DE2164716C2 - Kunstharzformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Kunstharzformkörper und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
a) auf mindestens einem Teil der Innenwand einer Form eine ein Polymerisationsanspringmittel
enthaltende polymerisierbare Mischung in einer Dicke von 0,001 bis 1 mm verteilt wird,
b) diese polymerisierbare Mischung nach Abdekken mit einem Film mit einer höchstens
geringfügigen Affinität zu der polymerisierbaren Mischung polymerisiert der Film danach
abgezogen wird, so dann
c) ein in das Forminnere eingeführtes Gemisch aus den Monomeren für den Kunstharzkern und
einem Polymerisationsanspringmittel polymerisiert und schließlich
d) der nach beendeter Polymerisation erhaltene Formkörper entformt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die polymerisierbare Mischung bei a) besteht aus (I) wenigstens einem
Ester mit mindestens 3 Acryloxy- oder Methacryloxy-Gruppen pro Molekül von Trimethyloläthan,
Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit, (II) einem Monomergemisch aus mindestens 40
Gew.-% des Monomeren (I) und höchstens 60 v> Gew.-% von anderen damit mischpolymerisierbaren
einfach oder zweifach äthylenisch ungesättigten Monomeren oder (III) einem Vorpolymerisat des
Monomeren (I) oder des Monomerengemisches (II), die gegebenenfalls übliche Zusätze enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in Stufe a) die polymerisierbare Mischung kontinuierlich auf mindestens einer
Oberfläche zweier sich kontinuierlich mit derselben Geschwindigkeit bewegender endloser Förderbänder
verteilt, anschließend für Stufe b) der Film kontinuierlich mit der Schicht aus der polymerisierbaren
Mischung haftfest vereinigt wird und daß in Stufe c) das Monomere oder Monomerengemisch
für den Kunstharzkern kontinuierlich in den durch die Oberflächen der beiden aufeinander ausgerichteten
und dem sich kontinuierlich mit derselben Geschwindigkeit wie die endlosen Förderbänder
bewegenden Dichtungen begrenzten Raum eingefüllt und dort polymerisiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den mit der Oberfläche der
polymerisierbaren Mischung haftfest vereinigten Film während der Polymerisation bei b) unter
Spannung hält
5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation durch
Bestrahlen mit UV-Licht in Gegenwart einer Carbonylverbindung, die die polymerisierbare Mischung
a) bei einer Wellenlänge von 2000 bis 5000 Ä zu aktivieren vermag, durchgeführt wird.
6. Verfahren zur Herstellung von Kunstharzformkörpern mit einem Kunstharzkern, bestehend aus
Polymethyimethacrylat mit mindestens 50 Gew.-% Methylmethacrylat-Einheiten, Polystyrol, Acrylnitril-Styrol-MischpoIymeren,
Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten,
einem Polycarbonat oder Polysulfon, und einem darauf festhaftenden Kunstharzmantel erhöhter Abriebbeständigkeit, dadurch
gekennzeichnet, daß
a) auf mindestens einem Teil der Oberfläche des als Kern vorgefertigten Kunstharzformkörpers
eine polymerisierbare Mischung, bestehend aus (I) wenigstens einem Ester mit mindestens
3-Acryloxy- oder Methacryloxy-Gruppen pro Molekül von Trimethyloläthan, Trimethylolpropan,
Pentaerythrit oder Dipentaerythrit, (II) einem Monomergemisch aus mindestens 40 Gew.-% des Monomeren (!) und höchstens 60
Gew.-% von anderen damit mischpolymerisierbaren einfach oder zweifach äthylenisch ungesättigten
Monomeren oder (III) einem Vorpolymerisat des Monomeren (I) oder des Monomerengemisches
(II), die gegebenenfalls übliche Zusätze enthalten, in einer Dicke von
0,001 — 1,0 mm verteilt wird und
b) die polymerisierbare Mischung polymerisiert wird.
Die Erfindung betrifft einen Kunstharzformkörper aus einem Kunstharzkern und einem darauf festhaftenden
Kunstharzmantel erhöhter Abriebbeständigkeit sowie zwei Verfahren zur Herstellung von derartigen
Kunstharzformkörpern.
Um die Oberfläche eines Kunstharzformkörpers, wie eines Gießlings, aus beispielsweise einem Acrylharz
abriebbeständig zu machen, ist es bekannt, auf der Innenwand einer Form einen durch Vernetzung eines
Monomeren entstandenen Film aus einem Polymerisat auszubilden, in das Forminnere ein Monomeres für den
Kunstharzkern einzufüllen, um dann diese:? Monomere zu polymerisieren. Es gibt zahlreiche Faktoren, die ein
derartiges Verfahren und die Qualität des Kunstharzformkörpers beeinträchtigen. Derartige Faktoren sind
beispielsweise die Art des jeweiligen vernetzenden Monomeren, der Grad der Aushärtung des auf der
Forminnenwand ausgebildeten Films, die Affinität dieses Films gegenüber dem in das Forminnere
eingefügten Monomeren für den Kunstharzkern sowie die Haftung zwischen dem sich auf der Innenwand der
Form befindlichen Film und der Form einerseits und dem aus dem Monomeren hergestellten Kunstharzkern
andererseits. So ist es bekannt, die Innenwand der Form zur Ausbildung eines Films mit einem Vorpolymerisat
aus Allylmethacrylat (vgl. US-PS 24 79 935) oder Diäthylenglykoldimethacrylat (vgl. US-PS 29 97 745) zu
beschichten, in das Forminnere ein Monomeres für den Kunstharzkern einzufüllen und dieses Monomere
gleichzeitig mit dem auf die Innenwand der Form aufgetragenen Vorpolymerisat zu polymerisieren.
Da sich jedoch der auf der Innenwand der Form aufgetragene F'!m aus dem Vorpolymerisat in einem
Gelzustand bzw. einem unvollständig ausgehärteten Zustand befindet, neigt dieser Film zum Quellen oder
Auflösen in dem später für den Kunstharzkern eingefüllten Monomeren, was zu unerwünschten Erscheinungen,
wie z. B. einer Wanderung des Monomeren durch den Film zur Innenwand der Forin, zu einem
Reißen des Films oder zu einem Ablösen des Films von der Innenwand, führt. Diese nachteiligen Erscheinungen
führen zu einem Kunstharzformkörper mit ungleichmäßiger und drastisch verringerter Abriebbeständigkeit,
einem beeinträchtigten Aussehen und einer rauhen und faltigen Oberfläche, die kein genaues Abbild der
Innenwand der Form darstellt Weiterhin bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die teilweise polymerisierte
Mischung bzw. das Vorpolymerisat über die gesamte Innenwand der Form zu verteilen, ohne daß die eine
oder andere Stelle unbeschichtet bleibt In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß sich mit
zunehmender Größe der Form diese Schwierigkeiten noch verstärken. Weiterhin ist es schwierig, das
Vorpolymerisat in gleichmäßiger Dicke auf der Innenwand der Form zu verteilen. Ein Film ungleichmäßiger
Dicke führt jedoch dazu, daß der Kunstharzformkörper in seinem Aussehen erheblich beeinträchtigt ist.
Die bekannten Verfahren sind somit zur zufriedenstellenden großtechnischen Durchführung ungeeignet.
Um den geschilderten Nachteilen zu begegnen, wurden bereits als filmbildendes Material Diäthylenglykolbisallylcarbonat
(vgl. US-PS 34 65 076) oder Diacrylate und/oder Dimethacrylate (vgl. US-PS 35 18 341)
verwendet.
Diese oberflächlichen Schutzschichten verbessern zwar geringfügig die Kratzfestigkeit der Kurstharzkerne,
wie sie nach dem gemäß der ASTM-Vorschrift D-673-44 mit fallendem Siliciumcarbid (Sand) bestimmt
wird. Diese Verbesserung ist jedoch noch nicht zufriedenstellend. Kunstharzformlinge mit einem derartigen
Kunstharzmantel werden bei stärkeren Abriebversuchen zerkratzt. So erhält beispielsweise ein
Kunstharzformkörper aus Polymethylmethacrylat mit einem Kunstharzmantel ozw. einer Schutzschicht aus
Poly(diäthylenglykolbisallylcarbonat) oder einem PoIydimethacryiat,
wie Polytetraäthylenglykoldimethacrylat (vgl. US-PS 34 65 076 und 35 18 341) während eines
Abriebversuches einige leichte Kratzer, insbesondere wenn er bei einem Druck von 0,00981 bis 0,049 N/mm2
mit einem Ballen aus Stahlwolle eines Durchmessers von 0,014 mm gerieben wird. Die Kratzerbildung ist
hierbei jedoch weit geringer als irn Falle eines Kunstharzformkörpers aus Polymethylmethacrylat
ohne einen Kunstharzmantel. Ein derartiger Kunstharzformkörper wird bereits bei einem Druck von
0,00098 N/mm2 ohne weiteres zerkratzt.
Die vorstehend aufgezeigten Mängel werden auch nicht durch das Verfahren behoben, das sich aus der
US-PS 33 68 900 ergibt. Eine darin beschriebene photopolymerisierbare Mischung soll im wesentlichen
bei der Bildreproduktion eingesetzt werden. Der Gedanke, eine derartige Mischung zur Verbesserung
der Abriebbeständigkeit von Kunstharzformkörpern heranzuziehen, ist dieser Druckschrift ,nicht entnehmbar.
Entsprechendes gilt auch für die GB-PS 11 98 259. Die darin beschriebenen photopolymerisierbaren Mischungen
sollen insbesondere als Drucktintenmischung, die in Luft während verhältnismäßig kurzer Zeit
photopolymerisierbar ist, in Betracht kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
in Kunstharzformkörper der eingangs beschriebenen Art
bereitzustellen, der einen festhaftenden Kunstharzmantel
erhöhter Abriebbeständigkeit aufweist. Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur
Herstellung eines derartigen Kunstharzformkörpers
ι ί besonders geeignete Verfahren anzugeben.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Kunstharzformkörper bestehend aus Polymethylmethacrylat
einem Methylmethacrylat-Mischpolymeren, Polystyrol,
Acrylnitril-Styrol-Mischpolymeren, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten,
einem Polycarbonat oder Poiysulfon als Kunsthai-zke' . und einem darauf
festheftenden Künstharzmantc! erhöhic Abnebbesiändigkeit
aus einem Homo- oder Mischpolymerisat, das in einpolymerisiertei Form mindestens 40 Gew.-% Einheiten
wenigstens eines Esters mit insgesamt mindestens 3 Acryloxy- oder Methacryloxy-Resten pro Molekül von
Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit und höchstens 60 Gew.-°/o
Einheiten von damit mischpolymerisierbaren einfach
in oder zweifach äthylenisch ungesättigten Monomeren
enthält.
Gegenstand der Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zur Herstellung von Kunstharzformkörpern
mit einem Kunstharzkern, bestehend aus Polymethyl-
ii methacrylat, einem Methylmethacrylat-Misehpolymeren,
Polystyrol oder einem Acrylnitril-Styrol-Mischpolymeren,
und einem darauf festhaftenden Kunsiharzmantel erhöhter Abriebbeständigkeit, bei dem a) auf
mindestens einen Teil der Innenwand einer Fo;,~n eine
ein Polymerisationsanspringmittel enthaltende polymerisierbare Mischung in einer Dicke von 0,001 bis 1 mm
ver eilt wird, b) diese polymerisierbare Mischung nach Abdecken mit einem Film mit einer höchstens
geringfügigen Affinität zu der polymerisierbaren Mij
schung polymerisiert, der Film danach abgezogen wird, sodann c) ein in das Forminnere eingeführte Gemisch
aus den Monomeren für den Kunstharzkern und einem Polymerisationsanspringmittel ■ polymerisiert und
schließlich d) der nach beendeter Polymerisation
in erhaltene Formkörper entformt wird, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß die polymerisierbare Mischung bei a) besteht aus (I) wenigstens einem Ester mit
mindestens 3 Acryloxy- oder Methacryloxy-Gruppen pro Molekül von Trimethyloläthan, Trimethylolpropan,
y, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit, (II) einem Monomergemisch
aus mindestens 40 Gew.-% ^,es Monomeren
(I) und höchstens 60 Gew.-% von anderen damit mischpolymerisie'baren einfach oder zweifach äthylenisch
ungesättigten Monomeren oder (III) einem
fto Vorpolymerisat de3 Monomeren (I) oder des Monomerengemischcs
(!I), die gegebenenfalls übliche Zusätze enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zur Herstellung von Kunstharzformkörpern
h5 mit einem Kunstharzkern, bestehend aus Polymethylmethacrylat
mit minoestens 50 Gew.-°/o Methylmethacrylat-Einheiten,
Polystyrol, Acrylnitril-Styrol-Mischpolymeren,
Acrylnitril-Butadien-Styrol-MischDolvmeri-
säten, einem Polycarbonat oder Polysulfon. und einem
darauf festhaftenden Kunstharzmantel erhöhter Abriebbeständigkeit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
a) auf mindestens einem Teil der Oberfläche des als Kern vorgefertigten Kunstharzformkörpers eine po- -,
lymerisierbare Mischung, bestehend aus (I) wenigstens einem Ester mit mindestens 3-Acryloxy- oder Methacryloxy-Gruppen
pro Molekül von Trimethyloläthan. Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit.
(II) einem Monomergemisch aus mindestens 40 Gew.°/o in
des Monomeren (I) und höchstens 60 Gew.% von anderen damit mischpoh merisierharen einfach oder
zweifach äthylenisch ungesättigten Monomeren oder
(III) einem VorpoKmerisal des Monomeren (I) oder des
Monomerengemisches (II). die gegebenenfalls übliche
Zusätze enthalten, m einer Dicke von I)1IlHI -].Hmi:i
verteilt wird und b) die pcl>merisier!">are Mischung
rioK mermen w ird.
1 in Po|\mercs aus einer erfindimt/sfenaK /iir
Herstellung des K 'isihar/mantels ·. ei w endeien po-'v
nii'i 'sie: baren Mischung ist /u spröde, um als solches
/u einem Kiitistharzformkorper ausgeformi zu werden.
Im laue, dall iec.och ei" Kunsihar/ mit einer gewissen
Si fii.i.:festigkei: als Kernmateral mit d.'in den Kurist-
^.i'vman'el bildcn-len Material kombiniert wird, führt
-■■■ e -a.-. hse!sei!ii.'e Vereinigung der beiden Kunstharze
•i;.;ei:i.:::de- zu einem Formkörper von hohem Ge
Ge:;!.!!1 einer bevorzugten Ausfuhrungsffirni des
\ :r!a"."ens gen,:;.! der Erfindung wird /mauis' das /u
■jiP.err Kunsthar/mantei pnl'.merisierbare Monomere
zusammen, mit einer geeigneter. Menge eines PoIvmen
-a!:orsanspr!pirm!tte! auf der Innenwand einer Form
'.erteilt, worauf auf das '.erteilte Monomere ein fester
I ilm mi: einer höchstens geringfügigen Affinität zu den-. "
betreuenden Monomeren ohne dazwischen einge schlossene Luftblasen fest haftend aufgebracht wird.
Hierauf wird das Monomere so weit polymerisiert, daß
das gebildete Polymerisat in einem Monomeren für den
Kunstharzkern nicht mehr angequollen oder aufgelöst '·<
wird Nach dem Abziehen des Schutzfilms von dem
Pf)Ij.mensa" werden die Formteile zu einer Form
vereinigt, worauf die Form mit einem Gemisch aus
einem Monomeren für den Kunstharzkern und einem Pn!\rner:s.v.!onsansprir.gmiuel gefüllt und nach dem !"
Schließen zur Polymerisation (des Monomeren für den
Kunstha: /kern) erwärmt wird. Nach beendeter Polyme-
-■«ation werden die Formteile vom Kunstharzformkörper
weggenommen.
Verbindungen mit insgesamt mindestens 3 Acryloxv '■·
oder Meth-icryloxy-Resten in ihrem Molekül, die
erfindurigsgemäß zur Bildung des KunstharzmanteU verwendet werden, werden aus den erwähnten mehrwertigen
Alkoholen mit mindestens 3 Hydrcxyi-Resten
und Acryl- oder Methacrylsäure oder deren Chloriden ^ oder Estern hergestellt.
Mehrwertige Alkohole zur Herstellung von Acrvl-οτλ-
oder Methacryiox··-Reste enthaltenden Estern sind
Trmethvloläthan. Trimethylolpropan. Pentaerythrit
und Dipentaerythrit. Die aus diesen mehrwenigen -■ Alkoholen und Acrylsäure gebildeten Acrylsäureester
führen zu Polymeren mit ausgezeichneter Abrieb- und Wiiterungsbeständigkeit. Folgende Verbindungen werden
vorzugsweise zur Herstellung des Kunstharzman- >;is verwendet: Trirriethyloläthantriacrylat. Trimethy- r5
ioiprnpantriacrylaT und Pentaerythrittptraarryjat.
Ein Kün:*narzfcTrnkörper mit einem dünnen Kunstharzmante;
aus diesen Verbindungen besitzt im Vergleich zu einem Kunstharzformkörper mit einem
dünnen Kunstharzmantel aus Dimethacrylat eine weit bessere Kratzfestigkeit und wird beim Reiben mit
Stahlwolle unter einem Druck von 0,0981 bis 0,29 N/mm- im Rahmen eines Abriebversuchs überhaupt
nicht zerkratzt. Ein Kunstharz.formkörper mit einem Kunstharzmantel aus den als bevorzugt genannten
Verbindungen besitzt eine ganz hervorragende Kratzfestigkeit, d. h. er wird beim Reiben mit Stahlwolle
selbst unter einem hohen Druck von 0,49 N/mm2 nicht zerkratzt.
Wenn die genannten Verbindungen auf der Innen
wand eines Formteils verteilt werden, können sie entweder allein oder in Mischungen miteinander und
anderen genannten mischpolvmerisierbaren Monomeren oder ,ils Vorpolymerisat zum Einsatz, gelangen.
Im Falle, daß die jeweilige Verbindung mit einem der
anderen mischpolymerisierbaren Monomeren gemischt ist. sol'·· eine solche Mischung mindestens 40 Gew. 'Ή
des Esters der beschriebenen Art enthalten. Wenn tue
Misih'ini: weniger als 40 Gew.-1Vn des Esters enthalt.
neu:' der bei der Polymerisation erhaltene F'ilm zur
(^uellung durch das Monomere für den Kunstharzkern: weiterhin bilden sich in einem solchen Falle auf dem
Film lineare Risse, was zur Folge hat. daß der erhaltene Kiinsiharzformkörper ein unansehnliches Aussehen
erhäli und im Vergleich zu einem aus einem
Monomeren für den Kunstharzkern gefertigten, nichtlaminierten Formkörper keine deutlich bessere Abriebbeständigkeit
besitzt. In einigen Fällen setzt man dem Ester ein weiteres mischpolvmerisierbares Monomcres
der beschriebenen Art zu. um entweder die Viskosität zu steuern oder dem aus der Mischung hergestellten Film
bestimmte erwünschte physikalische Eigenschaften zu verleihen. Andererseits setzt man das weitere mischpo-Ivmerisierbare
Monomere auch dann zu. wenn in der betreffenden Verbindung eine feste Substanz, wie
beispielsweise Polymethylmethacrylat. gelöst werden Sf)II. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der
Formkörper dann seine höchste Kratz.festigkeit erhält. wenn das andere mischpolymerisierbare Monomere bei
der Herstellung seines Mantels nur in der jeweils erforderlichen Mindestmenge zum Einsatz gelangt. Bei
den zusammen mit Verbindungen mit insgesamt mindestens 3 Acryioxy- oder Methacryloxy-Resten
verwendbaren mischpolymerisierbaren Monomeren handelt es sich um einfach äthylenisch ungesättigte
Monomere, wie Acrylsäure. Methacrylsäure und ihre Ester. Axrylnitril. Methacrylnitril, Styrol und ihre
Derivate, sowie zweifach äthylenisch ungesättigte Monomere, wie Glykoldiacrylat und glykoldimetl-acrylat.
