DE19930510A1 - Transparent polymer component, e.g. screen of vehicle or craft has transparent, scratch-resistant layer of varying thickness, especially for optical renewal - Google Patents
Transparent polymer component, e.g. screen of vehicle or craft has transparent, scratch-resistant layer of varying thickness, especially for optical renewalInfo
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- C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
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- C08J2333/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
- C08J2333/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung sind beschichtete Polymerteile und Verfahren zur Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um klar transparente Polymerteile handelt, die als Sichtfenster, Schutzhauben, Kabinenfenster, Kabinenhauben, Schutzschilde, Gefäße oder ähnliches dienen, bzw. um Gegenstände, bei denen klare Transparenz ein wesentliches gestalterisches Merkmal ist, wie z. B. bei Acrylglasmöbeln, wobei die Applikation einer klar transparenten und gegenüber dem Basispolymer kratzfesteren Beschichtung auf gebrauchte und durch Gebrauch in der klaren Transparenz beeinträchtigte Polymerteile erfolgt. Der besondere Vorteil liegt darin, daß die Polymerteile in eingebautem Zustand beschichtet werden können, durch die Beschichtung die klare Transparenz eines neuen, ungebrauchten Polymerteiles zurückerhalten und kratzfester werden, als sie ursprünglich waren.The invention relates to coated polymer parts and processes for the production, characterized in that it is clear transparent polymer parts, which as Viewing windows, protective hoods, cabin windows, cabin hoods, protective shields, vessels or serve similar, or around objects where clear transparency is an essential design feature is such. B. in acrylic furniture, the application of a clear transparent and scratch-resistant coating compared to the base polymer used polymer parts that are impaired by their clear transparency he follows. The particular advantage is that the polymer parts in the installed state can be coated, through the coating the clear transparency of a new, get back unused polymer part and become more scratch-resistant than they were originally were.
Sichtfenster, Schutzhauben, Kabinenfenster, Kabinenhauben, Schutzschilde oder ähnliche Teile werden in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Immer, wenn es auf niedriges Gewicht ankommt oder wenn die von Glas ausgehende Bruchgefahr nicht akzeptiert wird, werden die vorgenannten Teile aus klar transparenten Polymeren, bevorzugt aus Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol (PS) oder Polycarbonat (PC) gefertigt. Besonders hochwertige Kunststoffverglasungen werden aus PMMA gefertigt. Polymermaterialien sind kratzempfindlich. Durch mechanischen Kontakt aller Art, z. B. durch Wischen mit der Hand, mit Textilien oder einem Schwamm kann die Oberfläche direkt oder mittelbar durch Staub oder andere aufliegende Fremdkörper verkratzt und damit die klare Transparenz beeinträchtigt werden. Staub und andere Partikel in schnell strömender Luft, denen z. B. Kabinenhauben von Flugzeugen ausgesetzt sind, führen zu Verletzung der Oberfläche und damit zu Beeinträchtigung der klaren Transparenz, was besonders bei Fahrzeugen und Luftfahrzeugen durch die resultierende Lichtstreuung störend wirkt.Viewing windows, protective hoods, cabin windows, cabin hoods, protective shields or the like Parts are used in many areas of technology. Whenever it is on low Weight arrives or if the risk of breakage from glass is not accepted, the aforementioned parts are preferably made of transparent polymers Polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS) or polycarbonate (PC). Particularly high-quality plastic glazing is made from PMMA. Polymer materials are sensitive to scratches. By mechanical contact of all kinds, e.g. B. by The surface can be wiped by hand, with textiles or a sponge indirectly scratched by dust or other foreign objects lying on top and thus the clear one Transparency will be affected. Dust and other particles in fast flowing air, which z. B. Canopies of aircraft are exposed, lead to injury to the Surface and thus impairing the clear transparency, which is particularly important for Vehicles and aircraft are disruptive due to the resulting light scattering.
