DE2164716C2 - Kunstharzformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Kunstharzformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE2164716C2
DE2164716C2 DE19712164716 DE2164716A DE2164716C2 DE 2164716 C2 DE2164716 C2 DE 2164716C2 DE 19712164716 DE19712164716 DE 19712164716 DE 2164716 A DE2164716 A DE 2164716A DE 2164716 C2 DE2164716 C2 DE 2164716C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
synthetic resin
mixture
polymerization
monomer
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19712164716
Other languages
English (en)
Other versions
DE2164716A1 (de
Inventor
Tuneo Otake Hiroshima Ikeda
Akira Oshima
Mikio Shiki
Keisuke Yoshihara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Publication of DE2164716A1 publication Critical patent/DE2164716A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2164716C2 publication Critical patent/DE2164716C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/003Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B29C39/006Monomers or prepolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00Flat articles, e.g. films or sheets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

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. 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.-%.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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
-,-, 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%,
Beispiel 3
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.
Beispiel 4
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%.
Beispiel 5
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
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%.
Beispiel 6
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.
5
6
Vergleichsbeispiel *)
Verglelchsbelsplel *·)
annehmbar
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)
Beispiel 11
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.
Beispiel 12
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.
Beispiel 13
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
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%.
Beispiel 15
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)

Patentansprüche:
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
DE19712164716 1970-12-28 1971-12-27 Kunstharzformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Expired DE2164716C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP45119373A JPS4922951B1 (de) 1970-12-28 1970-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2164716A1 DE2164716A1 (de) 1972-07-13
DE2164716C2 true DE2164716C2 (de) 1982-07-08

Family

ID=14759888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712164716 Expired DE2164716C2 (de) 1970-12-28 1971-12-27 Kunstharzformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS4922951B1 (de)
DE (1) DE2164716C2 (de)
IT (1) IT944417B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3616176A1 (de) * 1986-05-14 1987-11-19 Roehm Gmbh Verfahren zur herstellung einer kratzfesten und witterungsbestaendigen beschichtung auf einem formkoerper
DE3816855A1 (de) * 1988-05-18 1989-11-23 Roehm Gmbh Verfahren zur herstellung kratzfest beschichteter kunststoffbahnen
USRE36294E (en) * 1993-06-09 1999-09-07 Rohm Gmbh Chemische Fabrik Scratch-resistant coating agent based on arcylates
DE4319199A1 (de) 1993-06-09 1994-12-15 Roehm Gmbh Kratzfeste antisoiling- und antigraffity-Beschichtung für Formkörper

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1071342B (de) * 1959-12-17 Rohm &. Haas GmbH Darm Stadt Polymerisation in Formen
GB817343A (en) * 1956-02-07 1959-07-29 Swedlow Plastics Company Improvements in or relating to process for preparing continuous plastic sheets
BE520401A (de) * 1952-06-03
US3368900A (en) * 1964-06-03 1968-02-13 Du Pont Polymerizable compositions and elements
DE1694930A1 (de) * 1966-06-10 1971-10-21 Sun Chemical Corp Photopolymerisierbare Massen
US3518351A (en) * 1968-12-16 1970-06-30 Carborundum Co Heating element

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4922951B1 (de) 1974-06-12
IT944417B (it) 1973-04-20
DE2164716A1 (de) 1972-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2422378C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Kunststoff gießlingen
US4041120A (en) Process for producing a synthetic resin article having improved resistance to surface abrasion
DE69621090T2 (de) Verfahren zum Vermindern von Linsen-Fehlern bei der Herstellung von Kontaktlinsen-Halbzeugen
GB2073610A (en) Self-locking threaded articles
DE2807605A1 (de) Beschichtungsmasse und verfahren zur herstellung eines abriebfesten kunstharzformkoerpers
DE1140080B (de) Platte zur Erzeugung von Reliefdruckformen durch Photopolymerisation
DE1447029B2 (de) Verfahren zur herstellung von druckplatten
DE1594193A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Selbstklebebaendern
DE3616176A1 (de) Verfahren zur herstellung einer kratzfesten und witterungsbestaendigen beschichtung auf einem formkoerper
DE3428645A1 (de) Gegenstand, insbesondere optische linse, und verfahren zu seiner herstellung
DE1720152A1 (de) Verfahren zur Beschichtung von Cellulose-Filmen
DE2362005A1 (de) Verfahren zum wasserfestmachen von photopolymeren druckplatten
DE2164716C2 (de) Kunstharzformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4219446C3 (de) Verfahren zum Auftragen einer dekorativen Schicht auf ein Trägermaterial
DE3346048C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Spiegels, bei dem auf die Rückseite einer transparenten Glasscheibe eine Reflexionsschicht und mindestens eine Harz-Schutzschicht aufgebracht werden
DE69714972T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Linsenblatts
DE2412571A1 (de) Verfahren zum aushaerten einer durch licht haertbaren polymerschicht einer druckplatte
DE2103996C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus einer Acrylpolymerisat-Monomer-Mischung
GB1601529A (en) Provision of hydrophilic property to the surface of a hydrophobic polymer substrate
DE10311433B4 (de) Verfahren zur Herstellung von haftklebender Materialien und Dichtungsmaterialien mit dreidimensionaler Struktur
DE3144566C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings zum Kompressionsverstrecken
DE2713192A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum behandeln einer bildflaeche
DE2063259C3 (de) Verfahren zum Aufbringen eines Überzugs auf die Oberfläche eines Kunststoffes
AT233377B (de) Verfahren zum festen Verbinden von Polyolefinfilmen mit hydrophilen Kolloidschichten
DE3740080C1 (de) Verfahren zum Beschichten einer festen,geschlossenen Oberflaeche

Legal Events

Date Code Title Description
8126 Change of the secondary classification

Ipc: C08F 20/20

D2 Grant after examination
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: HENKEL, G., DR.PHIL. FEILER, L., DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN