DE2455715A1 - Formkoerper aus kunststoffen mit verbesserten oberflaechencharakteristika und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

26 174 i/wa

1) DAINIPPON PRINTING CO., LTD., TOKYO/ JAPANA'

2) MITSUBISHI RAYON CO., LTD. TOKYO/JAPAN

Formkörper aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika und Verfahren zu . deren Herstellung

Die Erfindung betrifft Formkörper aus Kunststoffen mit ausgezeichneter Lichtdurchlässigkeit und mit verbesserten Oberflächencharakteristika, insbesondere Oberflächenhärte und Oberflächenglätte, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.

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Kunststoffe mit ausgezeichneter Lichtdurchlässigkeit haben grosse Vorteile; sie- sind gewichtsmässig leichter als Glas und besitzen, eine höhere Schlagfestigkeit als Glas und wurden deshalb bisher zu organischem Flachglas (plate glas),_vKronleuchtern, Verkleidungen für Beleuchtungsgeräte und optische Linsen, einschliesslich Sammellinsen (condensing lenses), Linsen für Brillen und dergleichen, verarbeitet und verwendet. Diese Formkörper aus Kunststoffen zeigten jedoch eine niedrige Oberflächenhärte, die beim Inkontaktbringen mit anderen Substanzen dazu neigten, durch Abrieb, Schlagen und "Kratzen beschädigt zu werden, mit dem Ergebnis, dass sowohl die Lichtdurchlässigkeit als auch das gute Aussehen verschlechtert wurde und damit der Wert dieser Gebrauchsgegenstände abnahm..

Um die Oberflächencharakteristika von geformten Substraten aus Kunststoffen mit ausgezeichneter Lichtdurchlässigkeit zu verbessern, sind bisher viele Verfahren vorgeschlagen worden, gemäss welchen an den Oberflächen der Formkörper aus Kunststoffen ein gehärteter Film aus einem Gemisch, das aus einem Aminoalkydharz und einem Polydialkylsiloxan besteht, gebildet wurde (siehe japanische Offenlegungsschrift 71 659/73) ; weiterhin sind die folgenden gehärteten Filme bekannt: ein Gemisch, das aus einem verätherten Methylolmelamin und einem urethanmodifizierten Polyester besteht (JA-AS 109/72 und JA-OS 54 68/74); ein gehärteter Film aus einem hydrolysierten Tetraalkoxysilan (JA-OS 14535/74); ein gehärteter Film aus einem Gemisch, das aus einem hydrolysierten Alkylsilikat und einem Vinyltriäthoxysilan oder einem eine Hydroxylgruppe enthaltenden Polymerisat besteht (JA-OS 26419/72 und FR-PS 1 483 448 und 1 483 449); ein gehärteter Film aus einem Gemisch, das aus einem Polysiloxan mit 15 bis 60 Mol.% Siloxaneinheiten

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mit funktioneilen Vinylgruppen und einer Verbindung der •Formel (CH₃) ^10/"(CH₃)HSiOy_nZTc₆H₅) ₂Sig7_mSi(CH₃)₃ besteht (JA-OS 355/74); ein gehärteter Film aus einem Hydrolysat von Methyltrialkoxysilan oder Phenyltrialkoxysilan (US-PS 3 389 114, 3 389 121, 3 451 838 und 3 460 980); ein gehärteter Film aus einem Alkandiol dimethacrylat (US-PS 3 097 106, 2 997 745 und 2 320 536, JA-AS 17847/60 und 10676/71); ein gehärteter Film eines Gemisches, das aus einem ungesättigten Polyester und einem DimethaGrylat besteht (US-PS 2 320 536); ein gehärteter Film aus einem Diallyloxyalkylmaleat (US-PS 2 514 786); oder ein gehärteter Film aus einem N-Carballyloxyureidoallylcarbonat (US-PS 2 579 427).

Wenn die Formkörper aus Kunststoffen gemäss den oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden, können die Oberflächencharakteristika insbesondere die Oberflächenhärte verbessert werden, ohne dass eine wesentliche Verschlechterung der Lichtdurchlässigkeit auftritt. Für die Verwendung aus Deckglasplatten für Uhren bzw. als Linsen für Brillen, zeigen die gemäss den oben genannten Verfahren hergestellten Formkörper aus Plastik jedoch noch keine befriedigenden Ergebnisse aus den folgenden Gründen: (1) Die Deckgläser für Uhren und die Linsen für Brillen werden mit feinem Staub stark abgerieben bzw. abgeschliffen, so dass selbst die Formkörper mit. verbesserten Oberflächencharakteristika an den Oberflächen aufgrund des Abriebes trübe werden, und (2) da Uhren und Brillen von Menschen getragen werden, werden Deckgläser von Uhren und die Linsen von Brillen, die aus den beschriebenen Formkörpern hergestellt wurden, oft mit Wasser, Staub und verschiedenen Chemikalien in Kontakt gebracht und der Einwirkung von hohen Temperaturen ausgesetzt, so

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dass die Filme an den Oberflächen der Formkörper durch den Kontakt mit Wasser, Staub oder Chemikalien oder durch die Einwirkung von Hitze reissen oder abpellen.