Klar transparente Polymerteile, die wie vorstehend beschrieben, in ihrer Transparenz beeinträchtigt sind, werden dem Stande der Technik nach ausgetauscht oder aufpoliert. Als Aufpolieren wird ein Verfahren bezeichnet, bei dem eine verkratzte Polymeroberfläche so weit abgeschliffen wird, bis die tiefsten Kratzer entfernt sind. Durch das Schleifen entstehen aber neue Kratzer, die durch wiederholtes Schleifen mit Schleifpapieren mit von Mal zu Mal feinerer Körnung immer feiner ausfallen. Zum Abschluß wird mit einer geeigneten Polierpaste poliert und damit wieder eine klar transparente Oberfläche geschaffen. Im Falle des Vorhandenseins weniger tiefer Kratzer ist es auch möglich durch Politur in Richtung des Verlaufs die Flanken und den Boden der Kratzer zu polieren und damit weniger störend zu gestalten. Clearly transparent polymer parts, as described above, in their transparency are impaired, are exchanged or polished according to the state of the art. As Polishing is a process in which a scratched polymer surface is so sanded far until the deepest scratches are removed. Made by grinding but new scratches caused by repeated sanding with sandpaper from time to time finer grain always turn out finer. In conclusion, with a suitable Polishing paste polished and thus created a clear, transparent surface again. In the event of the presence of fewer deep scratches is also possible by polishing in the direction of the course to polish the flanks and the bottom of the scratches and thus less annoying to design.
Das Austauschen von beschädigten Teilen verursacht Kosten für das neue Teil sowie in der Regel Aufwand und Risiko bei der Demontage des beschädigten Teiles und bei der Montage des neuen Teils.The replacement of damaged parts causes costs for the new part as well as in the Rule effort and risk when dismantling the damaged part and when Assembly of the new part.
Das Aufpolieren erfordert großen Arbeitsaufwand bei hoher manueller Geschicklichkeit. Es besteht dabei die nachteilige Möglichkeit, daß durch Einschleifen von Formabweichungen Verzerrungen entstehen und die erforderliche optische Qualität trotz möglicherweise perfekter Transparenz nicht erreicht wird.Polishing requires a lot of work with a high level of manual dexterity. It there is the disadvantageous possibility that by grinding in shape deviations Distortions arise and the required optical quality may be despite perfect transparency is not achieved.
Die nach den Methoden des Standes der Technik erneuerten oder ausgebesserten Polymerteile sind weiterhin in gleichem Maße empfindlich gegen mechanische Einwirkungen, wie die Originalteile.Those renewed or improved according to the methods of the state of the art Polymer parts are still equally sensitive to mechanical parts Actions like the original parts.
Die Erfindung betrifft klar transparente Polymerteile, die als Sichtfenster, Schutzhauben, Kabinenfenster, Kabinenhauben, Schutzschilde, Gefäße oder ähnliches dienen, bzw. um Gegenstände, bei denen klare Transparenz ein wesentliches gestalterisches Merkmal ist, wie z. B. bei Acrylglasmöbeln, wobei die erfindungsgemäßen Polymerteile durch Beschichten von durch Gebrauch, unsachgemäße Handhabung, Umwelteinflüsse oder andere Einwirkungen in der klaren Transparenz beeinträchtigten Polymerteilen mit einer klar transparenten, gegenüber dem Ausgangspolymer in der Kratzfestigkeit verbesserten Beschichtung, erhalten werden.The invention relates to clearly transparent polymer parts which are used as viewing windows, protective hoods, Serve cabin windows, canopies, protective shields, vessels or the like, or around Objects for which clear transparency is an essential design feature such as B. in acrylic furniture, the polymer parts according to the invention by Coating due to use, improper handling, environmental influences or other effects in the clear transparency impaired polymer parts with a clear transparent, improved in scratch resistance compared to the starting polymer Coating.