handelt es sich um Polymere auf Basis von
Methylmethacrylat, wobei vorteilhafterweise ein Gemisch aus einem
Praepolymerisat und den Monomeren zur Anwendung kommt. Vorzugsweise
handelt es sich um f·ullstoffhaltige "gef·ullte" Giessharze,
insbesondere um hochgef·ullte Giessharze, speziell um solche, bei denen
die F·ullstoffe einen Anteil von 50 - 80 Gew.-% bezogen auf das
Giessharz ausmachen. Als F·ullstoffe F eignen sich die einschl·agig
f·ur Giessharze verwendeten feinteiligen anorganischen oder organischen
Materialien.
Zweckm·assig wird eine Korngr·osse von 100 mu m Durchmesser,
vorzugsweise 50 mu m nicht ·uberschritten. Vorzugsweise sollen
zweckm·assig mindestens 95 % der Teilchen
Die mechanischen Eigenschaften wie H·arte, elastischer Schermodul
bemessen sich nach dem vorgesehenen Anwendungszweck der Giessharze.
Dabei kann die Einstellung eines elastischen Schermoduls von wenigstens
5 GNm<-><2> vorteilhaft sein. Geeignet sind z.B. Mineralien wie
Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxide und Derivate z.B. Alkali- und
Erdalkalidoppeloxide und Erdalkalihydroxide, Tone, Siliciumdioxid in
seinen verschiedenen Modifikationen, Silikate, Aluminosilikate,
Carbonate, Phosphate, Sulfate, Sulfide, Oxide, Kohle, Metalle und
Metallegierungen. Ferner sind synthetische Materialien wie Glasmehl,
Keramik, Porzellan, Schlacke, feinverteiltes synthetisches Si O2
geeignet. Genannt seien Kiesels·auremodifikationen wie Quarz
(Quarzmehl) Tridymit und Cristobalit, sowie Kaolin, Talcum, Glimmer,
Feldspat, Apatit, Baryte, Gips, Kreide, Kalkstein, Dolomit.
Gegebenenfalls k·onnen auch Gemische von F·ullstoffen angewendet
werden. Der F·ullstoffanteil an den Giessharzen betr·agt in der Regel
mindestens 20 Gew.-%. Im allgemeinen wird ein Anteil von 80 Gew.-%
nicht ·uberschritten. Als Richtwert sei ein F·ullgehalt der Giessharze
von 50 - 80 Gew.-% angegeben. Die Herstellung der F·ullstoffe in den
zweckm·assigen Korngr·ossen kann nach den bekannten Verfahren erfolgen
z.B. durch Brechen und Mahlen. Besonders bevorzugt ist Cristobalit.
Das erfindungsgem·asse Verfahren bedient sich zur Gewinnung der
farblich differenzierten Oberfl·achenbereiche - wie bereits ausgef·uhrt
- mindestens einer Zweischrittzweckm·assig einer Dreischrittlackierung.
Im ersten Lackierungsschritt kommt eine f·ullstoffhaltige
Lackdispersion L-1 ohne Farbmittel -Zusatz zur Anwendung. Am Aufbau der
f·ullstoffhaltigen Lackdispersion L-1 ist neben der
F·ullstoffkomponente F', ein polymeres Bindemittel B und eine fl·ussige
Tr·agerkomponente T beteiligt.
Die F·ullstoffkomponente F'entspricht den vorstehend f·ur die
F·ullstoffe F gemachten Angaben. Hinsichtlich der Wahl des F·ullens
besteht somit eine relativ weite Option, die zur Optimierung der
Eigenschaften ausgen·utzt werden kann. Vorzugsweise liegt die
Teilchengr·osse im Bereich 30 - 0,5 mu m, insbesondere 20 - 1 mu m,
speziell 10 - 1 mu m. Vorzugsweise liegt die H·arte (nach Mohs: vgl.
R·ompp's Chemie-Lexikon 9. Auflage, S. 1700, Georg Thieme Verlag 1990)
der F·ullstoffe F bei >/= 6. Besonders genannt seien Siliciumdioxid in
seinen verschiedenen Modifikationen, Silikate, Aluminosilikate sowie
Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxide und Derivate, insbesondere auch
synthetische Materialien wie Glask·ugelchen bzw.