Es wurde nun gefunden, dass die erfindungsgemässen Formkörper aus Kunststoffen so ausgezeichnete Oberflächencharakteristika aufweisen, dass sie keine der oben genannten Nachteile zeigen, selbst wenn sie als Deckgläser für Uhren oder als Linsen für Brillen verwendet werden. Es wurde weiterhin gefunden, dass die erfindungsgemässen Formkörper nach einem der unten angegebenen drei Verfahren (1), (2) und (3) hergestellt werden können.

Die drei Verfahren sind wie folgt:

(1) Verfahren, in welchem ein gehärteter Film eines Überzugsmaterials, das hauptsächlich aus wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise einer Polymethacryloyloxy-Verbindung mit wenigstens drei Methacryloyloxygruppen in einem Molekül oder einer Polyacryloyloxy-Verbindung mit wenigstens drei Acryloyloxygruppen in einem Molekül besteht, auf der Oberfläche eines geformten Substrats (molded Substrate) aus Kunststoffen gebildet wird.

(2) Verfahren, in welchem ein gehärteter Film eines Überzugsmaterials, das hauptsächlich aus wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise einer Polymethacryloyloxy-Verbindung mit wenigstens drei Methacryloyloxygruppen in einem Molekül oder einer Polyacryloyloxygruppe mit wenigstens drei Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem fluorhaltigen oberflächenaktiven

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Mittel besteht,· auf der Oberfläche eines Fomkörpers aus Kunststoffen gebildet wird. "

(3) Verfahren, in welchem ein gehärteter Film aus einem in den oben beschriebenen Verfahren (1) oder (2) angegebenen Überzugsmaterial auf der Oberfläche eines Formkörpers aus Kunststoffen gebildet wird, wobei die Formkörper erhalten werden, indem man ein Thermoplastik unter spezifischen Bedingungen einem Spritzgussverfahren unterwirft.

Kunststoffe mit ausgezeichneter Lichtdurchlässigkeit, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise Methacrylatharze, wie beispielsweise PoIymethylmethacrylat, Polycyclohexylmethacrylat, Copolymerisate von Methylmethacrylat mit anderen Vinylmonomeren und dergleichen; Polystyrol"; Acrylnitril-Styrol-Copolymerisate, Polycarbonate, Polyallyldiglykolcarbonate; Zelluloseester und dergleichen. Diese Kunststoffe besitzen eine ausgeprägt gute Lichtdurchlässigkeit und Wetterbeständigkeit' und zeigen diese Wirksamkeiten in ausreichendem Masse, insbesondere wenn sie als Flachgläser, Kronleuchter, Linsen für Brillen, wie beispielsweise Modebrillen und Sonnenbrillen, Linsen für optische Instrumente, wie beispielsweise in Kameras,- Mikroskopen und Vergrösserungsvorrichtungen, Linsen für industrielle Ausrüstungen, wie beispielsweise Schutzmasken beim Schweissen, als Gasabwehrmasken und als Fensterscheiben für Flügzeuge, sowie als Deckgläser für Uhren verwendet werden; sie können aber auch als Schutz- · schichten für verschiedene Messgeräte, als Schützschichten für Schallplattenspieler, als Schutzschichten von Beleuchtungsgeräten bzw. Beleuchtungskörpern,Reklamewänden und anderen Ausstellungsstücken verwendet werden.

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Das erfindungsgemäss verwendete Beschichtungsmaterial besteht vorzugsweise aus wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie z.B. einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens drei- Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 und/oder einer PoIyacryloyloxy-Verbindung mit wenigstens drei Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800. Ein Überzugsmaterial, das hauptsächlich aus einer Polyacryloyloxyverbindung bzw. Polymethacryloyloxyverbindung mit einem Molekulargewicht von weniger als 250 besteht, kann keinen gehärteten Film mit einer ausreichend hohen Vernetzungsdichte bilden, so dass keine Formkörper aus Kunststoffen, die eine hohe Abriebfestigkeit aufweisen, unter Verwendung dieses Überzugsmaterials erhalten werden können. Andererseits hat ein Überzugsmaterial, das hauptsächlich aus einer Polyacryloyloxyverbindung bzw. Polymethacryloyloxyverbindung mit einem Molekulargewicht von meht als 800 besteht, eine zu hohe Viskosität und damit keine ausreichende Streichbarkeit bzw. Beschichtbarkeit zur Bildung eines Films mit ausgezeichneter Glätte, so dass ein Formkörper aus Kunststoffen mit ausgesprochen guten optischen Eigenschaften unter Verwendung dieses Beschichtungsmaterial s nicht erhalten werden kann.