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, in der klaren Transparenz beeinträchtigte Polymerteile mit einer klar transparenten Beschichtung zu versehen, wobei die Schicht oberflächliche Schäden, die sich negativ auf die Transparenz auswirken, so weit heilt, daß die beschichteten Polymerteile wieder eine klare Transparenz aufweisen. Das wird dadurch erreicht, daß die Beschichtung im Bereich von Oberflächenschäden deutlich dicker ausfällt, so daß alle Vertiefungen, die durch Beschädigungen, wie Kratzer, hervorgerufen werden, weitgehend ausgefüllt werden. Das Aufbringen der Schicht erfolgt auf das in der klaren Transparenz beeinträchtigte Polymerteil in Form einer dünnen flüssigen Schicht, die nach der Aufbringung vergleichmäßigt und durch eine Vernetzungsreaktion gehärtet wird.The method according to the invention consists in impaired clear transparency To provide polymer parts with a clear transparent coating, the layer superficial damage that negatively affects transparency heals to the extent that the coated polymer parts again have a clear transparency. It will achieved that the coating turns out to be significantly thicker in the area of surface damage, so that all depressions caused by damage, such as scratches, largely filled out. The layer is applied to the clear Transparency impaired polymer part in the form of a thin liquid layer that after the application is evened out and hardened by a crosslinking reaction.
Der Auftrag kann durch Sprühen, Streichen, Tauchen oder Fluten erfolgen. Vor dem Vernetzen wird es überflüssigem Beschichtungsmaterial ermöglicht, unter Einfluß der Erdanziehung oder gegebenenfalls auch unter Einwirkung eines künstlichen Schwerefeldes abzufließen. Die Wirkung eines Schwerefeldes kann durch Einwirkung von strömender Luft aus einem Luftrakel ersetzt oder beschleunigt werden. Die Luft kann mit Lösungsmitteldampf angereichert sein. Anstelle von Luft kann auch ein Gas oder Gasgemisch aus Luftkomponenten eingesetzt werden.The application can be done by spraying, brushing, dipping or flooding. Before the Crosslinking enables superfluous coating material under the influence of Gravity or possibly also under the influence of an artificial gravitational field to drain. The effect of a gravitational field can be caused by the influence of flowing air be replaced or accelerated from an air knife. The air can with Solvent vapor can be enriched. Instead of air, a gas or Gas mixture of air components can be used.
Die Vernetzung erfolgt in Abhängigkeit des verwendeten Beschichtungsmaterials durch Einwirkung von erhöhter Temperatur oder von energiereicher Strahlung. Bei Polymerteilen aus PMMA ist der Einsatz von UV-Strahlung und dem entsprechenden Beschichtungsmaterial bevorzugt. Besonders vorteilhaft für den Zweck der Erfindung ist ein Beschichtmaterial, welches bei der Vernetzungsreaktion keinen oder nur minimalen Schrumpf zeigt und sehr gut an der Oberfläche des Polymerteils haftet.Crosslinking takes place depending on the coating material used Exposure to elevated temperature or high-energy radiation. For polymer parts PMMA is the use of UV radiation and the corresponding Coating material preferred. A is particularly advantageous for the purpose of the invention Coating material which has no or only minimal in the crosslinking reaction Shrink shows and adheres very well to the surface of the polymer part.
Überraschenderweise zeigte sich, daß besonders Polymerteile aus PMMA nach Reinigung mit einer alkoholischen Lösung ausreichend gute Haftung zu der klar transparenten Beschichtung ergeben.Surprisingly, it was found that especially PMMA polymer parts after cleaning with an alcoholic solution, sufficient adhesion to the clearly transparent Coating result.
