DE1218137B - Randdichtung fuer Formen zum Polymerisations-giessen von Polymethylmethacrylatplatten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 29c

Deutsche Kl.: 39 a2-5/00

Nummer: 1218137

Aktenzeichen: S 77414 X/39 a2

Anmeldetag: 4. Januar 1962

Auslegetag: 2. Juni 1966

Die Erfindung betrifft eine Randdichtung für Formen zum Polymerisationsgießen von Polymethylmethacrylatplatten.

Platten aus Polymethylrnethacrylat werden in der Regel durch Polymerisation eines monomeren Methylmethacrylate oder eines flüssigen Vorpolymerisats desselben in Gießformen hergestellt, die aus zwei parallelen Glasplatten bestehen, welche mittels einer Randdichtung zur Bildung eines geschlossenen Formraums miteinander verbunden sind.

Bei der Polymerisation des Methylmethacrylats erhöht sich das spezifische Gewicht von etwa 0,95 auf etwa 1,19, so daß der Gießschwund insgesamt etwa 20 °/₀ beträgt. Der gesamte Schwund erfolgt praktisch in der Dickendimension, da die Länge und die Breite wegen der Haftung des Methylmethacrylats an den starren Glasplatten annähernd unverändert bleiben. Aus diesem Grund ist es erforderlich, eine Randdichtung zu verwenden, die während der Polymerisation nachgeben kann, ohne daß sich die Glasplatten an der Kante entlang von der Kunststoffplatte lösen. Außerdem muß die Randdichtung aus einem Material bestehen, das weder das Methylmethacrylat verunreinigt noch die Polymerisation beeinträchtigt. Methylmethacrylat ist selbst gegen sehr kleine Mengen von Verunreinigungen außerordentlich empfindlich. Die Dichtung darf auch nicht unter der Einwirkung des Methylmethacrylats in größerem Ausmaß aufgelöst, zur Quellung gebracht oder deformiert werden. Außerdem muß die Dichtung so dicht sein, daß weder Luftblasen in die Form eindringen können, noch Flüssigkeit aus dieser entweichen kann.

Zur Erfüllung dieser Forderungen war man in der Regel gezwungen, eine kombinierte Dichtung, beispielsweise in Form eines mit einer Folie aus Cellulosehydrat oder Polyvinylalkohol überzogenen Kautschukschlauches zu benutzen. Der Kautschukschlauch kann bei der Polymerisation ohne Schwierigkeiten von den Glasplatten zusammengedrückt werden, wobei er durch die Folie wirksam gegen Quellung geschützt wird und außerdem das Abgeben von die Polymerisation hemmenden Stoffen aus dem Schlauch an das Methylmethacrylat verhindert wird. Es ist indessen sehr schwierig, bei Verwendung eines solchen Kautschukschlauches eine konstante Plattendicke zu erzielen, da kleine Ungleichmäßigkeiten hinsichtlich der Schlauchdicke und der Elastizität des Schlauches bedeutende Dickenvariationen verursachen können. Selbst wenn der Abstand zwischen den Glasplatten zu Beginn sehr genau eingestellt wird, beispielsweise mit Hilfe federnder Klemmen oder fester Bügel, wird die Dickentoleranz in der Praxis oft größer als ±10 %> Randdichtung für Formen zum Polymerisationsgießen von Polymethylmethacrylatplatten

Anmelder:

Skandinavisk Akryl Industri v/F. Hjelm Nielsen, Viby (Dänemark)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,

Patentanwälte, München 15, Nußbaumstr. 10

Als Erfinder benannt:

Gunnar Olof Sundien, Bagsvaerd (Dänemark)

Beanspruchte Priorität:

Dänemark vom 10. Januar 1961 (90)

beispielsweise ±15 oder 20%, bei einer Plattendicke von z. B. 2 bis 4 mm. Es ist außerdem schwierig, die Dichtung genügend dicht zu bekommen, da die Schutzfolie zur Bildung von Falten und Furchen neigt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Kautschuk verhältnismäßig alterungsanfällig ist und daß das Überziehen des Schlauches mit einer Schutzfolie einen zusätzlichen Arbeitsvorgang darstellt.