Die Poly(meth)acryloyloxyverbindungen mit wenigstens drei (Meth)acryloyloxygruppen in einem Molekül, die erfindungsgemäss verwendet werden können, sind beispielsweise Verbindungen, die durch Reaktion von Tri- oder mehrwertigen Alkoholen mit Acryl bzw. Methacrylsäure oder Derivaten dieser Säuren erhalten werden. Beispiele solcher Dreioder Mehrfachalkohole, die erfindungsgemäss verwendet werden können, sind Glyzerin,Trimethyloläthan, Trimethylolpropan,

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Pentaerythritol, Diglyzerin, Ditrimethylolpropan, Ditrimethyloläthan und Dipentaerythritol; bevorzugte Beispiele der Poly(meth)acryloyloxyverbindungen sind Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritoltetra(meth)acrylat und

Ditrimethylolpropantetra(meth)acrylat. Als Poly(meth)-acryloyloxaverbindung kann jede Verbindung verwendet werden, die durch Reaktion einer gesättigten Di- oder Tricarbonsäure mit einem Glyzidyl(meth)acrylat und mit (Meth)acrylsäure oder Derivaten davon erhalten werden kann·. Diese Verbindungen können beispielsweise gemäss dem folgenden Reaktionsschema hergestellt werden:

HOOCRCOOH + 2CH₀=C-COOCH₀-CH - CH₀

R¹

CH₀=C-COOCH₀-CHCH₀OOCRCOOCh₀CHCH₀OOC-C=CH₀ 2 2 ι 2 21 2 2

OH OH "

R¹

+CH₀=C-COCl

ζ ν

-HCl

i . f¹

CH₀=C-COOCH₀CHCH₀OOCRCOOCH₀CHCH₀OOC-C-Ch₀

^ Z I Z ZxZ Z

CH₀=C-COO 00C-C=CH₀

• 1 1

R R

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in denen R eine Alkylen, Cyoloalkylen oder Arylengruppe mit bis zu 1 2 Kohlensi
die Methylgruppe sind.

mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen und R Wasserstoff oder

Konkrete Beispiele von gesättigten Di- oder Tricarbonsäuren, die gemäss der oben angegebenen Reaktion zur Herstellung von Poly(meth)acryloyloxyverbindungen verwendet werden können, sind Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure und Hexahydrophthalsäure.

Das Beschichtungs- bzw. Überzugsmaterial, das erfindungsgemäss verwendet wird, sollte wenigstens 30 Gew.% wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise die oben angegebene Poly(meth)acryloyloxyverbindung, enthalten. Wenn ein Beschichtungsmaterial mit weniger als 30 Gew.% der Poly(meth)acryloyloxyverbindung verwendet wird, hat der erhaltene Film eine niedrige Vernetzungsdichte und damit wird die Härte u.die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser und Lösungsmittel verschlechtert, so dass Formkörper aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika, wie sie erfindungsgemäss hergestellt werden, bei Verwendung dieses Überzugsmaterials nicht erhaltenwerden können.

Um die Flexibilität eines auf der Oberfläche von Formkörpern aus Kunststoffen zu bildenden gehärteten Films zu verbessern, wird deshalb vorzugsweise eine Überzugsmaterial verwendet, das aus wenigstens 30 Gew.% der oben genannten polyfunktionellen Verbindung und weniger als 70 Gew.% wenigstens einer Verbindung aus der Reihe der Monoacryloyloxyverbindungen, Monomethacryloyloxyverbindungen,

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Diacryloyloxyverbindungen und Dimethacryloyloxyverbindungen besteht. Beispiele solcher Mono(meth)acryloyloxyverbindungen sind z.B. Acrylate bzw. Methacrylate mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Methylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Äthylmethacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, Propylacrylat,Propylmethacrylat, 2-Äthylhexylacrylat,2-Äthylhexylmethacrylat, Hexylacrylat; Hexylmethacrylat, Cyclöhexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat und Glyzidylacrylat bzw. Glyzidylmethacrylat, sowie Acryl-und Methacrylsäuren; Beispiele für die genannten Di(meth) acryloyloxyverbindungen sind z.B. Äthylenglykoldiacrylat/ Äthylenglykoldimethacrylat, Propylenglykoldiacrylat^Propylenglykoldimeth-. acrylat, 1 ^3-Butandioldiacrylat,, 1,3-Butandioldimethacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, Neopentyl-glykoldiacrylat, Neppentylglykoldimethacrylat, Diäthylenglykoldiacrylat, Diäthylenglykoldimethacrylat, Tetramethylenglykoldiacrylat, Tetramethylenglykoldimethacrylat, Pentandioldiacrylat, Pentandioldimethacrylat und Hexandioldiacrylat bzw. Hexandioldimethacrylat.

Es ist nicht erwünscht, dass das erfindunsgemäss verwendete Überzugsmaterial eine Poly(meth)acryloylverbindung enthält, die andere Atome als Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoffatome aufweist. Ein gehärteter Film aus einem Überzugsmaterial, das hauptsächlich aus einer Poly(meth)-acryloylverbindung mit anderen Atomen als Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoffatomen besteht, unterscheidet sich im Refraktionsindex von den erfindungsgemäss verwendeten Formkörpern bzw. Formsubstraten aus Kunststoffen mit ausgez-eichneter Lichtdurchlässigkeit und deshalb ist ein durch

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Formkörper aus Kunststoff_;insbesondere durch Linsen aus Kunststoffe^ die eineni gehärteten Film aus solchem Überzugsmaterial aufweisen, betrachtetes Bild auf unerwünschte Art und Weise verzerrt. Ausserdem hat ein gehärteter Film aus solchem Überzugsmaterial eine unerwünscht niedrige Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen, gegenüber Wasser, gegenüber Chemikalien und dergleichen.

