DE1930672C3 - Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Kunstharz mit reliefförmiger Oberfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Kunstharz mit reliefförmiger Oberfläche, bei dem eine Innenfläche einer Form mit einem oder mehreren im Abstand befindlichen Einsätzen ausgelegt wird, bei dem flüssiges Kunstharz in die Form eingegossen und zur Härtung erhitzt wird und bei dem der hergestellte Formkörper aus der Form entnommen wird.

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung einer Harzplatte mit einem Reliefmuster auf ihrer Oberfläche bekannt. Eines dieser Verfahren besteht darin, daß man eine Gußform verwendet, die aus einem Paar Formungspiatten gebildet ist, wobei mindestens eine Platte mit einem auf ihrer Innenfläche geprägten Reliefmuster versehen ist. Die Formungsplatten bestehen im allgemeinen aus getempertem Glas; Spezialglas, das auf diese Weise geprägt wurde, ist teuer. Ferner kann dabei lediglich eine gußgeformte Harzplatte mit nur einem Reliefmustertyp von einer derartigen Formungsplatte erhalten werden. Daher ist es erforderlich, eine große Anzahl von getemperten Glasplatten vorzusehen, wenn angestrebt wird, gußgeformte Harzplatten mit einer Vielzahl verschiedener Reliefoberflächen herzustellen. Ferner ist es bekannt, bei dem geschilderten Verfahren an Stelle von getempertem Glas Silikonkautschuk zu verwenden. Jedoch ist dieser noch teurer. Ferner ist er nicht nur für große Bereiche ungeeignet, sondern es besteht auch der Nachteil, daß Kautschuk relativ leicht beschädigt bzw. zerrissen wird.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird eine gußgeformte ebene Platte in üblicherweise hergestellt und danach unter Erhitzung mit einer metallischen Platte oder metallischen Walze gepreßt, in die ein Muster eingraviert ist, um die Platte mit dem entsprechenden Reliefmuster zu versehen. Ein derartiges Verfahren kann dann angewendet werden, wenn das Gießharz ein thermoplastisches Harz ist, es kann iedoch nicht im Fall eines hitzehärtbaren Harzes angewendet werden. Ferner unterliegt es beträchtlichen Beschränkungen hinsichtlich der Dicke und der Größe der Harzplatte. Ferner kann ein tiefes Relief nicht erhalten werden. Außerdem besteht das Verfahren aus zwei Stufen, einer Stufe zur Herstellung der planen Platte und einer anderen Stufe zur Eindrückung des Reliefmusters in die Platte. Hierzu sind verschieden teure Vorrichtungen, wie die vorstehend erwähnte Metallplatte bzw. -walze, ein Ofen und eine Presse erforderlich. Auch bei diesem Verfahren ist es zur Erlangung von Harzplatten mit vielen verschiedenen Reliefs erforderlich, entsprechend viele metallische Platten oder metallische Walzen mit vielen verschiedenen Mustern herzustellen.

Aus der schweizerischen Patentschrift 409 361 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fugenrasters für die Fertigung von Verblendtafeln bekannt, wonach der Fugenraster in einer mit einer Rastschablone ausgelegten Gußform aus einem elastischen Material in Form einer Matte gegossen wird. Dieses Verfahren ist relativ aufwendig und für alle jeweils herzustellenden Gegenstände auf die einmal gewählte konstruktive Form festgelegt. Die Herstellung unterschiedlich geformter Formkörper mit ein und derselben Form ist nicht möglich.

Aus der deutschen Patentschrift 470 270 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Kautschuk in einer Form bekannt, wobei zur Verhinderung des Anbackcns an die Form eine Folie aus Zellulose oder Zellulosederivaten, Spezialpapieren oder Folien von gelatinierter Nitrozellulose vorgesehen ist. Hierdurch wird lediglich das Problem des Festklebens der Formkörper in der Form gelöst; eine Herstellung unterschiedlich geformter Teile mit ein und derselben Form ist dagegen nicht möglich.