Zur Verbesserung der Dickentoleranzen hat man versucht, massive Kautschukstränge mit quadratischem oder kreisförmigem Querschnitt zu benutzen. In den meisten Fällen trennen sich hierbei aber die Glasplatten von der Methacrylatplatte, bevor diese fertig polymerisiert ist, so daß Gußfehler auftreten können. Es ist weiterhin bekannt, die Kanten der Glasform mit Hilfe von Papierklebestreifen zu schließen, die durch Lackierung gedichtet werden.

Man hat auch versucht, Randdichtungen aus einem einzelnen Stoff, beispielsweise einem aus einer Preßdüse ausgepreßten Strang aus weichem Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polyisobutylen zu verwenden. Das Polyvinylchlorid hat für diesen Zweck bereits eine gewisse Verbreitung gefunden, ist aber nicht völlig zufriedenstellend, da es unter der Einwirkung des Methylmethacrylats etwas aufquillt. Selbst wenn man eine sehr weiche Polyvinylchloridmischung benutzt, besteht dennoch eine erhebliche Gefahr, daß sich die Form zu früh an der Kante entlang löst. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß das Methylmethacrylat den Weichmacher aus der Polyvinylchloridmischung extra-

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hiert, die dadurch hart wird. Es hat sich weiterhin Polymerisationsbedingungen sehr gleichmäßig defor-

gezeigt, daß Polyäthylen wegen seiner zu großen Härte miert, so daß gegen das Zusammenziehen kein nen-

ungeeignet und auch in der Gestalt eines Schlauches nenswerter Widerstand entsteht. In dieser Beziehung

nicht verwendbar ist, während das Polyisobutylen ist die Polyisobutylen-Polyäthylen-Mischung wesent-

wegen zu geringer Beständigkeit gegenüber dem 5 lieh besser als ein kautschukelastisches Material, ob-

Methylmethacrylat ungeeignet ist. Bei der Benutzung wohl dieses bedeutend weniger »steif« oder »hart« ist.

eines Polyisobutylenstranges oder -Schlauches in Ver- Es hat somit den Anschein, daß zwischen der Härte

bindung mit einer Schutzfolie erhält man außerdem und der Fähigkeit, der Zusammenziehung zu folgen,

eine verhältnismäßig schlechte Dickentoleranz. kein direkter Zusammenhang besteht.

Es ist ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren zum io Die Randdichtung kann ohne Schwierigkeiten nach Polymerisationsgießen bekannt, wobei eine Rand- dem üblichen Spritzdüsenverfahren hergestellt werden, dichtung verwendet wird, deren Abdichtdruck während Wenn der Strang annähernd einen kreisförmigen des Polymerisationsvorgangs vermindert werden kann. Querschnitt hat und einen in der Längsrichtung ver-Hierbei wird zu Beginn die Randdichtung so einge- laufenden Lappen aufweist, wird auf Grund des kreisstellt, daß diese infolge ihres starken Drucks allein 15 runden Querschnitts mit dem betreffenden Material oder im wesentlichen allein die Formwände getrennt selbst bei niedrigem Druck eine große Dichtigkeit hält, während die Form auf das zu polymerisierende erzielt. Die Benutzung der Dichtung wird durch den flüssige Material praktisch keinen Druck ausübt. Nach Lappen wesentlich erleichtert, da man die Dichtung Fortschreiten der Polymerisation bis zu dem Ausmaß, mit HiKe desselben beispielsweise mittels Klemmen bei welchem das flüssige Material so steif geworden ist, 20 an Ort und Stelle halten kann, bis die Form geschlossen daß es selbst den Druck aufnehmen kann, wird der und die Dichtung zwischen den Glasplatten einvon der Randdichtung ausgeübte Druck herabgesetzt, geklemmt ist. Der Lappen trägt außerdem zur Erhöwodurch nunmehr die Formwände auf das zu poly- hung der Steifigkeit bei, so daß eine Schlängelung der merisierende Material einen Druck ausüben. Die Form Dichtung beim Auflegen auf die Glasplatte vermieden kann nun den in der letzten Phase der Polymerisation 25 wird.