Um die Hitzebeständigkeit, die Schlagfestigkeit und die Abriebfestigkeit der erfindungsgemässen Formkörper aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika zu verbessern und gleichzeitig ihre optische Verzerrung zu vermindern, wird vorzugsweise ein Überzugsmaterial verwendet, welches durch Einarbeitung eines fluorhaltigen oberflächenaktiven Mittels, das in dem Überzugsmaterial löslich ist, in das Überzugsmaterial· hergestellt wird. Das in diesem Falle verwendete fluorhaltige oberflächenaktive Mittel kann jedes fluorhaltige anionische, kationische, nichtionische oder amphotere oberflächenaktive Mittel sein.

Beispiele von fluorhaltigen anionischen oberflächenaktiven Mitteln sind Kaliumpeffluorcarbonsäuresulfonat, Natriumperfluorcarbonsäurecarboxylat, N-Natriumcarboxymethylperfluorcarbonsäuresulfonamid, Natriumperfluorcarbonsäuresulfat und dergleichen; Beispiele von fluorhaltigen kationischen oberflächenaktiven Mitteln sind Perfluorcarbonsäuresulfonamidäthyltrimethy!ammoniumhalogenide, Perfluorcarbonsäuresulfonamidpropyldimethylamin-Halogenwasserstoffsalze,Perfluor■ carbonsäureamidpropyltrimethy!ammoniumhalogenide und dergleichen; Beispiele von fluorhaltigen nichtionischen

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oberflächenaktiven Mitteln sind N-AlkylperfluorcarbonsäuresulfonamidejN-Dimethylaminopropylperfluorcarbonsäuresulfonamid, N-Carboxymethylperfluorcarbonsäuresulfonamid, Polyoxyäthylenperfluorcarbonsäuresulfonamidäther, N-Dimethylaminopropylperfluorcarbonsäureamide, N-Alkylperfluorcarbonsäureamide, Polyoxyäthylenperfluorcarbonsäureamidäther, Perfluorcarbonsulfonsäuren, Perfluorcarbonsäurealkylester, Perfluorcarbonsäurehydroxyamide und dergleichen; Beispiele von fluorhaltigen amphoteren oberflächenaktiven Mitteln sind Alkylamine, die Perfluorcarbonsäuresulfonamidbindungen vom Betaintyp aufweisen und Alkylamine, die Perfluorcarbonsäureamide vom Betaintyp aufweisen. Unter den oben genannten oberflächenaktiven Mitteln sind die fluorhaltigen nichtionischen oberflächenaktiven Mittel für die Verwendung gemäss der vorliegenden Erfindung-besonders geeignet. Ein Überzugsmaterial, das ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthält, lässt sich gut auf Formkörper von Kunststoffen aufbringen und ein Formkörper aus Kunststoffen, der einen gehärteten Film aus solchem Überzugsmaterial aufweist, besitzt nicht nur ausgezeichnete Oberflächenhärte, Oberflächenglätte, Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit, sondern zeigt auch nur geringe optische Verzerrungen.

Die Menge des fluorhaltigen oberflächenaktiven Mittels, das im Überzugsmaterial vorhanden sein sollte, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.%. Wenn ein Überzugsmaterial verwendet wird, das weniger als 0,01 Gew.% des fluorhaltigen oberflächenaktiven Mittels aufweist, ist es nicht möglich, Formkörper aus Kunststoffen mit den gewünschten Wirkungen, die von der Verwendung des

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fluorhaltigen oberflächenaktiven Mittels ableitbar sind, zu erhalten. Es können also keine Formkörper aus Kunststoffen hergestellt werden, deren Oberflächenhärte, Oberflächenglätte, Hitzebeständigkeit und Abriebfestigkeit weiter verbessert und deren optische Verzerrung weiter ■vermindert wurden. Wenn andererseits ein Überzugsmaterial mit mehr als 5 Gew.% der fluorhaltigen Verbindung verwendet wird, wird die Haftung zwischen dem gehärteten Film des überzugsmaterials und dem zu behandelnden Formkörper aus Kunststoff unzureichend, so dass es schwierig wird, Formkörper aus Kunststoffen mit ausgezeichneten Oberflächencharakter istika, wie beispielsweise Oberflächenhärte, Schlagfestigkeit und dergleichen zu erhalten.

Die Dicke des gehärteten Films, der auf der Oberfläche . der Formkörper aus Kunststoff gebildet wird, sollte im Bereich von 1 bis 5Ou, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 30/U liegen. Formkörper aus Kunststoffen mit einem gehärteten Film von weniger als 1 ,u Dicke sind minderwertig im Hinblick auf Abriebfestigkeit und Oberflächenglätte. Formkörper aus Kunststoffen mit einem gehärteten Film von mehr als 50 ,u Dicke· andererseits zeigen nicht nur unzureichende Flexibilität des Filmes auf, sondern es werden auch Verzerrungen im Film gebildet und es treten Risse im gehärteten Film auf, wegen des leichten Biegens der Formkörper aus Kunststoffen. Wenn solche Formkörper aus Kunststoffen weiterhin dem Einfluss von Frischluft ausgesetzt werden, werden ebenfalls Risse im gehärteten Film gebildet. Dementsprechend können solche Formkörper nicht unter den strengen Anforderungen, wie sie für die Herstellung von Linsen für Brillen bzw. Deckgläsern für

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Uhren gelten, verwendet werden.