Aus dem Gebrauchsmuster 1 94IB 502 sind Gießformen aus Kunststoff bekannt, wobei die Gießform aus einer Folie besteht, die ihre Formgebung durch Tiefziehen einer erwärmten Folie über einen Formblock erhält. Diese Gießform kann zwar unterschiedliche Formen erhalten, ist jedoch in ihrer Gestaltung festgelegt, nachdem einmal das Tiefziehen der Folie stattgefunden hat.

Aus der schweizerischen Patentschrift 299 458 sind Preßstofformen mit einem leitenden Überzug bekannt. Dieser Überzug kann aus einer Metallhaut oder aus leitendem Lack bestehen. Als Überzug können Kunststoff- oder Metallfolien verwendet werden, die sich in ihren Ausdehnungsverhältnissen denen der Gießmasse gut anpassen. Durch diese bekannte Vorrichtung können zwar Rißbildungen des Gießharzkörpers infolge von Abmessungsänderungen beim Erstarren verhindert werden, jedoch nicht unterschiedlich geformte Formkörper mit ein und derselben Form hergestellt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen, das es ermöglicht, Formkörper aus Kunstharz mit einer Vielzahl verschiedener reliefförmiger Oberflächen in einer einzigen Vorrichtung und in einem einzigen Arbeitsgang herzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Verfahren der eingangs genannten Art.

Durch das Verfahren der Erfindung können durch Wahl verschiedener Einsätze unterschiedlich geformte reliefartige Formkörper auf einfache Weise hergestellt werden, wobei nicht nur das Problem des Anklebens gelöst wild, sondern auf besonders einfache Weise sehr unterschiedliche Formkörper er-

halten werden können, und zwar unter Ersparnis der bisher hierfür für erforderlich gehaltenen aufwendigen Maßnahmen. Außerdem bringt diese Verfahrensweise den zusätzlichen Vorteil, daß man, wenn es erwünscht ist, farblich besonders gestaltete reüefartige S Formkörper herstellen kann, indem die Oberfläche der leicht verformbaren Kunststoffolie mit einem aufgedruckten dekorativen Farbdessin versehen wird, welches nach dem Eingießen und Erhärten des Polymerisats auf den Formkörper übertragen wird.

Die zu vergießenden Harze können entweder thermoplastische oder hitzehärtende Harze sein, die im allgemeinen als Gießharze bezeichnet werden. Typische Beispiele sind die Acrylatharze, wie PoIymethylmethacrylat, und die ungesättigten Polyesterharze. Wenn diese Harze in die Form eingegossen werden, befinden sie sich im Zustand eines Vorpolymeren, das farblos und transparent ist, falls gewünscht, aber auch eingefärbt werden kann. Durch ein- bis mehrstündige Erhitzung des Vorpolymeren in der Form bei einer Temperatur im Bereich von im allgemeinen 30 bis 60° C wird das Vorpolymere polymerisiert und in der Form ausgehärtet. Als nächstes wird nach Durchführung der Temperung des Produkts bei etwa 90° C und Abkühlung der Harzgegenstand von der Form entfern. Der Gegenstand kann Platten-, Rohr-, Stab- oder eine andere Form aufweisen.

Als beim Verfahren gemäß der Erfindung zu verwendende Form sind die üblichen Formen zur Gießformung geeignet, die aus getempertem Glas, Metall oder anderen Stoffen hergestellt sind.