Da die zur Herstellung des Kunstharzmantels dienenden polymerisierbaren Monomeren durch anwesenden Sauerstoff an der Polymerisation gehindert
werden, sollte die Verarbeitung der betreffenden Monomeren in Abwesenheit von Sauerstoff vonstatten
gehen, um eine möglichst weitgehende Polymerisation zu gewährleisten. Die jeweilige polymerisierbare
Mischung kann bei der Herstellung des Kunstharzmanteis
in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch Erwärmen des ein durch Wärme zersetzbares Polymerisationsanspringmittel enthaltenden Reaktionsgemisches, durch Einwirkung von UV-Licht auf das eine
lichtempfindliche Verbindung enthaltende Reaktionsgemjsch oder durch Einwirkenlassen von γ Strahlen oder
anderer ionisierender Strahlung polymerisiert werden.
Durch Wärme zersetzbare Polymerisationsanspring-
mittel sind übliche bekannte radikalische Polymerisationsanspringmittel,
wie öllösliche Peroxide und Azoverbindungen. Lichtempfindliche Verbindungen sind
vorzugsweise solche, die die polymerisierbar Mischung unter Radikalbildung bei einer Wellenlänge von 2000 bis
5000 Ä zu aktivieren vermögen. Hierbei handelt es sich in der Regel um Carbonylverbindungen, Azoverbindungen,
Peroxide, Schwefelverbindungen und Chinonverbindungen.
Die genannten Anspringmittel können entweder einzeln oder in Kombination miteinander zum
Einsatz gelangen. Im Falle, daß man sich .-?ur Einleitung
der Polymerisation einer ionisierenden Strahlung bedient, laßt man unter Verwendung eines Beschleunigers
mit einer Beschleunigungsspannung von 20 bis 500 KV F.lektronenstrahlen in einer Gesamtdosis von
0,1 bis 50 Mrad einwirken.
Die speziellen Polymerisationsbedingungen können je nach dem zu polymerisierenden Material, dem
speziellen Polymerisationsanspringmittel und der Konzentration
an Anspringmitlei sehr verschieden sein.
Wenn die auf die Innenwand einer Form aufgetragene polymerisierbar Mischung zur Polymerisation
erwärmt und anschließend abgekühlt wird, kann der erhaltene spröde Film in einigen Fällen zur Ablösung
von der Formwand neigen, weswegen entsprechende Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden sollten.
Comonomere zur Herstellung Methylmethacrylat-Mischpolymeren
für den Kunstharzkern des erfindungsgemäßen Kunstharzformkörpers sind beispielsweise
Acrylsäure. Methacrylsäure, Styrol und deren Derivate. Als Polymerisationsanspringmittel für das Monomere
eignen sich in der Regel übliche bekannte Radikalbildner, wie öllösliche Peroxide, und Azoverbindungen,
vorzugsweise Azobisisobuiyronitril und Benzoperoxid.
Im folgenden wird die Herstellung eines Kunstharzformkörpers
gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert.
Zunächst wird eine polymerisierbar Mischung (für den Kunstharzrnantel) mit einem Polymerisationsanspringmittel
derart auf die Innenwand von Formteilen aufgetragen, daß sie dort in gleichmäßiger Dicke von
0,001 — 1 mm verteilt ist und keine Luftblasen eingeschlossen sind. Das Auftragen kann beispielsweise durch
Aufsprühen, Aufbürsten, Auffließen- oder Auftropfenlassen der Mischung auf die Oberfläche üblicher
Formteile aus beispielsweise rostfreiem Stahl, vernickeltem oder verchromtem Metall. Aluminium, anorganischem
Glas erfolgen. Hierauf wird auf die aufgetragene Mischung unter Vermeidung eines Lufteinschlusses ein
Film mit einer, wenn überhaupt höchstens geringfügigen Affinität zu dem aus der polymerisierbaren Mischung
gebildeten Polymerisat aufgebracht, um das polymerisierbar
Material vor einem Inkontaktkommen mit Sauerstoff zu bewahren. Hierauf wird die polymerisierbare
Mischung so weit polymerisiert, daß sie durch das später eingefüllte Monomere für den Kunstharzkern
nicht gequollen oder in diesem gelöst wird. Das Abdecken der polymerisierbaren Mischung mit einem
Film der beschriebenen Art ist auch noch vorteilhaft, da
nicht nur ein Sauerstoffzutritt (zu der polymerisierbaren Mischung) verhindert wird, sondern darüber hinaus die
aufgetragene Mischung als ganzes daran ghindert wird,
entweder unmittelbar nach dem Auftragen oder während der Polymerisation zu tropfen oder Tröpfchen
zusammenbacken. Somit ist also das Verfahren gemäß der Erfindung, bei welcher mit einem »Abdeckfüm«
gearbeitet wird, aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten
und insbesondere bei der Herstellung groß diemsionierter
Formkörper von großem Wert. Im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung braucht kein Streckmittel
zugesetzt zu werden, weshalb sich die mit einem .Streckmittelzusatz verbundenen Nachteile vollständig
vermeiden lassen. Vorzugsweise wird der Film nach der Vereinigung mit der polymerisierbaren Mischung einer
Spannung ausgesetzt und bis zur Beendigung der Polymerisation unter Spannung gehalten, damit der
Kunstharzmantel eine glatte Oberfläche erhält. Der nach der Durchführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung erhaltene Formkörper zeigt keine optischen Fehlstellen, die von einem Unterschied im Brechungsindex
zwischen dem Kunsthaiv.mantel und dem Kunstharzkern herrühren. Im Falle, daß ein wärmeschrumpfbarer
Film verwendet wird, läßt sich die geschilderte Wirkung ohne weiteres bereits beim Erwärmen
erreichen. Der in dichter Verbindung auf die polymerisierbar Mischung aufzubringende Film kann in
geeigneter Weise ie nach dem speziellen Polymerisationsverfahren ausgewählt werden. Die erfindungsgemäß
verwendbaren Filme bestehen vorzugsweise aus Polyestern, Polyvinylalkohol, regenerierter Cellulose
(Zellglas oder feuchtigkeitsdichtes Zellglas). Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid. Polyvinylidenchlorid,
Polyamid, Tetrafluoräthylen, Cellulosediacetat. Cellulosetriacetat. Im Falle, daß die Polymerisation
unter Erwärmen oder Bestrahlung mit UV- oder Elektronenstrahlen vorhatten geht, können Filme aus
Polyestern. Zellglas, Polyvinylalkohol, Polypropylen und Polyvinylchlorid verwendet werden. Vorzugsweise
werden Filme aus Polyestern verwendet. Filme aus den genannten Polymeren besitzen, wenn überhaupt eine
höchstens geringfügige Affinität zu der erfindungsgemäß verwendeten polymerisierbaren Mischung bzw.
dem daraus entstandenen Polymerisat. Wenn folglich der Film nach beendeter Polymerisation von dem
erhaltenen Polymerisat abgezogen wird, wird von der Form keine dünne Schicht aus dem entstandenen
Polymerisat abgelöst.
Um die Haftung des Kunstharzmantels an der Forminnenwand zu steuern, kann man der zu polymeri
sierenden Mischung eine untergeordneten Menge an einem Formtrennmittel, z. B. einem handelsüblichen
Formtrennmittel mit Natriumdialkylsulfosuccinat als Hauptbestandteil, ein flüssiges Paraffin, verschiedene
organische und anorganische Säuren und Hydroxyverbindungen zusetzen. Gegebenenfalls können auch noch
weitere Zusätze, wie antistatische Mittel. UV-Absorptionsmittel und Farbstoffe, zugesetzt werden. Die zur
Herstellung des Kunstharzmantels dienende polymerisierbar Mischung wird auf der Forminnenwand in einer
Dicke von vorzugsweise 0,005 bis 0,! mm verteilt.
Die Polymerisation der auf die Forminnenwand aufgetragenen polymerisierbaren Mischung wird unter
Berücksichtigung der speziellen Polymerisationsbedingungen, z. B. der Zusammensetzung der zu polymerisierenden
Mischung, dem jeweiligen Katalysator und dessen Menge und der Dicke der Schicht aus der
polymerisierbaren Mischung in der geschilderten Weise durchgeführt
Die auf die Forminnenwand aufgetragene polymerisierbar Mischung soll, wie bereits erwähnt, so weit
polymerisiert werden, daß sie durch das Monomere für den Kunstharzkern nicht mehr gequollen oder in diesem
gelöst wird. Wenn die polymerisierbar Mischung nicht ausreichend polymerisiert wird, d. h. wenn eine dünne
Schicht der polymerisierten Masse im Gel-Zustand oder
in einem Zustand in dem die dünne Schicht von dem
Monomeren für den Kunstharzkern angequollen wird, vorliegt, erhält der fertige Formkörper eine unebene
oder runzlige Oberfläche, da die dünne Schicht aus der polvmerisierten Mischung während der Polymerisation
des Monomeren für den Kunstharzkern rissig wird oder sich von der Forminnenwand ablöst. Ferner kann
hierbei der Formkörper ungleichmäßige optische Eigenschaften und eine relativ schlechte Abriebbeständigkeit
erhalten, da die dünne Schicht in den Kunstharzkern übergeht. Diese Fehler fallen insbesondere
bei durchsichtigen Formkörpern aus beispielsweise Polymethylmethacrylat besonders ins Auge.
Bei KuiiMharzformkörpern gemäß der Erfindung isi
die Haftung des Kunstharzmantels am Kunstharzkern selbst bei hohem Polymerisationsgrad des Kunstharzmantels
sehr stark. Folglich löst sich der dünn:' Kunstharzmantel nicht vom Kunstharzkern. wenn en:
Kunstharzformkörper gemäß der Erfindung dem im folgenden erläuterten Kreuzschnittzellglasklebeband-"Toct
imtprtii/vrfpn \iiirr] Hi*at-kiM u/ir/i /ima^hct rlwr
Kunstharzmantel durch Einritzen von jeweils 11
einander im rechten Winkel schneidenden Linien bis zu einer Tiefe, daß er bricht, eingeritzt. Die jeweils
äußersten dieser Linien begrenzet eine Fläche von 1 cm·', so daß insgesamt 100 Stückchen einer Fläche von
1 mm- gebildet werden. Auf die durch das Einritzen vorbehandelte I cm- große Fläche des Kunstharzman
fels wird dann ein Zellglasklebeband appliziert und anschließend auf einmal von der Kunstharzmanteloberfläche
abgezogen. Hierauf wird der Zustand des abgezogenen Kunstharzmantels untersucht, um den
Haftungsgrad des Kunstharzmantels an dem Kunstharzkern zu bewerten.