Um einen gehärteten Film aus dem oben beschriebenen Überzugsmaterial zu bilden, können Verfahren angewendet werden, wie beispielsweise das Beschichten der Oberfläche von Formkörpern aus Kunststoffen mit dem Überzugsmaterial und anschliessende Hitzebehandlung oder Bestrahlung, entweder mit einem Licht von 2000 bis 8000 & Wellenlänge oder mit Bestrahlung durch Alphastrahlen, Betastrahlen, Gammastrahlen oder Elektronenstrahlen, wodurch eine Vernetzungsreaktion in der Beschichtung erfolgt. Wenn die Beschichtung einer Hitzebehandlung ausgesetzt wird, sollte das Überzugsmateriai 0,01 bis 5 Gew.% eines Polymerisationsinitiators, wie beispielsweise Azobisisobutyronitril, Azobis-2,4-dimethylvaleronitril, Benzoylperoxid oder Di-tbutylperoxid enthalten.. Wenn die Schicht mit einem Licht von 2000 bis 8000 8 bestrahlt wird, sollte das Überzugsmaterial 0,01 bis 5-Gew.% einer Carbonylverbindung, wie beispielsweissBenzoin, 2-Methylbenoin, Benzoinmethyläther, Benzoinathyläther, Benzoinisopropyläther, Benzoinbutyläther, Acetoin, Butyroin, Benzil oder Benzophenon als lichtempfindliche Substanz enthalten. Ein gehärteter Film aus einem Überzugsmaterial, das mehr als 5 Gew.% dieser Carbonylverbindung enthält, wird gelb, mit dem Ergebnis, dass die Formkörper aus Kunststoffen in ihren optischen Charakteristika unerwünscht beeinträchtigt sind.

Um ein solches erfindungsgemässes Überzugsmaterial durch Bestrahlung mit Licht zu härten, wurde auch vorgeschlagen, anstelle der oben genannten Carbony!verbindung ein

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polychloriertes Polyphenylharz zu verwenden, wie beispielsweise polychlorierte Diphenyle, polychlorierte Triphenyle, chlorierte Kautschuke, Perchlorpentacyclodecen, chlorierte Paraffine, Polybrombenzole, Dichlormaleinsäureanhydrid, 1-Chlor-2-methylnaphthalin und 2-Bromäthylmethyläther und zwar als lichtempfindliche Verbindung.

Diese Verbindungen sind jedoch starke Weichmacher, obwohl sie als lichtempfindliche Verbindungen reagieren. We^rnn daher Filme von Überzugsmaterialien, die solche Verbindungen als lichtempfindliche Verbindung enthalten mit Licht bestrahlt werden, werden sie in leichtklebrige und deutlich weiche Filme umgewandelt, die leicht durch leichtes Kratzen oder Schlagen beschädigt werden können. Deshalb können solche Uberzugsmaterialien für die Herstellung von Formkörpern aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika gemäss der vorliegenden Erfindung nicht verwendet werden.

Für die Herstellung der oben beschriebenen Formkörper aus Kunststoffen können so bekannte Verfahren wie das Spritzgussverfahren, das Giessverfahren, das Formpressen, das Strangpressverfahren und das Presspritzverfahren angewendet werden. Für die Herstellung der Formkörper aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika gemäss der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise jedoch die folgenden zwei Verfahren angewendet, in welchen eine Erklärung im Hinblick auf den Fall, in dem ein überzugsmaterial, das eine lichtempfindliche Verbindung enthält, verwendet wird, abgegeben wird:

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Erstes Verfahren;

Das erste Verfahren wird folgendermassen ausgeführt:

Das Überzugsmaterial wird bis zu einer vorherbestimmten Dicke auf die innere Oberfläche einer Form, die zur Herstellung der Formkörper aus Kunststoffen dient, aufgetragen und dann beispielsweise mit einem Licht von 2000 bis 8000-2. mehrere Minuten lang in einer sauerstofffreien Atmosphäre bestrahlt, um einen gehärteten Film auf der inneren Oberfläche der Form zu bilden. Anschliessend wird ein Vinylmonomeres, das für dieBildung der Formkörper aus Kunststoffen vorgesehen ist, d.h. ein Methacrylatsirup, in die Form gegeben bzw. gegossen und unter vorher bestimmten Bedingungen polymerisiert. Der erhaltene Formkörper aus Kunststoff wird aus der Form herausgenommen.

Andererseits kann auch ein Verfahren angewendet werden, in welchem Allyldiglykolcarbonat in eine Form eingegossen und unter vorher bestimmten Bedingungen polymerisiert wird, so dass ein Formkörper aus Kunststoffen entsteht, auf den. dann das oben beschriebene Überzugsmaterial auf der Oberfläche aufgebracht und gehärtet wird, wodurch ein Formkörper mit einem gehärteten Film erhalten wird.