Das Verfahren nach der Erfindung wird wie folgt durchgeführt: Es werden Dekorationseinsätze auf der Innenfläche mindestens einer der ebenen Formungsplatten des vorstehend erwähnten Plattenpaars angeordnet, wonach eine Kunststoffolie auf diesen Einsätzen derart ausgebreitet wird, daß sie die gesamte Innenfläche der Platte bedeckt. Die Einsätze können aus irgendeinem Material, z. B. Metall, synthetischem Harz, Glas, Holz, Pappe, Stein, Zement u. dgl., und in irgendeiner gewünschten Form hergestellt sein. Um zu gewährleisten, daß sich die Einsätze nicht leicht aus ihrer festgelegten Stellung verschieben, werden sie, falls erforderlich, vorübergehend in ihrer Stellung mittels einer wasserlöslichen Paste, z. B. Gummi Arabicum, oder eines Klebstreifens befestigt. Die Folie drückt sich infolge des Gewichts oder des Drucks des eingeführten Vorpolymeren durch und kommt in innige Berührung mit den Einsätzen mit der Folge, daß diese der Folie ein entsprechendes Reliefmuster verleihen. Die Ausbildungen der Einsätze und des dem Gießharz verliehenen Reliefs entsprechen einem Positiv-Negativ-Verhältnis. Wenn das Ausmaß des Eindvückens der Einsätze in die Folie bei der Einführung der Vorpolymeren durch Wahl einer relativ dicken Folie herabgesetzt wird, kann ein Relief, bei dem die gekrümmte Oberfläche eine relativ sanfte Neigung bzw. Senkung besitzt, erhalten werden.

Hinsichtlich der Art der beim Verfahren gemäß 6n der Erfindung zu verwendenden Folie bestehen keine besonderen Einschränkungen; es kann irgendeine der üblichen Kunststoffolien verwendet werden. Bei einigen dieser Folien findet eine innige Anhaftung am Vorpolymeren an der Kontaktfläche zwischen der Folie und dem Vorpolymeren während des Gießformungsverfahrens mit der Folge statt, daß die Folie vollständig auf der Oberfläche des fertigen gießgeförmten Erzeugnisses verbleibt. Eine Folie dieser Art wird als "verträglich« mit dem Vorpolymeren bezeichnet. Andere Folien werden nicht in das Vorpolymere einverleibt und werden leicht von der Oberiidche des fertigen geformten Erzsugnissss enticrnt. Eine Folie dieser Art wird als »nicht verträglich« mit dem Vorpolymeren bezeichnet. Ob die Folie verträglich oder nicht verträglich ist, hängt ferner von der Art des Gießharzes ab. Z.B. bestehen im Fall von Acrylatharz als Gießharz die verträglichen Folien aus Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Potycarbonat und Zelluloseacetat und die nicht verträglichen Folien aus Polyolefin, Polyamid, Polyester und Polyvinylalkohol. Wenn andererseits das Gießharz Polyester ist, ist die Folie aus Polyvinylchlorid verträglich, sind Jedoch die Folien aus z. B. Polyolefin und Polyamid nicht verträglich. Ob die Folie mit dem zu verwendenden Vorpolymeren verträglich ist, kann durch einen einfachen Vorversuch festgestellt werden. Wenn die Oberfläche des Gießharzes relativ weich ist und einer mechanischen Beschädigung unterliegt, dient die Einverleibung von Folien in die Oberfläche des Endprodukts zum Schutz derartig leicht zu beschädigender Oberflächen.

Wenn die Folie aus Kunststoff mit einem Farbdessin mit färbenden Stoffen, z. B. Pigmenten oder Faibstoffen, bedruckt wurde, wird dieses Farbdessin genau auf der Reliefoberfläche des fertigen Erzeugnisses wiedergegeben. Es ist zu erwähnen, daß dann, wenn die Folie verträglich ist, diese natürlich in die Oberfläche des fertigen Produkts einverleibt wird. Wenn andererseits die Folie nicht verträglich ist, wird der färbende auf ihre Oberfläche gedruckte Stoff durch das Vorpolymere während des Gießformungsverfahrens unter ReprodiEierung des gleichen Farbdessins auf der Oberfläche des fertigen Produkts adsorbiert.

Es ist ersichtlich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung nicht nur auf die Herstellung von plattenartigen Gegenständen beschränkt ist, sondern daß nach dem gleichen Prinzip auch Hohlzylinder, Stäbe und Gegenstände mit verschiedenen anderen Formen geformt werden können.

Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Gegenstände sind sowohl als Baumaterialien bzw. -teile, z. B. Türen, Raster, Armaturen und Ausstattungen, als auch für Lampenschirme, Schilder, Anzeigen, Möbel und ferner als Material für verschiedene andere Arten von Dekorationswaren zu verwenden.