erfolgenden Gußschwund aufnehmen. Die bei dieser Nach Beendigung der Polymerisation können die

Arbeitsweise zur Anwendung gelangende Dichtung Formteile in der üblichen Weise voneinander getrennt

besteht aus einer eine Flüssigkeit oder ein Gas unter werden, wobei die Dichtung gewünschtenfalls ohne

Druck enthaltenden hohlen Dichtung. weiteres abgelöst und entfernt werden kann. Die

Diese Arbeitsweise ist jedoch mit dem Nachteil 30 Trennung ist leichter zu bewerkstelligen, falls das verbunden, daß einerseits eine komplizierte Vorrich- . Dichtungsmaterial eine kleine Menge eines Schlupftung erforderlich ist und außerdem genaue Kontroll- mittels, z. B. Natriumsulfonat des Dioctylsuccinats, maßnahmen eingehalten werden müssen, um zu dem enthält. Dabei wird außerdem die Gefahr, daß die erwünschten Ergebnis zu gelangen. Außerdem ist die Platte beim Trennvorgang zerbricht, vermindert,
technische Druckführung mit beachtlichen Unkosten 35 Die Randdichtung gemäß der Erfindung wird nachverbunden, stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 sind Randdichtungen gemäß

Randdichtung für Formen zum Polymerisationsgießen der Erfindung mit verschiedenen Qurschnittsformen

von Polymethylmethacrylatplatten, durch welche die dargestellt;

vorstehend angegebenen Nachteile weitgehend ver- 40 F i g. 6 zeigt in perspektivischer Darstellung eine

mieden werden und ein technisch und wirtschaftlich Glasplatte mit aufgelegter Randdichtung und

vorteilhaftes Arbeiten gewährleistet wird. F i g. 7 einen Querschnitt durch einen Teil einer

Die Randdichtung gemäß der Erfindung, welche in Glasplattenform mit eingelegter Randdichtung.
Gestalt eines Stranges mit gleichförmigem und im Es sind Randdichtungen verschiedener Querschnittswesentlichen massivem Querschnitt ausgebildet ist, ist 45 form verwendbar (vgl. F i g. 1, 2, 3, 4 und 5). Die dadurch gekennzeichnet, daß der Strang aus einem Randdichtung gemäß der Erfindung muß jedoch zur Material besteht, das 10 bis 80 Gewichtsprozent Poly- Gewährleistung eines überall gleichen Abstandes isobutylen und 90 bis 20 Gewichtsprozent Polyäthylen zwischen den Glasplatten überall die gleiche Querenthält, schnittsform haben, was bei einem nach dem Spritz-

Gemäß der besonderen Ausführungsform weist der 50 düsenverfahren hergestellten Dichtungsstrang ohne Strang einen annähernd kreisrunden Querschnitt und weiteres gewährleistet ist. F i g. 1 zeigt eine Randeinen in der Längsrichtung verlaufenden Lappen auf. dichtung mit kreisförmigem Querschnitt, während die

Das für den Strang verwendete Material besitzt mit Randdichtung nach F i g. 2 einen dreieckigen Quer-

Bezug auf den angegebenen Zweck eine Kombination schnitt aufweist. Der in F i g. 3 dargestellte Strang hat

besonders vorteilhafter chemischer Eigenschaften, 55 einen massiven Teil 1, der mit in der Längsrichtung

mechanischer Eigenschaften und Fließeigenschaften, verlaufenden Wülsten 2, 3 und 4 versehen ist, die gegen

und es ist nicht erforderlich, eine Schutzfolie zu be- die Glasplatten abdichten.