Glasmehl, Keramik, Porzellan, gegebenenfalls auch Gemische derselben.
Als vorteilhaft hat sich mitunter die Anwendung silanisierter
F·ullstoffe, wie sie z.T. kommerziell angeboten werden, erwiesen.
Solche Silanisierungen k·onnen insbesondere mit Methacryloylsilanen,
mit Vinylsilanen, Aminosilanen u.·a. durchgef·uhrt sein (vgl. D.
Skudelny Kunststoffe 77, 1153 - 1156 (1987) Kunststoffe 68 (1978);
Firmenschrift Dynasilan TM , Haftvermittler, der Dynamit Nobel,
Chemie). Dem Bindemittel B kann innerhalb der Lackdispersion L-1 die
Funktion zugeordnet werden, einerseits den F·ullstoff F' zu umh·ullen,
andererseits die Fixierung des F·ullstoffs auf der Werkzeugoberfl·ache
zu unterst·utzen. Dabei kann mit Erfolg auf einschl·agige polymere
Bindemittel des Standes der Technik zur·uckgegriffen werden. (Vgl. H.F.
Mark et al. Encyclopedia of Polymer Science & Technology 2nd Ed. Vol.3.
pg. 615 - 628, J.
Wiley 1985).
Im allgemeinen stehen F·ullstoffe F' und Bindemittel B im Verh·altnis 1
: 1 bis 20 : 1 Gew.-Teile, vorzugsweise 2 : 1 bis 10 : 1 Gew.-Teile. In
erster N·aherung lassen sich die in Frage kommenden Bindemittel B
einteilen in polymere Binder (B-P) und Reaktive Binder-Systeme (B-R)
(vgl. H. Wagner & H.F. Sarx Lackkunstharze, Carl Hanser Verlag,
M·unchen 1959), welche in der Tr·agerkomponente T l·oslich sind. Die
polymeren Binder B-P k·onnen zweckm·assig derselben Polymerklasse wie
die Giessharze selbst angeh·oren. Beispielsweise sind sie ausgew·ahlt
aus der Gruppe der Poly(meth)acrylate, insbesondere des
Polymethylmethacrylats und seiner Copolymerisate.
Im allgemeinen liegt das Molekulargewicht Mw der polymeren Binder im
Bereich 10 000 - 1 000 000, vorzugsweise im Bereich 100 000 - 500 000
Dalton, wobei das Kriterium der L·oslichkeit in der Tr·agerkomponente T
erf·ullt sein soll. Das Bindemittel B-P kommt in einem geeigneten
Solvens gel·ost, vorzugsweise in der Tr·agerkomponente T zur Anwendung.
Die Anwesenheit der polymeren Binder B-P ist nicht zwingend
erforderlich, dagegen bedarf es zur H·artung mindestens eines reaktiven
Binder-Systems B-R. Diese Systeme sind insbesondere aus zwei oder
mehreren Komponenten aufgebaut, die unter den herrschenden Bedingungen
h·arten. (Vgl. H. Wagner, H.F. Sarx Lackkunstharze loc.cit;
Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology 3rd Ed. Vol. 6, pg.
427 - 445, J.
Wiley 1979). Verwendbare Binder k·onnen ausgew·ahlt sein aus der Klasse
der Polykondensationsharze, der Polyadditionsharze und der
Polymerisationsharze. Genannt seien beispielsweise die Gruppen der
Alkydharze, insbesondere ·olmodifizierte beispielsweise der oxidierten
Alkydharze EMI9.1 ·Olmodifizierten Epoxyharzen plus Aminoplasten. Der
·Olgehalt kann dabei bei 2 0 - 80 Gew.-% liegen. Phenoplasten (mit oder
ohne Epoxy-, Vinylacetal- oder Aminoplastkomponente) Vinylacetale mit
oder ohne phenolischer allylaminoplastischer Komponente Polyester- und
Triazinharze Allylpolyester Komplexe Aminoharze Inden- u. Cumaronharze
Besonders genannt seien z.B. Bindemittel B-R gebildet aus z.B. einem
aromatischen Polyisocyanat (z.B. Handesprodukte vom DESMODUR TM -Typ,
Produkte der Fa.
