AT214627B

AT214627B - Verfahren zum Herstellen von durch einen Rahmen versteiften Kunststoffplatten und nach diesem Verfahren hergestellte Platte

Info

Publication number: AT214627B
Application number: AT772257A
Authority: AT
Inventors: Roderich Dipl Ing Graeff
Original assignee: Detag
Priority date: 1956-12-05
Filing date: 1957-11-27
Publication date: 1961-04-25

Description

Verfahren zum Herstellen von durch einen Rahmen versteiften Kunststoffplatten und nach diesem Verfahren hergestellte Platte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von durch einen Rahmen versteiften Kunststoffplatten, insbesondere mit Glasfaserverstärkung.

Kunststoffplatten haben sich seit einigen Jahren infolge ihrer Unzerbrechlichkeit, ihres geringen Gewichtes und ihrer Wetterbeständigkeit für Bauzwecke und viele andere Anwendungsgebiete eingeführt. Sie können nach Wunsch durchsichtig hergestellt werden und haben dann eine hohe Lichtdurchlässigkeit. Sie können aber auch durchscheinend mit jeder gewünschten Streuwirkung ausgebildet sein. Ein weiterer Vorteil ist ihre leichte Einfärbbarkeit. Die Kunststoffplatten sind im allgemeinen mit Glasfasern, z. B. Glasfasermatten oder-geweben, verstärkt. Für die Verstärkung können ausser Glasfasern gegebenenfalls auch andere faserige Materialien wie Asbest, Steinwolle, Textilien oder Kunststoffäden verwendet werden.

Die Kunststoffplatten werden aus Harzen der verschiedensten Zusammensetzung hergestellt, z. B. aus Polyester-, ungesättigten selbstlöschenden Polyesterharzen (unsaturated self estinguishing polyesters), Epoxy-, Phenol-, Melamin- oder Silikonharzen.

Bei einigen Anwendungsgebieten ist es nachteilig, dass diese Platten einen sehr geringen Elastizitätsmodul haben und somit eine sehr geringe Steifigkeit besitzen. Aus diesem Grund werden Platten aus diesen Materialien, die eine grössere Steifigkeit haben sollen, in der Regel in gewellter Form hergestellt.

In vielen Fällen, z. B. beim Verglasen normaler Fensterrahmen, bei freistehenden Trennwänden, bei oem Behälterbau oder bei Dachfenster, insbesondere bei flachen Dächern, können. gewellte Tafeln aber nur unter Verwendung besonderer Hilfsmittel zur Abdichtung an den Rändern eingesetzt werden und habe, sich daher nicht eingeführt.

Diese Nachteile werden bei einem Verfahren zum Herstellen von durch einen Rahmen versteiften Kunststoffplatten, insbesondere mit Glasfaserverstärkung, erfindungsgem ss dadurch vermieden, dass ein Vlies oder ein Gewebe aus Glasfasern, das mit einem beim Aushärten schrumpfenden Polyesterharz getränkt ist, zusammen mit einem in sich steifen Rahmen, beispielsweise in einer Form, den zum Polymerisieren des Kunststoffes erforderlichen Bedingungen von Druck und/oder Wärme ausgesetzt wird, so dass eine feste Verbindung zwischen Rahmen und Kunststoff-Folie oder-Platte entsteht, wobei sich die Kunststoff-Folie oder-Platte innerhalb der. von dem Rahmen umgrenzten Fläche beim Polymerisieren des Kunststoffes trommelfellartig straff spannt.

Durch die Kombination des nur einen kleinen Teil der Platte ausmachenden steifen Rahmens mit der in diesem Rahmen straff gespannten Folie oder Platte von einer Dicke von z. B. 1- 2 mm wird ein neues Bauelement von allgemeiner Anwendbarkeit geschaffen, das trotz Verwendung einer verhältnismässig geringen Kunststoffmenge eine hohe Steifigkeit und Festigkeit besitzt.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist bei der neuen Kunststoffplatte die Folie oder Platte mit mindestens einer Seitenfläche und gegebenenfalls mit der inneren Stirnfläche des parallel zur Plattenebene verlaufenden Rahmens verbunden und überspannt die Öffnung des Rahmens trommelfellartig.