Hie Formteile, deren Innenwand mit einer fest haftenden dünnen Polymerisatschicht abgedeckt ist.
werden anschließend zu einer Form vereinigt, wobei die Innenwände der einzelnen Formteile einander zugewandt
sind. Erfindungsgemäß werden als Formteile vorzugsweise gehärtete Glasplatten verwendet.
Das Verteilen einer polymerisierbaren Mischung und die Polymerisation derselben zur Ausbildung einer
Oberflächenschicht ausgezeichneter Abriebfestigkeit auf einem Formteil könne.i in üblicher bekannter Weise
durchgeführt werden. Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten bedient man sich hierzu eines kontinuierlichen
Verfaheiis, da sich hierbei ohne großen Aufwand in Mu^enproduktion stabile und gleichmäßige Eigenschaften
de> Kunstharzmantels erreichen lassen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung und
F i g. 2 eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung.
Bei der in Fig. ! dargestellten Vorrichtung bewegen
sich mehrere Formteile A, beispielsweise aus gehärteten Glasplatten, kontinuierlich in bestimmten Abständen
voneinander in einer Reihe auf einer Fördereinrichtung 1. z.B. einer aus Walzen oder einem Transportband
bestehenden Fördereinrichtung. Aus einem Vorratsbehälter 2 wird mittels einer Dosierpumpe die polymerisierbare
Mischung zugeführt und in geeigneter Weise beispielsweise mittels einer Auftragswalze, einer Fließ
auftragseinrichtung oder einer Sprüheinrichtung, gte/ch-
mäßig auf den Formteilen A verteilt Hierauf wird ein
sich kontinuieriicb mit derselben Geschwindigkeit wie die Formteile bewegender Film 3 aus einem Polymeren
mittels einer einen weichen .Schwammgummimantel aufweisenden Dmckwalze 4 haftend mit der auf die
Formteile aufgetragenen polymerisierbaren Mischung vereinigt. Gleichzeitig wird hierbei durch die Druckwalze
4 die Schichtdicke der auf die Formteile A aufgebrachten polymerisierbaren Mischung ausgeglichen
und eventuell eingeschlossene Luftblasen ausgepreßt. Um die Luftblasen vollständig aus der polymerisierbaren
Mischung zu entfernen und um zu verhindern, daß die Formteile teilweise unbeschichtet bleiben,
verteilt man vorzugsweise eine »übergroße« Menge der polymerisierbaren Mischung auf den Formteilen un.i
preßt anschließend die überschüssige polvmerisierbari.·
Mischung mi· Hilfe der Druckwalze 4 ab Die
polymerisierbar^· Mischung kann jedoch auch zunächst
auf einem Film verteilt und dann mit dem Formte:! haftend vereinigt werden; ob derartige Maßnahmen
durchführbar sind, hängt von der Viskosität der
ehe des Formteils und der Art und Weise, wie der Film
an dem jeweiligen Formteil haftend befestigt wird. ab. Hierauf wird ein mit der polymerisierbaren Mischung
beaufschlagtes Formteil B einer Polymerisationskammer 5 zugeführt, in welcher die zwischen dem Formteil
und dem Film befindliche Mischung 15 so weit polymerisiert wird, daß sie durch das später einzufüllende
Monomere für den Kunstharzkern nicht mehr gequollen oder in diesem gelöst wird. Die Polymerisa·
" tionskammer 5 kann zur Steuerung der Temperatur und
zum Ablassen schädlicher Gase belüftet werden. In einer ersten Zone, die von der Stelle, an welcher eine
feste Haftverbindung zwischen einem Polymerenfilm und dem Formteil ausgebildet wird, bis zu der Stelle, an
■■'■ welcher die Polymerisation bereits so weit fortgeschritten
ist. daß der Film, die polymerisierte Mischung und das Formteil fest aneinander haften, reicht, neigt der
Film zum Faltigwerden. Manchmal dringt auch aus der Umgebung des Formteils infolge einer geringen
: - Störung in der Ausrichtung des kontinuierlich zugeführten
Films und der in bestimmten Abständen in Reihe angeordneten Formteile Luft ein. was dazu führt, daß
emc gegossene Platte mit runzliger Oberfläche und folglich schiechteren optischen, mechanischen und
·.-· thermischen Eigenschaften erhalten wird. Vorzugsweise
wird nun der Film in der genannten ersten Zone in seitlicher Richtung und in Längsrichtung gestreckt. Das
Strecken in seitlicher Richtung erfolgt in der Weise, daß der Film an seinen beiden Kanten von einer Streck-
vi oder Spannungseinrichtung gefaßt wird. Die Streckung
in Längsrichtung erfolgt durch leichtes Bremsen der Zuführwalze. Schließlich erfolgt auch noch ein Ausgleich
zwischen den Spannungen in beiden Richtungen. Im Falle, daß ein wärmeschrumpfbarer Film verwendet
ü wird, läßt sich die Spannung ganz einfach dadurch
erzeugen, daß der Film an seinen beiden Kanten gefaßt und erwärmt wird.
Nach beendeter Polymerisation wird der Polymerenfilm 3 kontinuierlich mittels einer Aufnahmewalze 6 von
!-·■ der fest an dem Formteil haftenden polymerisierten
Mischung abgezogen. Bei der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung läuft der endlose Polymerenfilm 3 kontinuierlich
über Spannungswalzen 16 zur ersten Beschichtungszone zurück. Der Film kann jedoch auch von einer
s5 Vorratswalze auf eine Aufwickelwalze geführt werden.
Γ ei der kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung kann
auch eine Einrichtung zur Entfernung von Spannungen und Falten von dem Film vorgesehen sein.
Il
Hei der geschilderten Verfahrensweise sollten sämtliche
Formteile dieselbe Breite aufweisen, sie müssen jsdoch nicht dieselbe Länge besitzen. Es ist auch
möglich, df η Abstand zwischen benachbarten Formteilen zu verringern. Die Fördereinrichtung kann, wie in
F i g. I dargestellt, kontinuierlich oder intermittierend angetrieben werden. Im letzteren Fall können die
Arbeitstakte der Polymerisationszone mil der Bewegung der Förderanlage synchron geschaltet werden.
Hierauf wird die Form mit einem Monomeren für den Kunstharzkern und einem Polymerisationsanspringmittel
gefüllt. Vorzugsweise wird erfindungsgemäß als
Mononicres für den KuiiStharzkern Methylnu'th.icn, la:
oder ein Monomerengemisch mit mindestens ?(>
Gew.-% Methylmethacrylai verwendet. Sowohl das
»Methylmethacrykit« als auch das >
>Monomerenge misch« können auch als Vorpolymerisate zum Einsät/
gelangen. Bei den zusammen mi' Methylmethacryla: verwendbaren C'omonomeren handelt es sich vorztigs-
und Acrylsäureester und Styrol. Das Monomere oder
Monomerengemisch für den Kunstharzkern kann gegebenenfalls Zusätze, wie Plastifizierungsmittel.
Feuerhemmittel. Kautschuk, Farbstoffe und (JV-Absorptionsmittel
enthalten.
Die Polymerisation des Monomeren für den Kunsiharzkern wird in der Regel nach dem in ei ei 1.1S-PS
30 87 197 beschriebenen Verfahren bei einer Temperatur von J0= bis I50=C durchgeführt. Nach beendeter
Polymerisation wird entformt, v'obei ein plattenförmiger Kunstharzformkörper mit einem dünnen Kunstharzmantel
ausgezeichneter Abriebsbeständigkeit erhalten wird. Die Oberfläche des plattenförmigen
Formkörpers stellt ein genaues Abbild der Formteilinnenwand dar und zeigt keine Unebenheiten oder
Runzeln. Folglich läßt sich der plattenförmige Formkörper ohne weiteres entformen.
Ersichtlich soll unter dem erfindungsgemäßen Kunst harzformkörper auch ein solcher aus einer beschichteten
Platte verstanden werden, wobei die Kunstharzplatte
dem Kern und die darauf befindliche Deckschicht dem Mantel entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung werden auf einer
kontinuierlich arbeitenden Anlage kontinuierlich Kmstharzformkörper
hergestellt. Eine kontinuierlich arbeitende Anlage entält grundsätzlich eine Vorrichtung zur
Polymerisation eines Monomeren oder Monomerengemisches für den Kunstharzkern mit einem Paar endloser
Förderbänder als Formteil. An einem Ende der endlosen Förderbänder, die aufeinander ausgerichtet sind und
sich kontinuierlich bewegen, wird das Monomere oder Monomerengemisch für den Kunstharzkern (zwischen
die Förderbänder) eingefüllt und während der Bewegung der endlosen Förderbänder polymerisiert, worauf
am anderen Ende der endlosen Förderbänder ein plattenförmiger Kunstharzformkörper entnommen
werden kann. Neben der Vorrichtung zur Polymerisation eines Monomeren oder Monomerengemisches für
den Kunstharzkern enthält eine kontinuierlich arbeitende Anlage vorzugsweise auch eine Vorrichtung zur
Ausbildung eines festen Kunstharzmantels ausgezeichneter Abriebbeständigkeit auf mindestens einer Oberfläche
der beiden endlosen Förderbänder, bevor das Monomere oder Monomerengemisch für den Kunstharzkern
zwischen die endlosen Förderbänder eingefüllt wird.
Der Hauptteil der Vorrichtung zur Polymerisation eines Monomeren oder Monomerengemisches für de,ι
Kunsiharzkern besteht aus endlosen Förderbändern. Riemenscheiben, Spa η nein richtungen, A η tnebsein richtungen.
Zufuhreinrichtungen füi Jas Monomere oder Monomerengemisch, Dich tu ngsz.ufuhrci η richtungen.
Hei/.einrichlungen zur Durchführung der Polymerisation
des Monomeren oder MononiPrengemisches für
den Kunstharzkern und zum Steuern der Dicke des polymcrisierten Materials sowie Trag- oder Haltcein
richtungen. Der Hauptteil der Vorrichtung zur Bildung eines festen Kunstharzmantels besteht im wesentlichen
au« einer Auftragseinrichtiing für da«· polymerisierbar«·
Monomere einet Einrichtung zum Ausn.trton de·
■ippii'ienen Monomeren und gegebenenfalls einei
'.iinrichtiing zur Vermeidung eines Kontakts zwischei
tiem verleihen Monomeren und Sauerstoff.
