DE1800277C3 - Formteile aus Polycarbonaten mit veredelten Oberflächen und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Formteile aus Polycarbonaten mit veredelten Oberflächen und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Gegenstand des Hauptpatents 16 94 137 sind Formteile aus hochmolekularen thermoplastischen
Polycarbonaten, die dadurch gekennzeichnet sind, (daß die gegebenenfalls bereits UV-Absorber enthaltenden
Formteile bis zu einer Tiefe von etwa 5 bis etwa 30 μΐη, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa
25 μηι, UV-Absorber in einer Menge von etwa 3 bis
etwa 30 g, vorzugsweise etwa 6 bis etwa 20 g, pro m-Oberfläche
enthalten und daß die Oberflächen praktisch vollständig geschlossen sind.
Gemäß Anspruch 2 besteht ein besonders vorteil- *o
liaftes Verfahren zur Herstellung solcher Formteile darin, daß man die gegebenenfalls zuvor getemperten
lind gegebenenfalls schon UV-Absorber enthaltenden Formteile bei Raumtemperatur etwa 5 bis etwa
60 Sekunden lang in eine etwa 2,5 bis etwa 10 Genvichtsprczent
UV-Absorber enthaltende Lösung in tinem Gemisch von 1 Gewichtsteil 1,2-Dichlorpropan
und etwa 1 bis etwa 25 Gewichtsteilen Benzol eintaucht und die überschüssige Lösung abtropfen
läßt oder etwa 150 bis etwa 300 cm3 einer solchen Lösung pro m2 Oberfläche der Formteile aufträgt
und die Lösungsmittel alsdann verdampft (vergleiche •uch die veröffentlichten Unterlagen zum beleischen
Patent 7 11 936).
Wesentlich für dieses Verfahren ist die Wahl gerade dieser Lösungsmittelkombination in Verbindung
mit den gekennzeichneten Behandlungsbedingungen, weil nur dadurch die gewünschte Eindringtiefe
der Lösung und damit der UV-Absorber erzielt wird, die einerseits groß genug ist, um zu gewährleisten,
daß der in der Oberflächenschicht des Formkörpers zurückbleibende UV-Absorber mechanisch,
z. B. durch Abwischen, von den behandelten Oberflächen nicht mehr entfernt werden kann, andererseits
jedoch nicht groß genug ist, um Spannungskorrosionsrisse zu verursachen.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß die genannten Lösungsmittelgemische einen niedrigen
Flammpunkt haben und daß deren Dämpfe gesundheitsschädlich sind.
E·· wurde nun gefunden, daß man statt der
bei diesem Verfahren des Hauptpatents verwendeten Lösungsmittelgemische mit in bezug auf
die Oberflächenveredelungswirkung der Formteile ebenso gutem Erfolg etwa 2,5 bis etwa 10 Gewichtsprozent
UV-Absorber enthaltende Losungen verwenden kann, die aus einem Gemisch aus etwa 80 bis
etwa 20 Gewichtsprozent 1,2-Dichloräthan oder 1 "7-Dichlorpropan und etwa 20 bis etwa 80 Gewichtsprozent
l.l^-Trifluor-l.Z^-trichloräthan oder
1,1,2,2-Tetrachlordifluoräthan bestehen.
' Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus hochmolekularen thermoplastischen Polycarbonaten zweiwertiger Phenole mit einem Gehalt an UV-Absorbern in den Oberflächenschichten durch 5 bis 60 Sekunden langes Eintauchen der gegebenenfalls schon UV-Absorber enthaltenden Formteile bei Raumtemperatur in eine 2,5 bis 10 Gewichtsprozent UV-Absorber enthaltende Lösung in einem ein niedriges 1,2-Dichloralkan enthallendes Lösungsmittelgemisch und Abtropfenlassen der überschüssigen Lösung oder durch Auftragen von 150 bis 300 cm» einer solchen Lösung pro m2 Oberfläche der Formteile und Verdampfen des Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus 80 bis 20 Gewichtsprozent 1,2-Dichloräthan oder 1,2-Dichlorpropan und 20 bis 80 Gewichtsprozent 14,2-Trifluor-l,2,2-trichloräthan oder 1? 1,2,2-Tetrachlordifluoräthan besteht.
' Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus hochmolekularen thermoplastischen Polycarbonaten zweiwertiger Phenole mit einem Gehalt an UV-Absorbern in den Oberflächenschichten durch 5 bis 60 Sekunden langes Eintauchen der gegebenenfalls schon UV-Absorber enthaltenden Formteile bei Raumtemperatur in eine 2,5 bis 10 Gewichtsprozent UV-Absorber enthaltende Lösung in einem ein niedriges 1,2-Dichloralkan enthallendes Lösungsmittelgemisch und Abtropfenlassen der überschüssigen Lösung oder durch Auftragen von 150 bis 300 cm» einer solchen Lösung pro m2 Oberfläche der Formteile und Verdampfen des Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus 80 bis 20 Gewichtsprozent 1,2-Dichloräthan oder 1,2-Dichlorpropan und 20 bis 80 Gewichtsprozent 14,2-Trifluor-l,2,2-trichloräthan oder 1? 1,2,2-Tetrachlordifluoräthan besteht.
Während der Flammpunkt eines Gemisches von Benzol und 1,2-Dichlorpropan im Verhältnis 50:50
bis 80:20 unter 50C liegt, sind Gemische aus Trichlortrifluoräthan
oder Tetrachlordiflporäthan und 1,2-Dichloräthan im Verhältnis 50 : 50 bis 20 : SU
nicht brennbar.
Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) dieser Lösungsmittel beträgt:
Lösungsmittel
MAK-Werte (cni'/m» Luft)
= ppm/20o C, 760 Torr
| Benzol | 25 |
| 1,2-Dichloräthan | 100 |
| Trichlor-trifluoräthan | 1000 |
| Telrachlor-difluoräthan | 1000 |
Die Schwerentflammbarkeit und die erheblich verminderte
Gesundheitsschädlichkeit der erfindungsgemäß zu verwendenden Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische
stellen wesentliche Vorteile gegenüber den beim Verfahren des Hauptpatents verwendeten
dar.
Außerdem ist die Gefahr der Bildung von Spannungsrissen noch geringer als bei dem Verfahren des
Hauptpatents, so daß ein Vorttnipern der zu behandelnden
Formteile nur in Ausnahmefällen erforderlich ist.
Den UV-Absorberlösungen können gewünschtenfalls darin lösliche Farbstoffe, Antistatica, Bakterizide,
Bakteriostatica, Gleitmittel oder Antioxidantien zugesetzt werden.
Wie beim Verfahren des Hauptpatents können auch die nach dem vorliegenden Verfahren oberflächenveredelten
Fcrmteile gegebenenfalls nach-
träglich nach bekannten Verfahren noch warmver- Die Oberflächen der getrockneten Polycarbonatforrnt
werden, z. B. nach dem Preßdruck-, dem Tief- platten sind glänzend. An den Prüfkörpern, die mit
zieh- und dem Streckziehverfahren. 1,2-Dichloräthan oder 1,2-Dichlorpropan behandelt
Die Eigenschaften der nach dem vorliegenden wurden, ist eine starke Spannungsrißbildung erksnn-Verfahren
erhältlichen Formteile und ihre Verwen- 5 bar. An Prüfkörpern gemäß Beispiel 1 vorgenomdung
sind im wesentlichen die gleichen wie diejeni- mene Prüfungen zeigen, daß in allen Fällen nach
gen der Formteile des Hauptpatents. 8000stündiger Belichtung mit einer Quecksilber-Aus