Gemäss dem oben beschriebenen Verfahren ist es möglich, Formkörper aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika gemäss der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Dieses Verfahren hat jedoch einen Nachteil insofern, dass, da ein Monomeres oder Sirup in eine Form eingegossen und polymerisiert werden muss, eine äusserst

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lange Zeitspanne erforderlich ist, solche Formkörper herzustellen. Um diesen Nachteil zu überwinden, wird vorzugsweise das zweite Verfahren, das anschliessend beschrieben wird, angewendet.

Zweites Verfahren:

Dieses Verfahren wird dergestalt durchgeführt, dass ein thermoplastisches Harz, wie beispielsweise ein Polymethylmethacrylat, ein Polycarbonat, ein Zelluloseester oder eine ähnliche Substanz, als Formmasse verwendet wird, gemäss dem Spritzgussverfahren geformt wird und in welchem das Überzugsmaterial auf den Formkörper aufgebracht und dann gehärtet wird, wodurch Formkörper aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika erhalten werden.

Im Falle des zweiten Verfahrens wird eine Spannung oder optischen Verzerrung in den Formkörpern bewirkt, die in Abhängigkeit zu den Bedingungen des Spritzgussverfahrens steht. Wenn ein gehärteter Film aus dem Überzugsmaterial auf der Oberfläche solcher geformten Substrate mit innerer Spannung gebildet wird, ist die Haftung zwischen dem gehärteten Film und dem Formkörper unzureichend. Dadurch erhalten die herge- · stellten Formkörper insofern Nachteile, als der gehärtete Film schon durch leichten Stoss rissig wird, und auch insofern, als der gehärtete Film sich von den Formkörpern abschält, wenn die Artikel bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit aufbewahrt werden.

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Deshalb ist.es für die Herstellung gemäss dem zweiten Verfahren wichtig bzw. notwendig, Formkörper herzustellen, die frei von Inneren Spannungen sind; für die Herstellung solcher Formkörper ist es notwendig, eine Form zu verwenden, die die Bedingungen der Formel S '/S_n-0.2, vorzugsweise 0,O=S-ZS_n=O.2, in der S_Ä der Querschnittsbereich des gemeinsamen Teiles zwischen dem Steg und dem Hohlraum der Form und S_ß der maximale·Querschnittsbereich des Hohlraums darstellen, erfüllt. Eine Form, die für das Spritzgiessen von thermoplastischen Materialien, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat, verwendet wird, setzt sich im allgemeinen aus einer Spule bzw. Hapsel, einem Hauptkanal, einem Angussteg und und einem Hohlraum zusammen. Gemäss einem solchen Spritzgussverfahren werden Formkörper aus Kunststoffen auf solche Art und Weise hergestellt, dass das thermoplastische Harz geschmolzen wird und das geschmolzene Harz auf die Spule bzw. Haspel der Form gegeben und dann in dem Hohlraum der Form mit Hilfe des Hauptkanals und des Angusssteges .der· Form gegeben wird.

Wenn eine Form mit einem S_nZS₀ Verhältnis von weniger

AB

als 0,2 verwendet wird, wird die Fliessgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes, das durch den Hauptkanal und durch den Angussteg in den Hohlraum der Form eingeführt wird, an dem Hohlraumbereich geringer als an dem Angussstegbereich. Eine so grosse und-schnelle Variation in der Fliessgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes in der Form bewirkt molekulare Orientierung und Formspannung in den hergestellten Formkörpern aus Kunststoff. Die Formkörper aus Kunststoff mit einer solchen

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molekularen Orientierung und Formspannung der Formmasse sind in ihren optisch'en Charakteristik^ unzulänglich. Wenn darüber hinaus ein gehärteter Film auf der Oberfläche von solchen Formkörpern gebildet wird, wird die in den Formkörpern enthaltene Formspannung eine Quelle für die Erzeugung der Restspannung, so dass der gehärtete Film von den Formkörper^ abgeschält wird oder durch leichten Stoss reisst, so dass es unmöglich wird, Formkörper mit ausserordentlich guten Eigenschaften gemäss der vorliegenden Erfindung zu erhalten.

Wenn im Gegensatz dazu eine Form mit einem S /S Verhältnis von 0,2 oder mehr verwendet wird, ist die Fliessgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes in der Form nicht sehr unterschiedlich im Angusstegbereich und im Hohlraumbereich. Dementsprechend entsteht weder eine Orientierung noch eine Formspannung in den erhaltenen Formkörpern. Selbst wenn ein gehärteter Film auf der Oberfläche der hergestellten Formkörper gebildet wird, wird der Film nicht leicht von den Formkörpern abgeschält und der Film reisst auch nicht durch einen leichten Stoss,

Wie schon oben bei der Herstellung von Formkörpern mit Hilfe des Spritzgussverfahrens angegeben wurde, ist die Gestalt der für die Herstellung der Formkörper mit ausgezeichneten optischen Charakteristika, die ausserdem frei von Formspannungen sind, verwendeten Form wichtig. Selbst wenn eine Form der oben genannten Gestalt verwendet wird, gibt es trotzdem einige Fälle, in denen Formspannungen in den erhaltenen Formkörpern auftreten. Um Formkörper nach dem Spritzgussverfahren zu erhalten, die

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die oben angegebenen Nachteile nicht aufweisen, ist es notwendig, dass die Bedingungen der folgenden Formeln eingehaltenwerden:

¹ -—- = 0.1 L i_7

t_T + t₂ + t₃

= 5 cc/sec.ram (_

"t- χ a

in denen t- die Einspritzzeit, t~ die Verweilzeit, t., die Abkühlzeit, V das Volumen des Hohlraumes der Form und a die durchschnittliche Dicke des geformten Substrates bedeuten.