Bayer AG und Polyestern oder Polyethern mit freien Hydroxylgruppen
(beispielsweise Handelsprodukte vom Typ DESMOPHEN TM der Bayer AG) oder
mit Hydroxygruppen-haltigen Acrylharzen (beispielsweise Handelsprodukt
JAGOTEX TM F232, Produkt der Fa. J·ager Fabrik chemischer Rohstoffe).
Zu einer dreidimensionalen Vernetzung muss mindestens einer der
Reaktionspartner drei oder mehr reaktive Gruppen im Molek·ul aufweisen.
Vorteilhafterweise gibt man noch einen oder mehrere an sich bekannte
Katalysatoren, insbesondere Sn- bzw. Zn-Verbindungen, z.B. Salze von
Fetts·auren wie z.B. Dibutylzinnlaurat, Zinkoctoat in den ·ublichen
Mengen, beispielsweise im Promillebereich zu. Die Lacke L-1 bzw.
L-2 und L-1' k·onnen noch funktionalisierte Monomere wie
(Meth)acryls·aure zur Verbesserung der Haftfestigkeit in Anteilen von 1
bis 50 Gew.-% bezogen auf die Bindemittel B-P + B-R enthalten ferner an
sich bekannte vernetzende Monomere (vgl. Rauch-Puntigam Acryl- und
Methacrylverbindungen, Springer-Verlag 1967), beispielsweise
(Meth)acryls·aureester von mehrwertigen Alkoholen (Polyolen) wie
Glykoldimethacrylat u.·a. gew·ohnlich in Mengen unter 15 Gew.%. Genannt
seien als Bindemittel z.B. Kombinationen von Bindern B-P wie
Polymethylmethacrylat, gegebenenfalls mit einem Comonomeranteil -
meistens < 15 Gew.-% - beispielsweise Methylacrylat,
Ethylhexyl(meth)acrylat u.·a. mit einem Binder B-R gebildet,
beispielsweise aus einem aromatischen Polyisocyanat (z.B.
Handelsprodukt DESMODUR N 75) und einem hydroxylgruppenhaltigen
Polyacrylat (Handelsprodukt JAGOTEX F 232).
Als Anhalt f·ur die Anwendung seien Gew.-Verh·altnis B-P zu B-R von (3
- 2) : 1 angegeben. Die fl·ussige Tr·agerkomponente T im Lack L-1
gew·ahrleistet die Spritzf·ahigkeit um sich nach einer gewissen,
zweckm·assig gew·ahlten (Trocken)zeit zu verfl·uchtigen. Die
Tr·agerkomponente T hat demzufolge als Anhalt einen Siedepunkt (unter
Normalbedingungen) im Bereich 50 - 220 Grad C, vorzugsweise im Bereich
75 - 170 Grad C. (Allerdings kann gegebenenfalls auch die Kombination
aus einer h·oher siedenden und einer niedersiedenden Komponente zum
Ziel f·uhren).
Die Tr·agerkomponente T kann somit vorteilhaft ausgew·ahlt werden aus
der Gruppe bestehend aus Monomeren, speziell radikalisch
polymerisierbaren, beispielsweise vom Typ der (Meth)acryls·aureester,
insbesondere mit C1-C6-Alkylresten, ganz besonders C1 oder C2-Ester (=
T-M) L·osemittel, beispielsweise vom Typ der (aromat.
Kohlenwasserstoffe, der Ketone (= T-L) Als zus·atzliches
Auswahlkriterium f·ur die Tr·agerkomponente T-L kann eine
Verdampfungszahl (bezogen auf Ether = 1) von 2 - 100, speziell von 2,5
- 50 herangezogen werden. Die Verdampfungszahl (Verdunstungszahl) ist
so definiert als die Zeit, bei der eine bestimmte Menge L·osungsmittel
(gew·ohnlich 0,3 ml innerhalb 5 sec. aus 10 mm Abstand auf Filterpapier
aufgetragen) im Vergleich zu Ethylether verdunstet ist. (Vgl. DIN 53
170; Ullmanns Encyclop·adie der Techn. Chemie, 4. Auflage Bd. 16, S.