der Patentschrift 51983 der DDR war es be- dampf-Hochdrucklampe vom Typ HQL 250 Watt im
kannt, die Oberflächen von Thermoplasten mit Abstand von 12 cm bei 70% relativer Luftfeuchtigchlorierten
Alkanen zu behandeln, um diese zu ver- io keit eine starke Vergilbung und ein Verlust des Obergüten und/oder Hilfsstoffe, beispielsweise Licht- flächenglanzes eingetreten sind. Die Schlagfestigkeit
Schutzmittel in der Oberflächenschicht der Thermo- aller Prüfkörper hat während der Belichtung stark
plasten anzureichern. Wie aus nachfolgendem Ver- abgenommen,
gleich ersichtlich, führt die alleinige Verwendung
gleich ersichtlich, führt die alleinige Verwendung
von chlorierten Alkanen, wie beispielsweise 1,2-Di- 13 Beispiel 2
chloräthan oder 1,2-Dichlorpropan oder 1,1,2-Tri-
chloräthan oder 1,2-Dichlorpropan oder 1,1,2-Tri-
fluor-l,2,2-trichloräthan oder 1,1,2,2-Tetrachlordi- Aus einer 3 mm dicken extrudierten Platte aus
fluoräthan im Falle der Oberflächenbehandlung von Bisphenol-A-Polycarbonat mit der relativen Visko-
Ihermoplastischen Polycarbonaten nicht zum Ziel, sität 1,330 wird im Vakuumtiefziehverfahren eine
vielmehr ist die Verwendung der erfindungsgemäßen 20 Straßenlev.chtenabdeckung in den Abmessungen
Gemische erforderlich. 45 χ 60 X 15 cm hergestellt. Die auf Raumtempe-
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung war ratur abgekühlte Leuchtenabdeckung wird 15 Sekun-
somit im Hinblick auf DDR-Patent 51 983 nicht den lang in eine 3,5 Gewichtsprozent 2-(2'-Hydroxy-
naheliegend. 3',5'-di-tert.-butylphenyl)-benztriazol enthaltende Lo-
B e i s ρ i e 1 1 25 sun8 '" emem Gemisch aus
Eine extrudierte Platte aus Bisphenol-A-Poly- 30 Gewichtsteilen Trichlortrifluoräthan und
carbonat mit der relativen Viskosität 1,320, gemessen 70 Gewichtsteilen 1,2-Dichloräthan
an einer Lösung von 0,5 g Substanz in 100 ml Methylenchlorid bei 25° C, in den Abmessungen 30 getaucht.
carbonat mit der relativen Viskosität 1,320, gemessen 70 Gewichtsteilen 1,2-Dichloräthan
an einer Lösung von 0,5 g Substanz in 100 ml Methylenchlorid bei 25° C, in den Abmessungen 30 getaucht.
300 X 300 X 4 mm wird 10 Sekunden lang in eine Nach dem Entnehmen aus dem Tauchbad wird die
5 Gewichtsprozent 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-tert.-butyl- überschüssige anhaftende Lösung abgeschleudert und
phcnyl)-benztriazol enthaltende Lösung in einem Ge- die Leuchtenabdeckung eine Vs Stunde an der Luft
misch aus getrocknet. Anschließend erfolgt die Entfernung der
,„r . ,, , .. _ ,. ,.„ ... . 35 verbliebenen restlichen Lösungsmittelmengen in
40 Gewichtste.len Tetrachlordifluoräthan und dnem beheizten Trockentunnel, in dem während
60 Gewichtsteilen 1,2-Dichloräthan 40 Minuten die Temperatur allmählich auf 13O0C
gesteigert wird. Die Verweilzeit bei 130c C beträgt
getaucht. Nach dem Abtropfen der überschüssigen 25 Minuten.