Wenn ein geschmolzenes Kunstharz unter solchen Bedingungen durch Spritzgiessen geformt wird, dass die Zeit t.., t~ und t, die oben genannte Formel I befriedigen und die offensichtliche Einspritzgeschindigkeit des zu verformenden Harzes bei 5 cc/sec.mm oder weniger liegt, steigt die Fliessgeschwindigkeit der Formmasse im Bereich zwischen dem Hauptkanal und dem Angussteg der Form etwas an, aber sie wird wesentlich verlangsamt während die Formmasse durch den Angussteg hindurchgeht. Dementsprechend tritt keine schnelle Reduktion der Fliessgeschwindigkeit der Formmasse in dem Hohlraum der Form auf, so dass weder eine Orientierung noch

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Spannungen der Formmasse auftreten, mit dem Ergebnis, dass die Formmasse zu Formsubstratei aus Kunststoffen mit ausgezeichneten optischen Charakteristika, die ausserdem frei von Restspannungen sind, verformt werden kann. Obwohl die anderen Bedingungen des Spritzgussverfahrens keine speziellen Grenzen aufweisen, sollte die Formtemperatur und die Harztemperatur vorzugsweise so hoch wie möglich innerhalb der Bereiche gehalten werden, die von der Art der Formmasse abhängt, und der Einspritzdruck sollte vorzugsweise so niedrig wie möglich gehalten werden.

Auf den nach dem oben beschriebenen Formverfahren hergestellten Substraten aus Kunststoffen, wird ein Überzugsmaterial der spezifischen Zusammensetzung, wie sie oben beschrieben wurde, aufgetragen und zwar entweder durch Aufsprühen, Aufstreichen, Auffliessen, Eintauchen, Auftragen unter Drehung oder Aufwalzen. Danach wird die aufgetragene Schicht durch Hitzebehandlung oder durch Bestrahlung mit Licht von 2000 bis 8000 A* oder durch Bestrahlung mit Alphastrahlen, Betastrahlen, Gammastrahlen oder Elektronenstrahlen behandelt, wodurch Formkörper aus Kunststoffen erhalten werden, die einen gehärteten Film besitzen. Da die Formkörper keine Spannungen aufweisen, kann der gehärtete Film fest auf den Formkörpern haften und wird deshalb weder von den Formkörpern abgeschält noch werden Risse auftreten, selbst wenn die Schicht dem Einfluss eines recht starken Stosses ausgesetzt wird. Für den Fall, dass die oben genannte Belichtung oder Bestrahlung durchgeführt wird, um die aufgetragene Schicht zu härten, werden die mit dem Überzugsmaterial beschichteten

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Substrate vorzugsweise in einer inerten Gasatmosphäre, wie.beispielsweise in Stickstoff, Kohlendioxid, Verbrennungsgas, Argon, Helium oder Krypton belichtet oder bestrahlt*

Wenn das erfindungsgemässverwendete Überzugsmaterial auf die Substrate aus Kunststoffen aufgetragen wird und dann durch einen Negativfilm der Einwirkung von Licht ausgesetzt wird, wird der belichtete Bereich des erhaltenen Überzuges gehärtet, während der unbelichtete Bereich ungehärtet verbleibt. Wenn der unbelichtete Bereich entfernt wird, werden Formkörper aus■Kunststoffen erhalten, die einen gehärteten Film in Form eines Musters aufweisen.

Das erfindungsgemäss verwendete Überzugsmaterial kann entweder allein oder in Mischung mit einem Farbstoff oder einem Pigment verwendet werden.

Die erfindungsgemässen Formkörper aus Kunststoffen mit verbesserten Oberflächencharakteristika haben eine wesentlich bessere Oberflächenhärte und zeigen wesentlich bessere Abriebfestigkeit, Kratzwiderstandsfähigkeit und Schlagfestigkeit als die bekannten Formkörper aus Kunststoffen. Selbst wenn die erfindungsgemässen Formkörper aus Kunststoffen in einer Atmosphäre von hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit aufbewahrt werden, schält sich der gehärtete Film nicht von der Oberfläche der Formkörper ab und zeigt auch keine Risse.

Während die erfindungsgemässen Formkörper aus Kunststoffen

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als organische Flachgläser, sowie als Möbel und Verkleidungen für Beleuchtungskörper und Konstruktionsmaterialien, Ausstellungsmaterialien und verschiedene Reklametafein verwendet werden können, können sie ausserdem, aufgrund ihrer guten Eigenschaften, d.h. ihrer ausgezeichneten optischen Charakteristika, ihrer Oberflächenhärte und ihres Widerstands gegenüber Beschädigungen als Linsen für Gläser, wie beispielsweise'Modegläser, Schutzbrillen, Sonnenbrillen und ophthalmische Gläser, als Linsen für optische Instrumente, wie beispielsweise in Kameras, Mikroskopen und Vergrösserungsgläsern, als Linsen für Uhren oder Linsen für Industrieausrüstungen , wie beispielsweise Schutzmasken beim Schweissen, Antigasmasken und Fensterscheiben für Flugzeuge verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen im grösseren Detail erläutert. In den Beispielen beziehen sich alle Teile auf Gewichtsteile, wenn es nicht anders angegeben ist.