Vorteilhafterweise kann die Folie oder Platte den Rahmen an beiden Seitenflächen umgreifen und gegebenenfalls über den Rahmen hinaus zur Schaffung einer Einfasskante verlängert sein.

Um die Verbindung zwischen Rahmen und Kunststoffolie zu verbessern, ist gemäss einer Weiterbildung der Erfindung der Rahmen an der Berührungsfläche derFolie mit Ausnehmungen oder Bohrungen versehen, die vom Kunstharz der Platte ausgefüllt sind. Der Rahmen kann zur Verbesserung der Haftung an seiner Innenkante zudem noch wulstförmig verstärkt sein.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Rahmen durch Stege unterteilt, wobei jede einzelne Öffnung mit einer Folie oder Platte oder mit einer einzigen sich über den ganzen Rahmen erstreckenden Folie oder Platte versehen ist. Vorteilhafterweise hat der Rahmen dabei einen T- oder Lförmigen Querschnitt, wobei ein Schenkel nach innen gerichtet parallel zur Folien- bzw. Plattenebene angeordnet ist. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass in der Folie oder Platte gegebenenfalls mit dem Rahmen verbundene Fäden, Drähte oder Bänder aus Metall, gefärbten Kunststoffen od. dgl. angeordnet sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die besondere Ausbildung von Rahmen und Folie, um eine feste Verbindung dieser Teile zu erreichen.

Die Erfindung ist In der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt, u. zw. zeigen die Fig. l, 2 und 3 zwei verschiedene Ausführungen der Kunststoffplatte im Querschnitt ; Fig. 4 eine andere Ausbildung der Kunststoffplatte, von oben gesehen ; Fig. 5 dieselbe nach der Linie A - B der Fig. 4 geschnitten ; Fig. 6 und 7 zwei andere Kunststoffplatten im Querschnitt ; Fig. 8 eine weitere grössere, mit einer Öffnung versehene Kunststoffplatte, von oben gesehen, und die Fig. 9 - 12 die gleiche Platte quergeschnittcn nach der Linie C - D der Fig. 8, in verschiedenen Ausführungsbeispielen, wobei in diese Öffnung Folien oder Platten im Sinne der. Erfindung eingesetzt sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der steife, flache Rahmen 1 aus starrem Stoff, z. B. Metall, nur auf seiner einen'Seite mit einer vorzugsweise glasfaserverstärkten Folie bzw. Platte 2 aus Polyesterharzen von z. B. 1 bis 2 mm Stärke unter Spannung verbunden. Der flache Rahmen 1 kann, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, jedoch auch vollständig von der mit Glasfasern verstärkten Folie bzw.

Platte 2 umgeben sein. In diesem Falle wird der Rahmen gegen jede Korrosion geschützt. Durch Verlängerung der Folie bzw. Platte über den Rahmen 1 hinaus kann eine Einfasskante 3 geschaffen werden, die das Einsetzen der Platte, beispielsweise in einen Fensterrahmen, erleichtert.

Bei der Herstellung der neuen Platten kann aber gemäss Fig. 3 auch so verfahren werden, dass der flache Rahmen 1 zunächst z. B. durch Verkleben mit einer fertigen Platte 2a aus beliebigen Werkstoffen, z. B. mit einer Platte aus Polyesterharzen, verbunden wird. Darauf wird der Rahmen aus seiner nicht mit der Platte verbundenen Seite in der beschriebenen Weise mit einem Glasfaservlies bedeckt, dieses mit Harz getränkt und das Harz dann anschliessend auspolymerisiert. Es entsteht dann zwischen der Platte 2a, dem Rahmen 1 und dem unter Schrumpfen auspolymerisierten Kunststoff 2 eine feste unter Spannung gehaltene Verbindung gemäss Fig. 3.

Wie die Fig. 4 und 5 veranschaulichen, kann der Rahmen 1 durch Querstreben 4,5 unterteilt sein, wodurch innerhalb des äusseren Rahmens einzelne Öffnungen geschaffen sind. die mit einzelnen Folien bzw. Platten oder, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, durch eine einzige, sich über den ganzen Rahmen erstreckende Folie oder Platte 2 bespannt sind.