Lösung wird die Platte an der Luft bei Raumtempe- 40 Die Oberfläche der Silraßenleuchtenabdeckung ist
ratur getrocknet, bis die Hauptmenge der Lösungs- hochglänzend und klardurchsichtig. Sie wird anmittel
verdampft ist. Anschließend erfolgt die Ent- schließend auf eine mit 2mal-250-Wr.tt-Quecksilberfernung
der restlichen Lösungsmittel in einem be- dampfhochdrucklampen bestückte Straßenleuchte
heizten Trockentunnel, in dem während 40 Minuten montiert. Nach dreijähriger Betriebsdauer zeigt die
Durchlaufzeit die Temperatur allmählich auf 13O0C 45 Leuchtenabdeckung weder eine Vergilbung noch
gesteigert wird. Die Formteile sind dann dieser Tem- einen Verlust des Oberflächenglanzes, der Lichtperatur
noch 25 Minuten lang ausgesetzt. Die Ober- durchlässigkeit und der Schlagzähigkeit,
fläche der Platte ist hochglänzend und klar durchsichtig. Beispiel 3
fläche der Platte ist hochglänzend und klar durchsichtig. Beispiel 3
Aus dieser Platte werden Prüfkörper zur Durch- 50
führung von Alterungsprüfungen und Prüfungen der Ein im Spritzgußverfahren hergestelltes Gehäuse
mechanischen Festigkeit entnommen. aus mit 1,5 Gewichtsprozent Rutil weiß e.ingefärbtem
Die Prüfungsergebnisse zeigen, daß nach zwei- Bisphenol-A-Polycarbonat mit der relativen Visko-
jähriger Tropenbewitterung, 8000stündiger Beiich- sität 1,300 in den Abmessungen 50 X 40 X 20 cm
tung mit einer Quecksilberdampfhochdrucklampe 55 wird nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur mit
vom Typ HQL 250 Watt im Abstand von 12 cm bei einer 4,5 Gewichtsprozent 2-(2'-Hydroxy-5'-methyl-
70 0Zo relativer Luftfeuchtigkeit weder eine Vergilbung phenyl)-benztriazol enthaltenden Lösung in einem
noch ein Verlust des Oberflächenglanzes eingetreten Gemisch aus
ist. Die Werte der Schlagfestigkeit sind unverändert. m ,, ,.„ ... «
6o 35 Gewichtsteilen Tetrachlordifluoräthan und
Vergleichsversuch 65 Gewichtsteilen l,2,Dichloräthan
Beispiel 1 wird wiederholt unter Verwendung besprüht.
von 1,2-Dichloräthan oder 1,2-Dichlorpropan oder Die lückenlose Besprühung erfolgt mit 250 cm3
1,1,2,2-Tetrachlordifluoräthan oder 1,1,2-Trifluor- 65 Lösung pro Quadratmeter Oberfläche. Der Verbrauch
1,2,2-trichloräthan an Stelle des Gemisches aus setzt sich zusammen aus dem Teil der Lösung, der
40 Gewichtsteilen 1,1,2,2-Tetrachlordifluoräthan und auf der Oberfläche haftet, dem Abtropfverlust, dem
60 Gewichtsteilen 1.2-Dichloräthan. Verlust durch Vorbeisprühen an den Kanten und
18 OO 277
dem durch das Verdampfen des Sprühnebels eintretenden Lösungsmittelverlustes.
Nach dem Trocknen wird das Gehäuse 2 Jahre in Bombay (Indien) im Winkel vor, 45 Grad nach Süden
der Witterung ausgesetzt.
Nach dieser Zeit tritt weder eine Vergilbung noch ein Verlust des Oberflächenglanzes auf. Ein nicht
nachbehandeltes Gehäuse gleicher Ai t zeigt nach dieser Bewitterungszeit eine starke Vergilbung der
Oberfläche und einen starken Glanzverlust.
Eine «tradierte Platte aus einem Mischpolycarbonat aus 4 Molprozent 4,4'-Dihydroxy-3,3',5,5'-tetrabromdiphenylpropan (Tetrabrombisphenol A)
und 96 Molprozent Bisphenol A mit der relativen Viskosität 1,300, gemessen an einer Lösung von 0,5 g
Substanz in 100 ml Methylencnlorid bei 25° C, in den Abmessungen 500 X 500 X 4 mm wird 20 Se
kunden lang in eine 4 Gewichtsprozent 2,2'-Dibydroxy-4-methoxybenzophenon
einhaltende Losung in einem Gemisch aus
35 Gewichtsteilen Tetrachlordifiuoräthan und
65 Gewichtsteilen 1,2-DichlorUthan
getaucht. Der Verbrauch an Lösung entspricht, bezogen
auf 1 m- Oberfläche, 140 cm1. Die nachbchan-
delte Platte wird 30 Minuten bei 40 - C und anschließend
in einem Trockenkanal 30 Minuten bei 13O0C getrocknet. Die Oberfläche der Platte ist
hochglänzend und klardurchsichtig.