289, V.C. 1978).
Als Beispiele f·ur die Tr·agerkomponente T-M seien genannt
Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat
u.·a. Als Beispiele f·ur die Tr·agerkomponente T-L seien genannt das
Butylacetat, Ethoxyethylacetat u.·a. Als vorteilhaft kann sich eine
Kombination aus T-L + T-M erweisen. Im allgemeinen steht die
Tr·agerkomponente T zur F·ullstoffkomponente F' im Gewichtsverh·altnis
10 : 1 bis 0,5 :
1. Der im zweiten Lackierungsschritt verwendete farbmittelhaltige Lack
L-2 enth·alt obligatorisch die Tr·agerkomponente T sowie - im Lack
dispergiert oder gel·ost - ein oder mehrere Farbmittel FM. Vorzugsweise
enth·alt der Lack auch Bindemittel B in Form von B-P und/oder B-R. Der
Anteil der Tr·agerkomponente T am Lack L-2 liegt im allgemeinen im
Bereich 40 - 90 Gew.-%, der Anteil des polymeren Bindemittels B-P bei 0
- 20, vorzugsweise 0,5 bis 10, insbesondere 1 - 10 Gew.-%. Der Anteil
des Farbmittels F-M am Lack L-2 liegt gew·ohnlich im Bereich 0,1 - 10
Gew.-%, vorzugsweise 1 - 5 Gew.-%. Eine typische Zusammensetzung f·ur
den Lack L-2 kann somit sein:
Columns=3 ca.67,5 Gew.-TeileMethylmethacrylat 5,5 Gew.-TeilePMMA 2,3
Gew.-TeileFarbmittel 23,0 Gew.-Teile2-Komponenten-Bindemittel B-R
(beispielsweise JAGOTEX F232/DESMODUR N75im Gew.-Verh·altnis ca. 3 :
1). Als L·osemittel f·ur B-R werden die bereits unter T genannten
eingesetzt, beispielsweise Butylacetat, Ethylacetat oder Monomeres wie
MMA. Als Farbmittel F-M kommen die ·ublicherweise verwendeten Pigmente,
gegebenenfalls auch Farbstoffe infrage (vgl. M. & O. L·uckert, Pigment-
und F·ullstofftabellen, Laatzen 1980; H. Batzer, Polymere Werkstoffe
Bd. II, S. 337 - 353, Georg Thieme Verlag 1984). Als Weisspigmente
seien z.B. solche auf TiO2- bzw. ZnS-Basis, als Gelb- bzw. Rotpigmente
solche auf Eisenoxidbasis, als Schwarzpigmente Schwarzrusse, als Blau-
bzw. Gr·unpigmente solche auf Ultramarin bzw.
Kobalt-Basis erw·ahnt.
Zur Herstellung der Lacke L-1 kann beispielsweise so vorgegangen
werden, dass man s·amtliche Komponenten mit Ausnahme des Bindemittels
B-R in der Tr·agerkomponente T dispergiert, zweckm·assig mit Hilfe
eines Dissolvers, sodann wird die Bindemittelkomponente B-R zugesetzt
und gel·ost. Analog kann auch die Herstellung der Lacke L-2 vorgenommen
werden, jedoch verwendet man zweckm·assig ein Dispergier-Aggregat (nach
dem Rotor-Stator-Prinzip). Dabei werden die Farbmittel F
eindispergiert. Der gegebenenfalls in einem dritten Lackierungsschritt
zur Anwendung kommende Lack L-1' entspricht in seiner stofflichen
Zusammensetzung dem Lack L-1; Im allgemeinen wird er mit L-1 identisch
sein, jedoch k·onnen auch vom jeweiligen Lack L-1 verschiedene Lacke
L-1' angewendet werden. Durchf·uhrung des Verfahrens
Die Durchf·uhrung des erfindungsgem·assen Verfahrens setzt die
·ublichen Formwerkzeuge und Spritzvorrichtungen voraus. Die
Modalit·aten des Auftrags lassen sich vorteilhaft an einer Metallplatte
(beispielsweise an einer vernickelten, hochglanzpolierten
Messingplatte) demonstrieren. Als Temperatur der Wahl f·ur die zum
Auftrag vorgesehenen Metallfl·achen sei 70 Grad C angegeben. Vorg·angig
empfiehlt sich etwa 30 min·utiges Erw·armen, beispielsweise im
Trockenschrank bei dieser Temperatur. Der Auftrag kann mit einer
geeigneten Spritzpistole (z.B. Marke SATA Minijet), beispielsweise mit
0,8 mm D·use und einem Druck von 2,5 bar vorgenommen werden.