Feine Kratzer und andere Oberflächendefekte, welche die klare Transparenz von Polymerteilen durch Streuung reduzieren, werden durch eine nur wenige Mikrometer dicke Beschichtung aufgefüllt und in ihrer schädlichen Wirkung aufgehoben. Tiefe und breite Kratzer oder andere größere Oberflächendefekte können durch Ausschleifen entfernt werden, wenn eine perfekte Transparenz erreicht werden soll. Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch möglich, die nach dem Schleifen noch matte Oberfläche zu beschichten und ohne jede Politur eine klare Transparenz zu erhalten.Fine scratches and other surface defects, which the clear transparency of Reducing polymer parts by scattering is only a few micrometers thick Filled coating and removed its harmful effect. Deep and wide Scratches or other larger surface defects can be removed by sanding if perfect transparency is to be achieved. It is with that However, the method according to the invention is possible which is still matt after grinding Coating the surface and obtaining a clear transparency without any polishing.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere auch an Polymerteilen ausführen, die in einem Gerät oder in einer Anlage eingebaut sind, ohne daß ein Ausbau zwingend notwendig wird. Bei Auftrag der flüssigen Schicht mit einem flexiblen Rakel, einem Pinsel oder einem dünnen Schwamm sind nur geringfügige Maßnahmen zur Abdeckung der angrenzenden Geräteteile notwendig.The process according to the invention can in particular also be carried out on polymer parts, which are installed in a device or in a system without the need for removal becomes necessary. When applying the liquid layer with a flexible squeegee, a brush or a thin sponge are only minor measures to cover the adjacent device parts necessary.
Die Erfindung erlaubt es, in klarer Transparenz beeinträchtigte Kunststoffoberflächen mit einer Beschichtung zu versehen, welche die Kratzer und Oberflächenverletzungen ausfüllt und die klare Transparenz wieder herstellt. Die mit erfindungsgemäßem Verfahren beschichteten Oberflächen weisen eine deutlich verbesserte Kratzfestigkeit gegenüber den unbeschichteten Kunststoffoberflächen auf.The invention allows plastic surfaces with impaired clear transparency to provide a coating that fills the scratches and surface injuries and restores the clear transparency. The method according to the invention coated surfaces have a significantly improved scratch resistance compared to uncoated plastic surfaces.
Durch die Beschichtung werden die Polymerteile nicht nur gegen mechanische Einwirkungen unempfindlicher, sondern auch gegen die Einwirkungen von Lösungsmitteln und Weichmachern, wie sie z. B. in Treibstoffen, Schmierölen, Abgasen und Reinigungsmitteln enthalten sein können. Besonders vorteilhaft ist es, daß die beschädigten Teile nicht ersetzt werden müssen, sondern weiterverwendet werden können. Das spart die Kosten für die Neuanschaffung der Teile. Weiterhin vorteilhaft ist es, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Beschichtung im eingebauten Zustand erlaubt. Das spart Kosten und Aufwand für die Demontage des beschädigten Teils und für die Montage des neuen oder erneuerten Teils. Gegenüber dem Verfahren des Aufpolierens hat das erfindungsgemäße Verfahren den großen Vorteil von wesentlich geringerem Arbeitsaufwand. The coating not only protects the polymer parts against mechanical ones Effects less sensitive, but also against the effects of solvents and plasticizers such as z. B. in fuels, lubricating oils, exhaust gases and Detergents can be included. It is particularly advantageous that the damaged parts do not have to be replaced, but can still be used. This saves the costs of buying new ones Parts. It is also advantageous that the method according to the invention has the coating allowed when installed. This saves costs and effort for dismantling the damaged part and for the assembly of the new or renewed part. Compared to the The process according to the invention has the great advantage of much less work.
Ein Sichtfenster aus PMMA mit den Abmessungen 500 mm × 480 mm × 3 mm mit deutlichen Gebrauchsspuren auf der dem Beobachter zugewandten Seite erlaubte die Beobachtung der dahinter liegenden Einrichtungen nur noch in beschränktem Maße. Die PMMA-Scheibe wurde im Rahmen belassen und mit einer ca. 60%igen isopropanolischen Lösung abgespült, mit einem mit genannter Lösung getränkten Lappen aus Baumwollstoff abgetrieben, nochmals abgespült und an Luft getrocknet.A viewing window made of PMMA with the dimensions 500 mm × 480 mm × 3 mm clear signs of use on the side facing the observer allowed the Observation of the facilities behind it only to a limited extent. The PMMA washer was left in the frame and with an approx. 60% isopropanol Solution rinsed off with a cotton cloth soaked in said solution driven off, rinsed again and air-dried.