Nachstehend wird das Verfahren gemäß der Erfindung durch Beispiele näiher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde eine übliche Form verwendet, die aus einem Paar ebener Formungsplatten aus getempertem Glas (1000 mm χ 2000 mm) gebildet wurde, wobei der Abstand zwischen dem Gläserpaar 18 mm betrug. Als Einsatz wurde ein Blatt eines hexagonalgiitcrförmigen Drahtnetzes auf der Innenfläche einer der Formungsplatten angeordnet; der Einsatz wurde danach mit einer Folie aus Polyamid einer Dicke von 25 μ bedeckt. Es wurde Vorpolymeres aus Methylmethacrylat in diese Form gegossen und die Form von außen erhitzt, um ihre Temperatur bei etwa 40° C 20 Stunden lang ;zu halten, um dadurch die Polymerisation und Aushärtung des Vorpolymeren

zu vervollständigen. Darauf folgte eine Erhöhung der Temperatur auf 90° C und eine einstündige Temperung des geformten Harzes. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde die geformte Harzplatte entfern. Die verwendete Folie konnte "leicht vun der ε Harzplatte entfernt werden. Das anfallende Produkt war mit einem Muster versehen, dessen Vertiefungen dem verwendeten Drahtnetz entsprachen.

Beispiel 2

Es wurde Beispiel 1 mit der Ausnahme wiederholt, daß als Eimatz eine blatt- bzw. bahnförmige Pappe mit einer Dicke von 10 mm mit einer Vielzahl von ausgestanzten kreisförmigen Löchern mit einem Durchmesser von 80 mm an Stelle des Drahtnetzes und eine Polyvinylalkoholharzfolie einer Dicke von 30 μ an Stelle der Polyamidfolie verwendet wurde. Die geformte Harzplatte wies nach Entfernung der Folie ein Reliefmuster aus konvexen linsenartigen Vorsprüngen auf, die den vorstehend erwähnten ausgestanzten kreisförmigen Löchern entsprachen.

Beispiel 3

Als Einsätze wurden an Stelle des in Beispiel 1 verwendeten Drahtnetzes eine Vielzahl von jedem der folgenden Gegenstände verwendet: Scheiben aus Phenolformaldehydharz mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Dicke von 5 mm, Eisenstäbe mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von 300 mm, Handarbeiten aus Draht mit einem Durchmesser von 2 mm, die flach in Form von Blumen gebogen waren, und 4 mm-Würfel aus Polyäthylenharz. Diese Gegenstände wurden in wählbaren Positionen auf der Innenfläche einer der Formplatten entweder unter Verwendung eines Klebstreifens oder einer Gummi-Arabicum-Paste befestigt. Es wurde eine Polyvinylalkoholfolie mit einer Dicke von 25 μ über die Formungsplatte gelegt, um sie ganz zu bedecken. Die Gießformung von Polymethylmethacrylat wurde danach wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurden alle Vertiefungen entsprechend den vorstehend angeführten Einsätzen der Oberfläche der geformten Platte verliehen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Kunstharz mit relieffönniger Oberfläche, bei dein eine Innenfläche eine. Form mit einem oder mehreren im Abstand befindlichen Einsätzen ausgelegt wird, bei dem flüssiges Kunstharz in die Form eingegessen und zur Härtung erhitzt wird und bei dem der hergestellte Formkörper aus der Form entnommen wird, dadurch gekenn- "> zeichnet., daß vor dem Eingießen des Kunstharzes eine leicht verformbare Kunststoffolie auf den Formeinsätzen ausgebreitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kunstharz auf eine bei dessen Aushärtung ein unregelmäßiges Faltenreliefmuster bildende Kunststoffolie gießt,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kunstharz auf eine Kunststoffolie gießt, die an dem Kunstharz nach dessen Aushärtung nicht haftet, und die Folie von dem Formkörper aus Kunstharz entfernt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kunstharz auf eine Kunststoffolie gießt, die sich im Verlauf der Aushärtung des Kunstharzes innig mit dessen Oberfläche verbindet und an dieser verbleibt.