Bei kontinuierlicher Herstellungswcisc wird cn·
polymerisierbar^ Monomeres und. falls erforderlich,
ein Polymerisationsanspri'igmittel gleichmäßig am
H 1
Förderbänder mittels einer geeigneten Auftragsen·richtung,
z. B. ciiif Auftragswalze, einer Einrichtung zum
f licit oder Sprüliaultrag. einer Bürste und (ieraleichen
appliziert.
Das aufgetragene Monomere wird dann unter Ausschluß von Sauerstoff polymerisiert. Dazu wird die
aufgetragene polymerisierbar Mischung mit einem gegenüber dieser Mischung bzw. dem daraus entstehen
den Polymeren praktisch inerten Film abgedeckt.
Die Bildung des Kunstharzmantels ausgezeichneter
Abriebbeständigkeit erfolgt in der Regel innerhalb eines waagerech' geführten Teiles des endlosen Förderbandes
|e nach dir Viskosität und der Dicke der aufzutragenden Mischung kann die Kunsthar/mantel-
: bildung auch in cirer Stelle erfolgen, an weicher das
endlose Banc! zur Richtungsumkehr in eine Schräglage übergeht. In letzterem Fall komtt es. da der gebildete
Kunsth. -z.mantcl eine hohe Vernetzungsdichte aufweist
und brik. ig ist infolge Verformung und Krümmung des
: Förderbandes oftmals zu einer Ablösung des Kunstharzmantels vom Förderband oder zur B'iclun:: von
Rissen im Kunstharzmantel. Folglich sollte aiso der Krümmung von das Förderband tragenden Riemenscheiben
oder Walzen und/oder einer Änder .ng der
:. Temperatur des Förderbandes Beachtung i-eschenk;
■■verden. Die Polymerisation des Monome..;-, oder
Monomercngcmisches für den Kunstharzke; η wird wie
folgt durchgeführt: Ein Paar sich kontinuierlich mit derselben Geschwindigkeit bewegende·, endloser Förderbänder,
von denen jeweils di<- dem anderen. Förderband zugewandte Oberseite ι t einem Kunstharzmantel
ausgezeichneter Abriebbeständigkeil gemäß der Erfindung versehen worden war und die sich
kontinuierlich in dieselbe Richtung bewegen sow ie zwei Dichtungsmanschette^ die mit den Förderbändern an
deren Rand in Eingriff stehen, werden zu einer Poiymerisaiionszelie vereinigt. Durch eine an einem
Ende der Polymerisationszelle befindliche Öffnung wird das flüssige Monomere oder Monomerengemisch für
-o den Kunstharzkern in den durch die Polymerisationszelle
definierten Raum eingefüllt. Nachdem das Monomere bei gleichbleibendem Abstand zwischen den beiden
einander zugewandten Oberflächen der endlosen Förderbänder kontinuierlich polymerisiert ist, wird das
erhaltene Polymerisat von den beiden Förderbändern kontinuierlich durch eine am anderen Ende der
Polymerisatonszelle vorgesehene Öffnung ausgetragen Der erhaltene plattenförmige Kunstharzformkörper
besitzt Oberflächenschichten ausgezeichneter Abriebbeständigkeit,
die zudem fest am Kunststoffkern haften. Anstatt die polymerisierbare Mischung auf beide
Oberflächen der beiden endlosen Förderbänder aufzutragen, kann man sie auch auf eine Oberfläche eines der
beiden endlosen Förderbänder aufbringen, wobei man einen Kunstharzformkörper mit lediglich einem Kunstharzmantel
ausgezeichneter Abriebbeständigkeit erhält. Die in einer Vorrichtung des geschilderten Typs
verwendeten endlosen Förderbänder bestehen Vorzugs- in
weise aus Stahl oder rostfreiem Stahl und besitzen eine Dicke von 0,1 bis 3, vorzugsweise von 0,5 bis 2 mm.
Insbesondere bedient man sich endloser Förderbänder aus poliertem rostfreiem Stahl, da hierbei plattenförmige
Formkörper eines besonders attraktiven Aussehens erhalten werden. Das flüssige Monomere oder Monomerengemisch
für den Kunstharzkern kann entweder direkt durch eine in die öffnung der Polymerisationszelle
eingefügte Zufuhrleitung oder durch einen Tropftrichter auf das endlose Förderband aufgebracht :o
werden.
In der Regel bestehen die in einer Vorrichtung des geschilderten Typs verwendeten Dichtungen oder
Dichtungsmanschetten aus Kunststoff und sind stab- oder röhrenförmig. Es können jedoch auch Dichtungen
mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt verwendet werden, und zwar !insbesondere, um im Fall,
daß das zur Herstellung des Kunstharzkerns verwendete Monomere oder Monomerengemisch eine niedrige
Viskosität aufweist, um ehe perfekte Abdichtung jo
zwischen Dichtungsmanschette und den Förderbändern zu gewährleisten. Im Falle, daß zur Herstellung des
Kunstharzkerns ein Monomeren/Polymeren-Gemisch hoher Viskosität verwendet wird, kann man auch eine
hohle, röhrenförmige Dichtung verwenden.
Die Polymerisationstemperatur kann über die gesamte Polymerisationszone konstant gehalten oder Stufe
für Stufe oder kontinuierlich variiert werden. Die jeweilige Polymerisationstemperatur hängt von dem
jeweiligen Polymerisationsanspringmittel ab, sie sollte -to jedoch unterhalb des Siedepunkts des Monomeren
gehalten werden, bis die Polymerisation zum größten Teil abgelaufen ist. Nach Beendigung des Hauptteils der
Polymerisation ist es von Vorteil, zur Vervollständigung der Polymerisation die Temperatur beträchtlich, jedoch
nicht so weit, daß ein Abbau des Polymeren eintritt, zu erhöhen. Das Erwärmen der F'olymerisationszone kann
beispielsweise durch Aufblasen von Heißluft auf die Außenseite, durch Aufsprühen von heißem Wasser auf
die Außenseite, durch Hindurchlaufenlassen der Förderbänder durch Heißwasser oder durch Infrarotheizeinrichtungen
erfolgen.
Um die Oberflächen der endlosen Förderbänder glatt und waagerecht ausgerichtet zu halten und um die
Dicke des erhaltenen plattenförmigen Formkörpers in 5i
der Polymerisationszone zu steuern, können mehrere Stütz- oder Tragwalzen für die Förderbänder vorgesehen
werden; andererseits können die Förderbänder auch auf einer glatten festen Fläche entlanggleiten
gelassen werden.
Im folgenden wird anhand der Fig.2 eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kunstharzformkörpern in allen Einzelheiten erläutert.
Bei der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung bewegen sich zwei endlose Förderbänder 7, T kontinuierlich mit
derselben Geschwindigkeit. Beide Förderbänder werden mittels Riemenscheiben 8, 9, 8', 9' unter Spannung
gehalten und sind auf mehreren Stütz- oder Tragwalzen 10,10' waagerecht gelagert Aus Vorratsbehältern 2, 2'
werden mittels nicht dargestellter Dosierpumpen getrennt zwei polymerisierbare Mischungen zur Herstellung
von Kunstharzmänteln auf den Oberflächen der Förderbänder 7, T verteilt Ferner werden zwei sich mit
derselben Geschwindigkeit wie die Förderbänder 7, T kontinuierlich bewegende Polymerenfilme 3,3' getrennt
und fest haftend mittels jeweils einen weichen Schwammgummimantel aufweisenden Druckwalzen 4,
4' mit der jeweiligen Oberfläche der polymerisierbaren Mischungen vereinigt Gleichzeitig werden die Dicke
der auf die Förderbänder aufgetragenen polymerisierbaren Mischungen egalisiert und Luftblasen daraus
ausgepreßt Die Filme 3, 3' werden kontinuierlich von zwei Walzen abgezogen. Die Filme werden dadurch in
eine fest haftende Verbindung mit den betreffenden polymerisierbaren Mischungen gebracht, daß sie durch
leichtes Bremsen der Zufuhrwalzen in Längsrichtung und durch eine Spannungseinrichtung in seitlicher
Richtung gleichmäßig gestreckt werden. Zur Aushärtung werden die polymerisierbaren Mischungen durch
eine Härtungseinrichtung 5, 5' geführt Hierauf werden die Filme von den jeweils auf der Förderbandoberfläche
haftenden Polymerisaten abgezogen.
Aus einem Vorratsbehälter 11 wird mittels einer in Fig.2 nicht dargestellten Dosierpumpe und eines
Injektors ein Monomeres oder Monomerengemisch in den Raum zwischen den beiden jeweils eine fest
haftende Polymerisatschicht aufweisenden Förderbandoberflächen eingeführt. Gleichzeitig werden zwischen
die beiden Kanten der Förderbänder 7, T Dichtungen \1 zugeführt, um die Kanten der Förderbänder
abzudichten. Eine erste Hälfte 13 der Polymerisationszone wird durch Aufsprühen von Heißwasser auf ihre
Außenseite und eine zweite Hälfte der Polymerisationszone durch Infrarotheizeinrichtungen 14 und Heißluftheizeinrichtungen
erwärmt. Am Ende der Förderbänder wird ein plattenförmiger Formkörper mit einem
Kunstharzmantel verbesserter Abriebbeständgkeit vor beiden Förderbändern kontinuierlich ausgetragen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung erhält man einen
Kunstharzformkörper hervorragender Abriebbeständigkeit ohne Verwendung einer Form, wenn man eine
polymerisierbare Mischung der beschriebenen ArI direkt auf einen Teil der Oberfläche oder die gesamte
Oberfläche eines vorgefertigten Kunstharzformkörpers, als den Kern bildet, in einer Dicke vor
0,001 —1,0 mm, appliziert und die applizierte polymerisierbare
Mischung für den Mantel vorzugsweise unter Ausschluß von Sauerstoff polymerisiert. Dieses Verfahren
ist sehr einfach durchführbar, es ist jedoch der geschilderten Verfahrensweisen insoweit unterlegen, ah
sich hierbei kein Kunstharzformkörper mit vollständig glatter Oberfläche herstellen läßt. Bei dieser Verfahrensweise
gelten ähnliche Gesichtspunkte und/odet Vorschriften für die Wahl der polymerisierbarer
Mischung die Art des Auftragens der polymerisierbarer Mischung auf die Oberfläche eines Formkörpers, die Ar!
des Sauerstoffausschlusses und die eigentlichen Polymerisation der aufgetragenen Mischung, wie sie irr
Zusammenhang mit den eine Form verwendender Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung
beschrieben wurden.
Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren gemäC
der Erfindung näher veranschaulichen.
In den Beispielen wurden die ein Maß für die
Kratzfesügkeit darstellenden Kratzfestigkeitswerte wie
folgt ermittelt:
Ein in einem Winkel von 45" zur Horizontalen
gekappter Prüfling wurde mit einer Geschwindigkeit von 11 Upm um eine senkrechte Achse rotieren
gelassen. Auf den rotierenden Prüfling wurden aus einem 70 cm über dem Prüfling angeordneten Trichter
insgesamt 300 g Siliziumcarbidteilchen mit einer Teil-
chengröße von 0,246 mm mit einer Geschwindigkeit
von 150 g/min rieseln gelassen. Der Kratzfestigkeitswert
entspricht dem Wert der Differenz zwischen der Verschleierung nach dem Auftreffen der Siliziumcarbidteilchen
und der Verschleierung vor dem Auftreffen der SiliciumcarbidteJlchen. Die Verschleierung ergibt sich
aus folgender Gleichung:
Verschleierung in % =
Gesamtlichtdurchlässigkeit - Durchlässigkeit für Parallellicht
Gesamtlichtdurchlässigkeit
x 100.
In den folgenden Beispielen bedeuten abgesehen von dem Kratzfestigkeitswert sämtliche »Prozentangaben«-
Gew.-%.
Eine Mischung aus 100 Teilen Trimethylolpropantriacrylat
und 2 Teilen Benzoinmethyläther (Radikalbildner) wurde auf einer Oberfläche einer Glasplatte
ausfließen gelassen und verstrichen. Die hierbei erhaltene Schicht wurde mit einem Polypropylenfilm
einer Dicke von 0,018 mm abgedeckt, worauf der Polypropylenfilm mittels einer Walze derart glatt
gestrichen wurde, daß zwischen dem Film und der Glasplatte keine Luftblasen mehr enthalten waren. Die
Dicke der Schicht wurde auf etwa 0,03 mm eingestellt. Mittels einer Lichtquelle mit 20 W Leuchtstoffröhren
einer Länge von etwa 58 cm, die hauptsächlich Licht einer Wellenlänge von etwa 3650 A abstrahlten und im
Abstand von 5 cm voneinander angeordnet waren, wurde die direkt 7 cm unter den Leuchtstoffröhren
befindliche Trimethylolpropantriacrylschicht 4 min lang
zur Polymerisation belichtet. Hierauf wurde der Polypropylenfilm abgezogen, wobei lediglich die vollständig
auspolymerisierte Schicht aus Polytrimethylolpropantriacrylat an der Glasplattenoberfläche haften
blieb.
Zwei derart vorbereitete Glasplatten wurden nun so aufgestellt, daß die beiden Polytrimethylolpropantriacrylatschichten
aufeinander ausgerichtet waren, worauf der Raum zwischen den beiden Glasplatten mit
einem 0,05% Azobisisobutyronitril enthaltenden sirupösen Methylmethacrylat-Vorpolymerisat gefüllt wurde.
Nach dem Abdichten der Glasplatten mit einer plastifizierten Polyvinylchloriddichtung wurde der Zwischenraum
zwischen den beiden Glasplatten auf 3 mm eingestellt. Hierauf wurde die Polymerisationszelle zur
Polymerisation 6 Std. lang auf eine Temperatur von 600C und weitere 2 Std. lang auf eine Temperatur von
120° C erhitzt. Nach dem Abkühlen der Polymerisationszelle wurde der erhaltene Polymethylacrylatharzformkörper
aus den Glasplatten entformt. Hierbei trennten sich auch die dünnen Polytrimethylolpropantriacrylatschichten
von den Glasplatten, d. h. sie sind eine fest haftende Verbindung mit dem Polymethylmethacrylatharzkern
eingegangen. Der erhaltene plattenförmige Polymethylmethacrylatharzformkörper besaß gut aussehende
Oberflächen ohne Runzeln, Unregelmäßigkeiten und optische Fehler.
Der Kxatzfestigkeitswert des erhaltenen Kunstharzformkörpers
betrug 11 %, während der Kratzfestigkeitswert eines in entsprechender Weise hergestellten
Polymethylmethacrylatharzformkörpers ohne Kunstharzmantel 55% betrug.
Ein Gemisch aus 80 Teilen Pentaerythrittetriacrylat
und 20 Teilen Methylmethacrylat wurde mit 1,5 Teilen Benzoinmethyläther und 0,2 Teilen Azobisisobutyronitril
gemischt, worauf die erhaltene Mischung auf eine Oberfläche einer polierten Stahlplatte gegossen und
ausgebreitet wurde. Die hierbei gebildete Schicht wurde mit einem Polypropylenfilm einer Dicke von 0,018 mm
abgedeckt. Durch Aufpressen des Polypropylenfilms mit einer Walze wurden einerseits die Luftblasen aus der
Schicht ausgepreßt und andererseits der Polypropylenfilm in eine fest haftende Verbindung mit der
Pentaerythrittetraacrylatschicht gebracht. Hierbei wurde gleichzeitig die Dicke letzterer Schicht auf etwa
0,02 mm eingestellt. Mit Hilfe der in Beispiel 1 beschriebenen Lichtquelle und unter den in Beispiel 1
angegebenen Bedingungen wurde die Pentaerythrittetraacrylatschicht 4 min lang unter dem Einfluß von
j5 UV-Licht polymerisiert Hierauf wurde der Polypropylenfilm
abgebogen, wobei lediglich die vollständig auspolymerisierte Kunstharzschicht auf der Oberfläche
der Stahlplatte haften blieb.
Zwei derart vorbereitete Stahlplatten wurden so aufgestellt, daß die beiden Kunstharzschichten aufeinander ausgerichtet waren. Hierauf wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Stahlplatten mit einem 0,05% Azobisisobutyronitril enthaltenden, sirupösen Methylmethacrylat-Vorpolymerisat gefüllt. Nach dem Abdichten der Stahlplatten mit einer plastifizierten Polyvinylchloriddichtung wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Stahlplatten auf 3 mm eingestellt. Hierauf wurde die Form zur Polymerisation 6 Std. lang auf eine Temperaur von 600C und anschließend weitere 2 Std. auf eine Temperatur von 12O0C erh;.zt. Nach dem Abkühlen der Form wurde der erhaltene plattenförmige Polyni^thylmethacrylatharzformkörper aus den Stahlplatten entformt. Hierbei trennten sich auch die dünnen Oberflächenschichten von den Stahlplatten, d. h. sie
Zwei derart vorbereitete Stahlplatten wurden so aufgestellt, daß die beiden Kunstharzschichten aufeinander ausgerichtet waren. Hierauf wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Stahlplatten mit einem 0,05% Azobisisobutyronitril enthaltenden, sirupösen Methylmethacrylat-Vorpolymerisat gefüllt. Nach dem Abdichten der Stahlplatten mit einer plastifizierten Polyvinylchloriddichtung wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Stahlplatten auf 3 mm eingestellt. Hierauf wurde die Form zur Polymerisation 6 Std. lang auf eine Temperaur von 600C und anschließend weitere 2 Std. auf eine Temperatur von 12O0C erh;.zt. Nach dem Abkühlen der Form wurde der erhaltene plattenförmige Polyni^thylmethacrylatharzformkörper aus den Stahlplatten entformt. Hierbei trennten sich auch die dünnen Oberflächenschichten von den Stahlplatten, d. h. sie
-,-, waren eine fest haftende Verbindung mit dem Polymethylmethacrylatharzkern eingegangen. Der erhaltene
plattenförmige Formkörper besaß gut aussehende Oberflächen und war frei von Runzeln.
Unebenheiten und optischen Fehlern. Der Kratzfestig-
ί,ο keitswert des plattenförmigen Formkörpers betrug
13%,
Ein Gemisch aus 60 Teilen Trimethyloläthantriacrylat und 40 Teilen Polyäthylenglykoldimethacrylat (durchschnittliches
Molekulargewicht des verwendeten PoIyälhylenglykols: 600) wurde mit 2 Teilen Benzoinäthyläther
gemischt und auf eine Oberfläche einer GlasDlatte
ausgegossen und ausgebreitet. Die hierbei erhaltene Schicht wurde mit einem Polyesterfilm einer Dicke von
0,025 mm abgedeckt Der Polyesterfilm wurde mittels einer Walze glatt gestrichen, um einerseits sämtliche
Luftblasen zwischen Film und Glasplatte auszupressen und andererseits die Dicke der Schicht auf etwa 0,03 mm
einzustellen. Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Lichtquelle und unter den in Beispiel 1
angegebenen Bedingungen wurde die dünne Schicht aus der polymerisierbaren Mischung unter Bestrahlung
4 min lang polymerisiert Hierauf wurde der Polyesterfilm abgezogen, wobei lediglich die vollständig auspo-Iymerisierte
Kunstharzschicht auf der Glasplattenoberfläche haften blieb.
Zwei derart vorbereitete Glasplatten wurden so aufgestellt, daß die beiden Kunstharzschichten aufeinander
ausgerichtet waren. Hierauf wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Glasplatten mit einem 0,05%
Azobisisobutyronitril enthaltenden Vorpolymerisat aus einem Gemisch aus 90 Teilen Methylmethacrylat und !0
Teilen Methylac>lat gefüllt Nach dem Abdichten der
Glasplatten mit einem plastifizierten Polyvinylchloriddichtungsmittel
wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Glasplatten auf 3 mm eingestellt Hierauf wurde
die Form zur Polymerisation 6 Std. lang auf eine Temperatur von 60° C und anschließend weitere 2 Std.
lang auf eine Temperatur von 120° C erhitzt Nach dem
Abkühlen der Form wurde der erhaltene plattenförmige Polymethylmethacrylat/Methylacrylatharzformkörper
aus den Glasplatten entformt Die dünnen Kunstharzmantelschichten waren eine feste Haftungsverbindung
mit dem Kunstharzkern eingegangen. Der ehaltene plattenförmige Kunstharzformkörper besaß gut aussehende
Oberflächen und war frei von Runzeln, Unebenheiten und optischen Fehlern. Der Kratzfestigkeitswert
des plattenförmigen Kunsi.iarzformkörpers gemäß der Erfindung betrug 12%, während der
Kratzfestigkeitswert eines entsprechend hergestellten plattenförmigen Kunstharzforrnkörpers ohne Kunstharzmantel
57% betrug.