Vorteilhafterweise erzeugt man die einzelnen Lackschichten durch je
zweimaliges Spritzen der Lacke L-1, L-2 und gegebenenfalls L-1' in den
daf·ur vorgesehenen Oberfl·achenbereichen. Die Lackierung mit den
Lacken L-1 bzw.
L-1' kann selbstverst·andlich ·uber die mit dem farbgebenden Lack L-2
beschichteten Oberfl·achenbereiche hinausgehen. Die Lackierdauer
betr·agt im allgemeinen 2 - 2,5 Minuten. Unmittelbar nach der letzten
Lackierung gibt man den Gegenstand wiederum in die Heizkammer
(Trockenschrank) bei 70 Grad C. Innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise
unterhalb von 5 Minuten erfolgt dann zweckm·assig das Verf·ullen mit
dem Giessharz G. Das Vorgehen sei anhand eines PMMA/MMA-Giessharzes
n·aher erl·autert.
Man stellt beispielsweise innerhalb von ca. 3 Minuten aus der mit der
Lackierung versehenen Metallplatte, einer passenden zweiten,
unlackierten Metallplatte, (als Anhalt 350 x 350 x 4 mm) und einer
Dichtschnur, (beispielsweise PVC-Schnur mit 4 mm Durchmesser) eine
Form-Kammer her, in welche man das meist eingef·arbte (entgaste)
Giessharz aus beispielsweise PMMA/MMA mit wenigstens einem die
radikalische Polymerisation ausl·osenden Initiator, beispielsweise
einem Perester wie Bis-(4-tert.butylcyclohexyl)peroxydicarbonat in
·ublichen Mengen (z.B. 0,5 - 5 Gew.-% bezogen auf die Monomeren)
innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise ca. 1,5 Minuten verf·ullt.
Nach dem Verschliessen der Form-Kammer wird zun·achst bei erh·ohter
Temperatur - beispielsweise bei ca. 65 Grad C und im Wasserbad
zweckm·assig bei waagrechter Lage der Formkammer und vorteilhaft mit
der lackbeschichteten Seite nach unten - w·ahrend eines Zeitraums von -
als Anhalt - 20 Minuten und anschliessend bei noch h·oherer Temperatur,
beispielsweise bei 100 Grad C, vorzugsweise im Trockenschrank
getempert.