Bei den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen ist der flache Rahmenteil 6 bzw. 7, der parallel zur Folien- bzw. Plattenebene verläuft, an seinem äusseren Rande mit einem senkrecht zur Plat" tenebene verlaufenden Rahmensteg 8 bzw. 9 zu einem T-bzw. L-förmigen Rahmenprofil verbunden.

Der Teil 6 bzw. 7 des Rahmens kann mit Bohrungen 10 versehen sein, durch die die Kunststoffmasse hindurchtritt, um so eine besonders feste Verbindung von Rahmen und Folie bzw. Platte sicherzustellen. Zu dem gleichen Zweck kann das innere Ende des flachen Rahmenteils 7 einen wulstförmigen Ansatz 11 (Fig. 7) aufweisen.

Fig. 8 veranschaulicht eine grössere Platte 12, z. B. aus Asbestzement oder auch aus beliebigen anderen Werkstoffen, die mit einer oder mehreren kleinen fensterartigen Öffnungen 13 versehen ist, über welche sich die glasfaserverstärkten Kunststoffolien oder Kunststoffplatten erstrecken. Die einzelnen, in den Fig. 9 - 12 gezeigten Querschnitte veranschaulichen die Art und Weise, in der die Kunststoff-Folie oder Platte 2 mit dem Rahmen 12 verbunden sein kann.

Wie in Fig. 6 veranschaulicht, können In der Folie oder Platte 2 auch Fäden, Drähte oder Bänder 15 aus Metall, gefärbten Kunststoffen od. dgl. angeordnet sein, um die Einbruchsicherheit der Kunststofftafel zu erhöhen oder eine dekorative Wirkung zu erzielen. Diese Einlagen können mit dem Rahmen fest
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Selbstverständlich kann der Rahmen auch jede beliebige andere Form aufweisen, z. B. rund sein oder nur drei Seiten einer rechteckigen Tafel umschliessen. Ferner kann der Rahmen dem jeweiligen Verwen-
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mit Folien oder Platten aus Kunststoff bespannt sein, beispielsweise Behälter, Aufbauten oder Rahmen für Doppelscheiben, bei denen zunächst auf der einen Seite eines etwas stärkeren Rahmens eine Kunststofffolie aufgespannt und ausgehärtet wird, worauf anschliessend auf der gegenüberliegenden Seite des Rah- mens eine weitere Kunststoffolie aufgespannt wird, wodurch eine Art Doppelscheibe entsteht, die zwischen den beiden einzelnen ausgehärteten Kunststoffolien einen mehr oder weniger grossen Zwischenraum aufweisen kann.

Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Kunststoffplatte wird beispielsweise so vorgegangen, dass eine ebene Unterlagsspalte, z. B. eine Metallplatte, zur Erleichterung des späteren Ablösens der fertigen Kunststoffplatte mit einem Trennmittel beschichtet wird. Auf die Unterlagsplatte wird dann ein Glasfaservlies oder ein Glasfasergewebe od. dgl. und darauf der Metallrahmen gelegt. Die Oberfläche des Rahmens kann dann noch mit weitelen Teilen vom Glasfaservlies abgedeckt werden. Darauf wird das Glasfaservlies mit einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Kunststoff getränkt, dem in an sich bekannter Weise Katalysatoren und Beschleuniger zugesetzt sein können. Das Auspolymerisieren erfolgt bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur. An Stelle eines auf die Auflageplatte aufgetragenen Trennmittels kann die Unterlagsplatte auch mit einer Trennfolie, z.

B. aus Zellglas (Cellophan) oder Hydratcellulose bedeckt sein. Ferner wird das mit Kunststoff getränkte Vlies bei Verwendung nur unter Luftabschluss aushärtender Harze auch auf seiner Oberseite mit einer Trennfolie abgedeckt.

Zur Herstellung der erfindungsgemässen Kunststoffplatten können alle unter Schrumpfung erstarrenden oder erhärtenden Harze verwendet werden. Vorzugsweise werden unter Schrumpfung erhärtende Polyesterharze benutzt. Bei der Herstellung dieser Polyesterharze wird in bekannter Weise zunächst eine mehrbasische ungesättigte Carbonsäure (z. B. Maleinsäure, Itakonsäure oder deren Anhydride Fumarsäure) mit einem ungesättigten einwertigen oder gesättigten zweiwertigen Alkohol (z. B. Allylalkohole, Glykole oder Polyglykole) zu einem ungesättigten Alkydharz umgesetzt. Dieses Alkydharz wird dann mit ungesättigten polymerisierbaren Verbindungen (wie z. B.