Das geschilderte Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch 2 Glasplatten, von denen lediglich eine mit einer
dünnen Kunstharzschicht versehen war, in der geschilderten Weise zu einer Polymerisationszelle zusammengebaut
wurden. Unter sonst gleichen Verfahrensbedingungen wurde ein plattenförmiger Kunstharzformkörper
erhalten, der auf einer Seite eine deutlich bessere Abriebbeständigkeit aufwies.
Auf einer Oberfläche einer Stahlplatte wurde Trimethylolpropantriacrylat verteilt. Die erhaltene
Schicht wurde mit einem Polyesterfilm einer Dicke von 0,025 mm abgedeckt Hierauf wurde der Polyesterfilm
mit einer Walze glatt gestrichen, so daß zwischen dem Film und der Stahlplatte keine Luftblasen vorhanden
waren. Gleichzeitig wurde hierbei die Dicke der zu polymerisierenden Schicht auf etwa 0,02 mm eingestellt.
Unter Verwendung eines 300 KV-Elektronenstrahlenbeschleunigers
wurde die dünne Schicht zur Polymerisation mit Elektronenstrahlen in einer Dosierung von
5,6 M rad/sec bei einer absorbierten Gesamtdosis von 16 M rad bestrahlt. Hierauf wurde der Polyesterfilm
abgezogen.
Zur Herstellung einer Polymerisationszelle wurden zwei derart vorbereitete Stahlplatten so aufgestellt, daß
die beiden Kunstharzschichten aufeinander ausgerichtet waren. Unter Verwendung dieser Polymerisationszelle
wurde in der in Beispiel 2 geschilderten Weise ein plattenförmiger Polymethylmethacrylatharzformkörper
hergestellt Der Kratzfestigkeitswert des plattenförmigen Polymethylmethacrylatharzformkörpers betrug
10%.
Ein Gemisch aus 40 Teilen Trimethyllolpropantriacrylat
und 60 Teilen Methylmethacrylat wurde nut 0,2 Teilen Azobisisobutyronitril und 0,05 Teilen eines
handelsüblichen UV-Absorptionsmittels gemischt worauf die erhaltene Mischung auf einer Oberfläche einer
Glasplatte vergossen und verstrichen wurde. Die hierbei erhaltene Schicht wurde mit einem Polyesterfilm einer
Dicke von 0,025 mm abgedeckt Der Polyesterfilm wurde derart mit einer Walze glatt gestrichen, daß
zwischen dem Film und der Glasplatte keine Luftblasen mehr vorhanden waren und daß andererseits die Dicke
der zu polymerisierenden Schicht auf etwa 0,02 mm eingestellt wurde. Die derart vorbehandelte Glasplatte
wurde zur Polymerisation des Monomerengemisches in
einem Luftofen zunächst eine Stunde lang auf eine Temperatur von 70° C und anschließend 2 Std. auf eine
Temperatur von 100° C erhitzt Hierauf wurde der Polyesterfilm abgezogen, wobei lediglich die vollständig
auspolymerisierte Kunstharzschicht auf der Glasplattenoberfläche haften blieb.
Zur Herstellung einer Polymerisationszelle wurden
Zur Herstellung einer Polymerisationszelle wurden
jo zwei derart vorbehandelte Glasplatten so aufgestellt, daß die beiden Kunstharzschichten aufeinander ausgerichtet
waren. Unter Verwendung dieser Polymerisationszelle wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise
ein plattenförmiger Polymethylmethacrylatkunstharzformkörper
hergestellt Der erhaltene Formkörper besaß gut aussehende Oberflächen ohne Runzeln,
Unebenheiten und optische Fehler. Sein Kralzfestigkeitswert betrug 21%.
Das in Beispiel 1 geschilderte Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch unter sonst gleichen Bedingungen
zur Herstellung der dünnen Oberflächenschicht ein Gemisch aus 70 Teilen Pentaerythrittetraacrylat, 25
Teilen 1,6-Hexandioldiacrylat, 5 Teilen 2-Hydroxyäthylmethacrylat
und einem Teil Benzoinmethyläther als polymerisierbare Mischung verwendet wurde. Der
erhaltene plattenförmige Polymethylmethacrylatharzformkörper besaß gut aussehende Oberflächen und war
frei von Runzeln Unebenheiten und optischen Fehlern. Sein Kratzfestigkeitswert betrug 9,0%.
Mit dem erhaltenen plattenförmigen Polymethylmethacrylatharzformkörper,
den Kunstharzformkörpern der Beispiele 1 bis 5 und Vergleichskunstharzformkörpern
wurden Abriebsversuche mit Stahlwolle durchgeführt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle I zusammengestellt:
ω Tabelle I | Ahriebslesllpkeit |
Ku'nslhaiyformkörper des Beispiels Nr. |
sehr gut ausgezeichnet gut sehr gut |
65 1 2 3 4 |
|
Kunsthurzformköiper
des Beispiels Nr.
des Beispiels Nr.
5
6
6
Vergleichsbeispiel *)
Verglelchsbelsplel *·)
Verglelchsbelsplel *·)
annehmbar
ausgezeichnet
recht schlecht
recht schlecht
ausgezeichnet
recht schlecht
recht schlecht
*) Zu Vergleichszwecken wurde das in Beispiel I der US-PS 3 518 341 geschilderte Verfahren wiederholt, wobei zur Herstellung
der Oberflächenschicht Tetraäthylenglykoldimethacrylat verwendet wurde.
") Zu Vergleichszwecken wurde das In Beispiel 1 der DE-OS
I 595 002 geschilderte Verfahren wiederholt, wobei zur Herstellung der Oberflächenschicht Diäthylenglykolbisallylcarbonat
verwendet wurde. (Die DE-OS I 595 002 entspricht der US-PS 3 465 076.)
Beispiele 7—10
Das in Beispiel 1 geschilderte Verfahrer: wurae wiederholt, wobei unter sonst gleichen Bedingungen die
in der folgenden Tabelle II angegebenen Monomeren für den Kunstharzkern verwendet und die ebenfalls in
der Tabelle angegebenen Polymerisationsbedingungen für die Monomeren eingehalten wurden. Sämtliche
erhaltenen plattenförmigen Kunstharzformkörper besaßen gut aussehende Oberflächen und waren frei von
Runzeln, Unebenheiten und optischen Fehlern. Sie besaßen Kratzfestigkeitswerte von 10— 11 %.
Beispiel Nr. 7 |
8 | 9 | 10 | |
Monomerengemlsch für den Kunstharzkern, Zusammensetzung In Teilen |
Methylmethacrylat 90 Methacrylsäure 10 |
Methylmethacrylat 75 handelsübliches Flammenschutz mittel 25 |
Methylmethacrylat 70 Styrol 30 |
Styrol 70 Acrylnitril 30 |
Polymerisatlons- ansprlngmlttel für das Monomeren gemlsch, In Te"en |
Azoblsisobutyro- nitrll 0,05 |
Azobislsobutyro- nitrll 0.1 |
Azoölsisobutyro- nltrll 0,05 |
Azoblsisobutyro- nitrll 0,1 |
Polymerisations temperatur In °C und -zelt in std |
60° C χ 20 std + 12O0Cx 2 std |
60°C y 16 std + 100' C χ 2 std |
50' C χ 16 std + 120"C χ 2 std |
50' C χ 20 std - HO=C χ 2 std |
Kratzfestlgkeltswert des Kunsthankerns*) |
52 | 68 | 66 | 72 |
*) Vergleichswerte (Kratzfestigkeit eines Ku.istharzformkOrpers ohne Polytrlmethylolpropantriacrylatmantel)
Auf eine Oberfläche eines plattenförmigen Polymethylmethacrylharzformkörpers
einer Dicke von 5 mm wurde Trimethylolpropantriacrylat gleichmäßig zu einer Schicht einer Dicke von etwa 0,02 mm verteilt. Die
Oberfläche des derart vorbehandelten plattenförmigen Polymethylmethacrylatharzformkörpers wurde hierauf
zur Polymerisation des Trimethylolpropnntriacrylats unter Verwendung eines 300 KV-Elektronenstrahlenbeschleunigers
mit Elektronenstrahlen einer Dosierung von 5,6 M rad/sec bei einer absorbierten Gesamtdosis
von 16 M rad bestrahlt.
Der erhaltene plattenförmige Formkörper besaß —
bestimmt durch Reiben mit Stahlwolle — eine ausgezeichnete Kratzfestigkeit. Die Haftung des dünnen
Trimethylolpropantriacrylatharzmantels an dem plattenförmigen Kunstharzen war sehr fest.
Ein Gemisch aus 70 Teilen Pen.taerythrittetraacrylat
ν-, und 30 Teilen 1,6-Hexandioldiacrylat wurde einmal auf
eine Oberfläche ein^s 2 mm dicken plattenförmigen
Polycarbonatharzformkörpers und das andere Mal auf eine Oberfläche eines ebenfalls 2 mm dicken plattenförmigen
Polystyrolharzformkörpers jeweils zu einer gleichmäßigen, etwa 0,02 mm dicken Schicht appliziert.
Hierauf wurden die beschichteten Oberflächen der beiden plattenförmigen Formkörper in der in Beispiel
11 geschilderten Weise bestrahlt. Beide de.'art behandelten
Platten erhielten auf der mit einer Oberflächenschicht versehenen Seite eine ausgezeichnete Kratzbeständigkeit.
Die Haftung der dünnen Kunstharzmäntel auf beiden plattenförmigen Kunstharzkernen war sehr
fest.
In der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung wurden auf
gehärteten Glasplatten Kunstharzoberflächenschichten ausgebildet. Hierbei wurden mittels einer Fördereinrichtung gehärtete Glasplatten einer Dicke von IO mm.
einer Breite von 1420 mm und einer Länge von 1168 mm
kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/min bei einem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden
Glasplatten von etwa 150 mrn durch die Vorrichtung geführt.