Anschliessend kann man die Form-Kammer herausnehmen und bei 60 - 70
Grad C entformen. Vorteilhafte Wirkungen
Das erfindungsgem·asse Verfahren zeigt im Vergleich mit dem Stand der
Technik ein deutlich verbessertes Verhalten gegen·uber Abrieb und
Verkratzen. Es gelingt mit dem erfindungsgem·assen Verfahren nicht nur
die farblich differenzierten Oberfl·achenbereiche sondern
gegebenenfalls die gesamte exponierte Oberfl·ache zu sch·utzen. Der
Farbeindruck der erfindungsgem·ass ausger·usteten Oberfl·achen ist
tiefer und sie zeigen einen h·oheren Glanz.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erl·auterung der Erfindung. Die
Bestimmung der reduzierten Viskosit·at eta spec/c erfolgt in Anlehnung
zu DIN 1342, DIN 51 562 und DIN 7745. BEISPIELE Beispiel 1: Lack L-1
In 75 Gew.-Teilen Methylmethacrylat werden 3,5 Teile eines
Polymethylmethacrylats mit einem Gehalt von 10 Gew.-% Methylacrylat (Mw
= ca. 350 000) gel·ost und 45 Gew.-Teile silanisiertes Cristobalit
(Produkt SILBOND TM 6000 MST der Quarzwertke Frechen) am Dissolver mit
ca. 10,0 m/sec 15 Minuten lang dispergiert. In dieser Suspension werden
4,35 Gew.-Teile eines hydroxylgruppenhaltigen Acrylharzes
(OH-Gruppengehalt von 3,6 %, 60 %ig im LM-Gemisch Xylol/Solvesso
100/Butylacetat 2 : 1 : 1, Produkt JAGOTEX TM F232 der Fa. E. J·ager,
D·usseldorf) und 1,4 Gew.-Teile eines aromatischen Polyisocyanats (75
%-ig in Ethylglycolacetat/Xylol (1 : 1); NCO-Gehalt 16,5 %, Produkt
DESMODUR TM N75 der Bayer AG, Leverkusen) gel·ost. Dazu gibt man 0,076
Gew.-Teile Dibutylzinndilaurat als Katalysator. Beispiel 2: Lack L-2
Herstellung einer braunen Farbpaste 0,7 Gew.Teile Titandioxid, 1,7
Gew.-Teile Eisenoxidrot, 0,06 Gew.-Teile Eisenoxidschwarz werden an
einem Rotor-Stator-Dispergator (ULTRATURRAX TM , Fa. Janke & Kunkel,
Freiburg in ca. 46 Gew.-Teilen Methylmethacrylat dispergiert, in dem
zuvor 5 Gew.-Teile PMMA mit eta spec/c von 50 - 55 cm<3>/g gel·ost
worden waren. Man f·ahrt solange fort, bis die Dispersion 55 Grad C
erreicht hat. Zu dieser Farbpaste gibt man 21,5 Gew.-Teile
Methylmethacrylat, 17,4 Gew.-Teile eines hydroxylgruppenhaltigen
Acrylharzes (JAGOTEX F232) und 5,6 Gew.-Teile eines aromat.
Polyisocyanats (DESMODUR TM N75) sowie 0,015 Gew.-Teile
Dibutylzinndilaurat.
Die Qualit·at der Beschichtung, die zu farblich differenzierten
Oberfl·achenbereichen f·uhrt, kann mit auf den praktischen Gebrauch,
beispielsweise im K·uchen- und Santit·atsbereich, zielenden
Testmethoden untersucht werden. Test auf
Abriebfestigkeit/Sandstrahl-Test Die Qualit·at der Beschichtung wird
mittels einer Druckluft-Sandstrahl-Behandlung (gestrahltes Material
"BALLONTINI"-Glasperlen, Strahlgeschwindigkeit = 450 mm/min)
festgestellt. Als Probest·ucke dienen jeweils herausges·agte Platten
von 20 x 10 cm Fl·ache. Die Probest·ucke werden auf einer Fr·asbank mit
beweglichem Tisch nebeneinander fest eingeklemmt. Die Sandstrahlpistole
wird an der Stelle des Fr·askopfs fest installiert. Der Tisch wird dann
bis zum Anschlag mit dem Gummimantel des Pistolenlaufs hochgefahren.
Die Einstellung der Vorrichtung wird w·ahrend der einzelnen Tests nicht
mehr ver·andert. Mittels eines Reduzierventils l·asst sich die
Druckluft variieren. Bei jeder Druckluft-Einstellung wird jeweils ein
Strich gezogen. Probe I: Ausf·uhrung gem·ass EP-B 0 061 245 Probe II:
Erfindungsgem·asse Ausf·uhrung, beschichtet mit Lack L-1-1 und Lack
L-2-1 Das Giessharz G war in beiden F·allen identisch.
Ergebnisse:
Columns=3 Head Col 1: Druck (bar) Head Col 2: Probe I Head Col 3: Probe
II 6ab 5ac 4bc 3ce 2de 1ee 0,5ee
a = Pigment v·ollig entfernt; starker Glanzverlust b = Pigment
teilweise entfernt; Glanzverlust c = Glanzverlust, Pigment intakt d =
leichter Glanzverlust e = kein Glanzverlust