Aus dieser Platte werden Prüfkörper zur Durchführung von Alterungsprüfungen und Prüfungen der
mechanischen Festigkeit hergestellt. Die Prüfungsergebnisse zeigen, daß nach zweijähriger Tropcn-
bewitterung in Bombay im Winkel von 45 Grad n;H:
Süden und 5000stündiger Bewitterung im Weathero- meter weder eine Vergilbung noch ein Verlust ties
Oberflächenglanzes eingetreten ist. Die Werte der
Schlagfestigkeit sind unverändert. Eine nicht nachbehandelte Platte gleicher Art zeigt nach diesen Bewitterungsprüfungen eine starke Vergilbung der
Oberfläche und einer sehr starken Glanzverlust.
5
Aus einer extrudieren Platte aus Bisphcnol-A-Polycarbonat mit der relativen Viskosität 1,33 und
ίο einer Dicke von 3 mm wird eine kreisförmige Scheibe
von 50 cm Durchmesser ausgeschnitten. Die Scheibe wird 15 Sekunden in eine 5 Gewichtsprozent
2-(2'-Hydroxy-3',5'-diamyl)-benztriazol enthaltende
Lösung in einem Gemisch aus
30 Gewichtsteilen Trifluortrichloräthan und
70 Gewichtsteilen Dichloräthan
getaucht. Die nacnbc landeite Scheibe wird 30 Mi-
nuten bei 4O': C und anschließend 30 Minuten bei
130-C getrocknet.
Nachdem die Scheibe durch Infrarot-Heizung auf 19O0C erwärmt wurde, wird sie mittels Druckluft zu
Liner Kugelkalotte mit einem Radius r 40 cm verformt.
Nach der Besäumung des Randes wird die Kugelkalotte als Abdeckung auf eine runde Straßenleuchte
montiert, die mit einer 250-Watt-Ouecksilbeidampfliochdrucklampe
mit Lcuchtstoflbclag bestückt ist.
Nach dreijährigem Praxisbctricb ?eigt die I.cuehtenabdcckung
weder eine Vergilbung noch einen Verlust des Obcrflächenglanzes und der Schlagfestigkeit.
Eine gleichartig hergestellte, aber nicht nachbehandelte,
gleichartig auf eine Straßenleuchte gleicher Bestückung montierte Abdeckung zeigt nach
gleicher Bctric'o/eit eine untragbare Vergilbung. einhergehend
mit Spannungsrißkorrosion und sehr starkem Verlust der Schlagfestigkeit und des Oberflächenclanzes.
Claims (1)
18 OO
Patentanspruch:
Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus hochmolekularen thermoplastischen Polycarbonaten
zweiwertiger Phenole mit einem Gehalt an UV-Absorbern in den Oberflächenschichten
durch 5 bis 60 Sekunden langes Eintauchen der gegebenenfalls schon UV-Absorber enthaltenden
Formteile bei Raumtemperatur in eine 2,5 bis 10 Gewichtsprozent UV-Absorber enthaltende
Lösung in einem ein niedriges 1,2-Dichloralkan
enthaltendes Lösungsmittelgemisch und Abtropfenlassen der überschüssigen Lösung oder
durch Auftragen von 150 bis 300 cm3 einer solchen Lösung pro m2 Oberfläche der Formteile
und Verdampfen des Lösungsmittels nach Patent 1694137, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus 80 bis 20 Gewichtsprozent
1,2-Dichloräthan oder 1,2-Dichlorpropan und 20 bis 80 Gewichtsprozent 1,1,2-Trifluor-l,2,2-trichloräthan
oder 1,1,2,2-Tctrachlordifluoräthan besteht.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681800277 DE1800277C3 (de) | 1968-10-01 | Formteile aus Polycarbonaten mit veredelten Oberflächen und Verfahren zu deren Herstellung | |
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