Auf die jeweilige Glasplatte A wurde ein Gemisch aus
60 Feilen Trimethylolpropaniriac-rylat. .30 Feilen Bis
(äthylcnglykol)-phthalatdimetriacrylat. 10 Teilen Methylmethacrylat.
2 Teilen Benzoinmethyläther und 0.1 Teil λ/obisisobutyronitril kontinuierlich mittels einer
Dosierpumpe fließen gelassen und dort verteilt. Hierauf w iirde em PoK esterfilm 3 einer Dicke von 0.018 mm und
einer Breite von IM)O mm. der mittels einer Spannungseinnchiung
unter Spannung gehalten und mit derselben Geschwindigkeit w-ie die Glasplatte bewegt wurde.
muteis der Druckwalze 4 haftfest mit der /u poKneriMcrenden Schicht vereinigt, wobei einerseits
die zu poKmerisierende Schicht eine gleichmäßige
Dicke von etwa 0.03 mm erhielt und in der zu π·■<■ '■ mensierenden Schicht eingeschlossene Luftblasen
ausgepreßt wurden. Hierauf wurde die zu poKmerisierende
Schicht durch eine Polymerisationszone geführt. in welcher sie zur Aushärtung aus einer Entfernung von
"Ii cm mit 3 m langen Leuchtstoffröhren, die hauptsächlich
! 'ih! einer Wellenlänge von etwa 3650 A
aussandten, belichtet wurde Hierauf wurde der PoKesterfilm von der polymerisierten Schicht abgez.oeen
Z1Ae: derartig vorbehandelte· Glasplatten wurden so
aufgestellt, daß die beiden Kunstharzschichten aufeinander
ausgerichtet waren. Hierauf wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Glasplatten mit einem 0.050Zo
A/otüsisobutyronitril enthaltenden Methylmethacrylat-VorpoKmerisat
gefüllt. Nach dem Abdichten der GiaspLitten mit einem plastifi?:ierten Polyvinylchloriddichtungsmitte!
wurde der Abstand zwischen den beiden Glasplatten auf 3 mm eingestellt. Hierauf wurde
die Form zur Polymerisation zunächst 6 Std. auf eine Temperatur von 60"C und anschließend weitere 2 Std.
auf eine Temperatur von 120"C erhitzt. Nach dem
Abkühlen .!er Form wurde der erhaltene plattenförmige
P,-,!\rneth\imethacry!atharzformkörper aus den Glasp
a"0" entformt. Die dünnen Kunstharzschichten
Γ,ν'-eteri "Ό«·: auf dem Kunstharzkern. Der erhaltene
p!,ife-i( -rrr.sc Kunstharzformkörper bes.:Ü gut ausscrer.rfv.
Oberflächen und war frei \on Runzeln 1 .-ebe-reiter; \;~ά optischen Fehlern. Der Kratzfestiskerswe-:
des plattenförmigen Kunstharzformkörpers betrag 13%.
Beispiel 14
F5 ·.'. jrde in der r. F Ϊ e. 2 dargestellten Vorrichtung
c-.'.·!"~e::e·. H;erbe; wurden 2 endlose Förderbänder 7, 7'
ius ζ i;e-:e"n rostfreiem Stahl einer Dicke von jeweils
— ~ j~c einer Breite von jeweils 1200 mm kontinuier-
'■'.·■: τι: einer Geschwindigkeit von 0.5 m min umlaufen
re'assen. Hierbei wurden die beiden Förderbänder
awc'~ die Riemenscheiben 8, 9, 8' und 9' eines
Durchmessers '.on jeweils 1500 mm unter Spannung
iih-Äi'e-.. Angetrieben wurden die beiden Förderbänder
d'jr-'h d:e Riemenscheibe 9'. Das untere Förderband 7'
war Ό T: anee" ak das obere Förderband 7. Die
Ausgangsspannung (IO kg/mm2 Querschnittsfläche de: Förderbandes) wurde durch Öldruckzylinder in der
Riemenscheiben 8,8' angelegt.
Auf den Oberflächen beider endloser Förderbänder 7
Auf den Oberflächen beider endloser Förderbänder 7
ϊ T wurden mittels Dosierpumpen kontinuierlich zwe
Gemische aus 60 Teilen Trimethylolpropantriacrylat, 3( Teilen Bis-(äthylenglykol)phthalatdimethacrylat, lOTei
len Methylmethacrylat, 2 Teilen Benzoinmethyläthei
und 0,1 Teil Azobisisobutyronitril fließen gelassen unc
in dort verteilt. Mit den hierbei gebildeten Schichter
wurden kontinuierlich von Vorratswalzen abgezogene mit Hilfe von Spannungseinrichtungen unter Spannung
stehende und mit derselben Geschwindigkeit wie dit Forderbänder transportierte Polyesterfilme 3, 3' einei
ι - Dicke von jeweils 0,012 mm mittels der Druckwalzen 4
4' derart haftfest vereinigt, daß einerseits die Schichtet eine gleichmäßige Dicke von etwa 0.03 mm erhiclter
und andererseits aus den Schichten darin eingeschlosse nc Luftblasen ausgepreßt wurden. Hierauf wurden di<
.'" beiden poiymerisierbaren Schichten durch eine Holyme
nsationszone geführt, wobei sie mit etwa 70 cm von de
Forderbancloberfläche entfernten, 3 m langen und 5 cn voneinander entfernten Leuchtstoffröhren, die haupt
sächlich Licht einer Wellenlänge von 3650 A aussand
' ten. belichtet, wobei die Schichten aushärteten. Hierau
wurden die Filme kontinuierlich von den polymerisier ten und fest auf der Forderbancloberfläche haftender
Schichten abgezogen und auf Aufnahmewalzen aufge wickelt. />ie Förderbänder wurden von einer Reihe vor
i' Stütz- oder Tragwalzen 10, 10' die sich über die Zonen
in denen die Schichten polymerisiert wurden, erstreck ten. gehalten.
Hierauf wurde kontinuierlich mittels einer Dosier pumpe durch eine Einspritzeinrichtung ein Monomeren
;"' gemisch aus 80 Teilen Methylmethacrylat. 20 Teiler
Polymethylmethacrylnt mit einem Polymerisationsgrac von etwa 900 und 0.02 Teil Azobisdimethylvaleronitril ir
den Zwischenraum zwischen den beiden mit ausgehär teten bzw. polymerisierten Oberflächenschichten verse
'■■ henen Förderbandoberflächen eingeführt. Gleichzeitig
wurden aus in geeigneter Weise plastifizieren! Polyvi
nylchloridharz bestehende hohle röhrenförmige Dich tungen 12 zwischen beide Kanten der Förderbänder 7
7' eingeführt. Die Polymerisationszone erstreckte sich
:'· über 60 m, wobei in den ersten 40 m zahlreiche Stützoder
Tragwalzen 10, 10' im Abstand von 300 mm angeordnet waren, um den Abstand zwischen den
einander zugewandten Förderbandoberflächen genau zu steuern. Das Erhitzen erfolgte hierbei durch
Aufsprühen von 70;C warmem Wasser aus einer Düse auf die Außenseite der Polymerisationszone. In den
restlichen 20 m der Polymerisationszone befanden sich zahlreiche Stütz- oder Tragwalzen 10, 10'. die zur
Unterstützung der Förderbänder im Abstand von 2 m
-5 voneinander angeordnet waren. Das Erhitzen erfolgte
in dieser Stufe mittels einer Infrarotheizeinrichtung und eines Heißluftofens auf eine Temperatur von etwa
!201C. Nach dem Abkühlen wurde von den Förderbändern
kontinuierlich ein 3 mm starker plattenförmiger
-■' Kunstharzformkörper ausgeworfen. Dieser besaß keine
optischen Fehler und eine fest auf den Kunstharzkern haftende glatte Oberflächenschicht mit ausgezeichneter
Abriebbeständigkeit. Der Kratzfestigkeitswert des plattenförmigen Kunstharzformkörpers betrug 13%.
Eine Mischung aus 70 Teilen Pentaerythrittetraacryiat.
30 Teilen 1.6-HexandioIdiacrylat und 2 Teilen
Benzoinmethyläther wurde gleichmäßig in einer Dicke von etwa 0,02 mm auf eine Oberfläche eines 2 mm
starken plattenförmigen Kunstharzformkörpers aus Polycarbonat aufgetragen. Mittels einer Lichtquelle mit
20 W Leuchtstoffröhren einer Länge von etwa 58 cm, die hauptsächlich Licht einer Wellenlänge von etwa
3650 A abstrahlten und im Abstand von 5 cm voneinander angeordnet waren, wurde das unmittelbar unter den
Leuchtstoffröhren befindliche polymerisierbare Material 4 min lang zur Polymerisation belichtet. Der
erhaltene Kunstharzformkörper in Form einer Platte zeigte hervorragende Kratzfestigkeitswerte.
Hierzu I Blatt Zciclinuimcii
Claims (2)
1. Kunstharzformkörper bestehend aus Polymethyimethacrylat,
einem Methylmethacrylat-Mischpolymeren,
Polystyrol, Acrylnitril-Siyrol-Mischpolymeren, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten,
einem Polycarbonat oder Polysulfon als Kiinstharzkern und einem darauf festhaftenden
Kunstharzmantel erhöhter Abriebbeständigkeit aus einem Homo- oder Mischpolymerisat, das in
einpolymerisierter Form mindestens 40 Gew.-% Einheiten wenigstens eines Esters mit insgesamt
mindestens 3 Acryloxy- oder Methacryloxy-Resten pro Molekül von Trimethyloläthan, Trimethylolpropan,
Pentaerythrit oder Dipentaerythrit und höchstens 60 Gew.-% Einheiten von damit mischpolymerisierbaren
einfach oder zweifach äthylenisch ungesättigten Monomeren enthält
2. Verfahren zur Herstellung von Kunstharzformkörpern
mfc einem Kunstharzkern, bestehend aus Polyrnethylmeihacrylat, einem Methylmethacrylat-Mischpolymeren,
Polystyrol oder einem Acrylnitril-Styrol-Mischpolymeren,
und einem darauf festhaftenden Kunstharzmantel erhöhter Abriebbeständigkeit, bei dem
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BE520401A (de) * | 1952-06-03 | |||
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