Styrol, Cyclopentadien, Cyclohexen oder Methylmethacrylat) versetzt, worauf dann nach Zumischung von Katalysatoren und Beschleunigern und Aufstreichen des Harzes auf das Glasfaservlies die Härtung in bekannter Weise in wenigen Stunden bei Zimmertemperatur. erfolgt. An Stelle der vorbeschriebenen Harze können aber auch ungesättigte selbstlö- schende Polyesterharze wie Epoxyharze bzw. Phenol-, Melamin-, Silikonharze oder andere unter Schrumpfung auspolymerisierende Kunststoffe verwendet werden.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von durch einen Rahmen versteiften Kunststoffplatten, insbesondere mit Glasfaserverstärkung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vlies oder ein Gewebe aus Glasfasern, das mit einem beim Aushärten schrumpfenden Polyesterharz getränkt ist, zusammen mit einem in sich steifen Rahmen, beispielsweise in einer Form, den zum Polymerisieren des Kunststoffes erforderlichen Bedingungen von Druck und/oder Wärme ausgesetzt wird, so dass eine feste Verbindung zwischen Rahmen und Kunststoff-Folie oder-Platte entsteht, wobei sich die Kunststoff-Folie oder-Platte innerhalb der von dem Rahmen umgrenzten Fläche beim Polymerisieren des Kunststoffes trommelfellartig straff spannt.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen auf einer oder auf beiden Seiten mit einem Vlies oder einem Gewebe aus Glasfasern bedeckt und gegebenenfalls mit denselben verbunden, das Vlies oder das Gewebe sodann mit dem Kunststoff, beispielsweise einem Polyesterharz getränkt und letzteres anschliessend durch Einwirken von Katalysatoren, Beschleunigern und/oder Wärme auspolymerisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen auf seiner einen Seite mit einer Platte, z. B. aus Polyesterharzen, beispielsweise durch Kleben verbunden, und auf seiner andern Seite darauf teilweise oder vollständig mit Glasfasern, z. B. einer Glasfasermatte oder einem Glasfasergewebe, bedeckt wird, worauf die Glasfasermatte bzw. das Glasfasergewebe mit dem Kunstharz getränkt und dieses durch Einwirken von Katalysatoren, Beschleunigern und/oder Wärme auspolymerisiert wird.

4. Kunststoffplatte, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie oder Platte (2) mit mindestens einer Seitenfläche und gegebenenfalls mit der inneren Stirnfläche des parallel zur Plattenebene verlaufenden Rahmens (1, 12) verbunden ist und die Öffnung des Rahmens trommelfellartig überspannt (Fig. 10-12). <Desc/Clms Page number 4>

5. Kunststoffplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie oder Platte (2) den Rahmen (1) an beiden Seitenflächen umgreift und gegebenenfalls über den Rahmen zur Schaffung einer Einfasskante (3) verlängert ist (Fig. 2).

6. Kunststoffplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) an der Berüh- rungsfläche der Folie mit Ausnehmungen oder Bohrungen (10) versehen ist, die vom Kunstharz der Platte ausgefüllt sind (Fig. 6, 7, 9, 12).

7. Kunststoffplatte nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) an seiner Innenkante zur Verbesserung der Haftung wulstförmig (11) verstärkt ist (Fig. 7).

8. Kunststoffplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) durch Stege (4, 5) unterteilt ist, wobei jede einzelne Öffnung mit einer Folie oder Platte (2) oder mit einer einzigen, sich über den ganzen Rahmen erstreckenden Folie oder Platte versehen ist (Fig. 4,5).

9. Kunststqffplatte nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen einen Tbzw. L-förmigen Querschnitt aufweist, wobei ein Schenkel (6,7) nach innen gerichtet parallel zur Folien-bzw. Plattenebene angeordnet ist (Fig. 6,7).

10. Kunststoffplatte nach den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Folie oder Platte (2) gegebenenfalls mit dem Rahmen verbundene Fäden, Drähte oder Bänder (15) aus Metall, gefärbten Kunststoffen od. dgl. angeordnet sind (Fig. 6).