nutzen. Die besten Ergebnisse hinsichtlich der physi- F i g. 4 zeigt eine Dichtung mit einem massiven, im

kaiischen und mechanischen Eigenschaften, lassen sich Querschnitt kreisrunden Teil 1 und mit einem in der

durch eine Mischung erzielen, die 40 bis 50% Iso- 60 Längsrichtung verlaufenden Lappen5. Fig. 5 stellt

butylen und 60 bis 50 % Polyäthylen enthält. eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Versuche mit Randdichtungen aus gleichen Gewichts- Randdichtung dar, die zur Herstellung sehr dicker teilen Polyisobutylen und Polyäthylen haben ergeben, Platten besonders gut geeignet ist. Der Strang hat einen daß in der Praxis Vollgußplatten mit Dickentoleranzen massiven Teil 1 mit einem inneren Hohlraum 13 und von ±3 bis 5% erhalten werden können. Dieses Er- 65 mit einem Lappen 5. Es wurde bereits vorstehend gebnis war aus der Kenntnis der Eigenschaften des erwähnt, daß der Strang überall die gleiche Querreinen Polyäthylens und des reinen Polyisobutylens schnittsform haben muß und annähernd massiv sein nicht vorauszusehen. Die Dichtung wird unter den soll. Zur Einsparung von Material kann der Strang

jedoch mit dem Hohlraum 13 versehen sein, wobei der massive Teil 1 aber derart ausgebildet sein muß, daß er bei den zur Abdichtung normalerweise erforderlichen Drücken nicht derart zusammengedrückt werden kann, daß der Hohlraum seine Form ändert. Das in F i g. 5 dargestellte Querschnittsprofil verhält sich so, als ob der Hohlraum 13 nicht vorhanden wäre, was bei einem hohlen Kautschukschlauch, der zur Erzielung einer wirksamen Abdichtung flachgedrückt werden muß, nicht der Fall ist. Die Randdichtung wird, wie in F i g. 6 gezeigt, in Längsrichtung der Kante 6 einer Glasplatte auf diese aufgelegt. Gewünschtenfalls kann man die Dichtung vorübergehend mit Hilfe von Klemmen 10 an Ort und Stelle halten, von denen nur eine dargestellt ist. Die Klemme 10 drückt den Lappen 5 auf die Glasplattenoberfläche. Zur Erzielung scharfer Umbiegungen an den Ecken kann man den Lappen 5 aufschneiden, so daß an den Biegestellen Zwischenräume 11,11' und 11" entstehen. Die Enden der Randdichtung werden in der an der einen Ecke in F i g. 6 dargestellten Weise so aneinandergelegt, daß ein kleiner Spalt 12 entsteht, der zur völligen Abdichtung mit etwas Kitt ausgefüllt werden kann. Die Randdichtung begrenzt einen Formraum 9, der durch das Auflegen der in F i g. 6 nicht dargestellten anderen Glasplatte 7 auf die Randdichtung völlig geschlossen wird. Nachdem beide Glasplatten an Ort und Stelle gebracht sind, können die Klemmen 10 entfernt werden, da die Dichtung nunmehr zwischen den beiden Glasplatten eingeklemmt ist. Dies wird in F i g. 7 veranschaulicht, in der die beiden Glasplatten 6 und 7 mit Hilfe von Klemmen 8 (von denen nur eine dargestellt ist) zusammengehalten werden.

Zur Füllung der Form kann das eine Ende der Randdichtung am Spalt 12 herausgezogen werden. Durch die dabei gebildete Öffnung kann monomeres oder vorpolymerisiertes Methylmethacrylat eingeführt werden.

Die Form wird dann dadurch geschlossen, daß die Randdichtung wieder derart an Ort und Stelle gebracht wird, daß sie sich an den Kittklumpen im Spalt 12 dicht anlegt. Danach wird in üblicher Weise fertig polymerisiert. Nach dem Aushärten läßt sich die Gießform ohne Schwierigkeiten öffnen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Randdichtung für Formen zum Polymerisationsgießen von Polymethylmethacrylatplatten in Gestalt eines Stranges mit gleichförmigem und im wesentlichen massivem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang aus einem Material besteht, das 10 bis 80 Gewichtsprozent Polyisobutylen und 90 bis 20 Gewichtsprozent Polyäthylen enthält.

2. Randdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang einen annähernd kreisrunden Querschnitt hat und einen in der Längsrichtung verlaufenden Lappen 5 aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 219 416;
USA.-Patentschriften Nr. 2 854 435, 2 825 709,
390 129.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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