Der untere Rahmen wurde mit einem handelsüblichen Paketband, braun, 50 mm breit, abgeklebt. Auf das Paketband wurde ein selbstklebendes Schaumgummiband aufgebracht.The lower frame was made with a standard package tape, brown, 50 mm wide, taped. A self-adhesive foam rubber band was applied to the parcel tape.
Ein neuer Lackpinsel wurde mehrfach mit partikelarmen, sterilfiltriertem Isopropanol ausgespült und über Nacht an Luft getrocknet.A new paint brush was made several times with low-particle, sterile-filtered isopropanol rinsed and air dried overnight.
Aus einer Spritzflasche wurde ein UV-härtender Lack (nanohart 043 der Fa. nanogate, Saarbrücken, Deutschland) entlang der oberen Kante der Scheibe aufgetragen. Der ablaufende Lack wurde mit dem vorbehandelten Pinsel verteilt. Der flüssige Film wurde vor der Einwirkung von Luftbewegungen geschützt und vergleichmäßigte sich während ca. 15 Minuten unter Einwirkung der Schwerkraft. Überschüssiges Material lief über das Klebeband ab und wurde vom Schaumgummi aufgefangen. Es erfolgte Bestrahlung mit einer Hg-Lampe der Fa. Original-Heraeus, Hanau, Deutschland. Nach einer Strahlendosis von ca. 2700 mJ/cm2 war die Beschichtung hart.A UV-curing lacquer (nanohart 043 from nanogate, Saarbrücken, Germany) was applied from a spray bottle along the upper edge of the pane. The running paint was spread with the pretreated brush. The liquid film was protected from the effects of air movements and stabilized for approx. 15 minutes under the influence of gravity. Excess material ran off the adhesive tape and was caught by the foam rubber. Irradiation was carried out with an Hg lamp from Original-Heraeus, Hanau, Germany. After a radiation dose of approx. 2700 mJ / cm 2 , the coating was hard.
Die Transparenz war gegenüber dem Zustand vor der Beschichtung wesentlich verbessert. Sie entsprach der klaren Transparenz einer neuen Scheibe.The transparency was significantly improved compared to the state before coating. It corresponded to the clear transparency of a new disc.
Die klar transparente Oberfläche einer PMMA Platte mit Dicke 3 mm wurde auf einer Breite von ca. 5 cm mit Schleifpapier der Körnung 220 und an einer benachbarten Stelle mit Schleifpapier der Körnung 150 beschliffen. Es ergaben sich zwei Streifen mit sehr stark reduzierter Transparenz. Die Platte wurde gemäß Beispiel 1 behandelt. Nach der Beschichtung waren die Schleifspuren vollständig verschwunden. Die Transparenz entsprach der klaren Transparenz einer neuen PMMA Platte.The clear transparent surface of a PMMA plate with a thickness of 3 mm was made over a width of approx. 5 cm with 220 grit sandpaper and in an adjacent place with Sanded 150 grit sandpaper. There were two strips with very strong reduced transparency. The plate was treated according to example 1. After coating, they were Grinding marks disappeared completely. The transparency corresponded to the clear one Transparency of a new PMMA board.
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DE19930510A DE19930510A1 (en) | 1999-07-03 | 1999-07-03 | Transparent polymer component, e.g. screen of vehicle or craft has transparent, scratch-resistant layer of varying thickness, especially for optical renewal |
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1999
- 1999-07-03 DE DE19930510A patent/DE19930510A1/en not_active Withdrawn
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