Beispiel 1

Ein Überzugsmaterial, das aus 50 Teilen Pentaerythritoltetraacrylat, 40 Teilen Trimethylolpropantriacrylat, 10 Teilen Methacrylsäure, 2 Teilen Benzoin-n-butyläther und 0,5 Teilen jeweils eines oberflächenaktiven Mittels, wie es in Tabelle 1 gezeigt wird, besteht, wurde auf beide Seiten einer Polymethylmethacrylatplatte mit einer

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Dicke von 3 mm durch Eintauchen aufgetragen, wobei ein Überzug des Überzugsma"terials auf jeder Seite der Harzplatte erhalten wurde. Anschliessend wurde die Harzplatte in einer Stickstoffatmosphäre unter einer Hochdruckquecksilberlampe von 3 650 S angeordnet und der Überzug durch 1-minütige UV-Bestrahlung gehärtet,wobei ein Kunststoff produkt mit einem gehärteten Film von etwa 25,u durchschnittlicher Dicke erhalten wurde. Die Hitzebeständigkeit, die Schlagfestigkeit, die Abriebfestigkeit und die optische Verzerrung der erhaltenen Gegenstände wurden gemessen und die Ergebnisse in Tabelle 1 zusammengefasst.

Die optische Verzerrung wurde gemäss dem JIS B-9905 Test gemessen und durch die folgenden Beurteilungen charakterisiert: .

X stark

Λ etwas

O kaum

© gar nicht

Die Hitzebeständigkeit wurde dadurch bestimmt, dass man das Teststück 10 Tage lang bei 50°C und 60% Luftfeuchtigkeit (RH) aufbewahrte und die Änderung im Zustand des Films beobachtete.'

Die Schlagfestigkeit wurde gemessen, indem eine Eisenkugel mit einem Durchmesser von 1,5875 cm (5/8 inch)· von einer Höhe von 127,0 cm (50 inches) auf die Filmoberfläche des Teststückes geworfen wurde und die Veränderung

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im Zustand des Films am Aufschlagpunkt beobachtet.

Die Abriebfestigkeit wurde gemäss dem ASTM D-673 Test gemessen und wurde durch den Trübungsgrad des Teststückes nach Aufgabe von 400 g Nr. 80 Siliconcarbid bestimmt.

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Tabelle 1

	4	Oberflächen aktives Mittel	Optische Verzerrung	Hitzebe ständig keit	Schlagfe stigkeit	Abrieb festigkeit Trübungs wert (%)
	5 (Kon trolle)	Polyoxyäthy- lenperfluor- carbonsäure- amid	©	ausge zeich net	ausge zeich net	0,8
	6 (Kon trolle	C5F7H4COOC4H9	Θ	ausge zeich net	ausge zeich net	0,5
	7 (Kon trolle	Ka Hump er- fluorocta- sulfonat	0	ausge zeich net	ausge zeich net.	0,9
	8	Polyoxyäthylenper »rbonsäureamia D,05 Teile Eolyäthylenglykol äther 3,05 Teile	fluor- Dleyl©	ausge zeich net	ausge zeich net	0,8
	-	X Film wur de un gleich- massig	abge schält	auftreten von Rissen	5,3
	Sorbitan- monostearat	Δ	ausge zeich net	teilweise eir gerissen	-2,3
	Polyäthylen- glykololein- säureester	A	ausge zeich net	teilweise eir gerissen	1-1,5
	Alkylacet- amid	A	teilweise abgeschält	ausge zeich net	5,3
Probe Nr.
1
2
3

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Wie aus den in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnissen hervorgeht, zeigen die* erfindungsgemäss hergestellten Produkte keine optischenVerzerrungen oder Unregelmässigkeiten der Filmoberfläche, die die optischen Charakteristika der Produkte verschlechtern und weisen ausserdem ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit auf..

Beispiel 2

Ein Überzugsmaterial, das aus 40 Teilen Pentaerythritoltetraacrylat, 40 Teilen Trimethylolpropantriacrylat, 18 Teilen Äthylenglykoldimethacrylat, 2 Teilen Benzoinn-butyläther und 0,5 Teilen jeweils eines der in Tabelle 2 aufgeführten oberflächenaktiven Mittel besteht, wurde durch Besprühung auf beiden Seiten von Linsen für Sonnenbrillen aufgetragen, die durch Formpressen aus einer Polymethylmethacrylatplatte hergestellt wurden. Anschliessend wurden die Linsen 3 Minuten lang gemäss dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bestrahlt, wodurch Linsen mit.einem gehärteten Film von etwa 20 ,u Dicke erhalten wurden. Die Eigenschaften der so erhaltenen Linsen wurden auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 getestet; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

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Tabelle 2

Probe

Nr.

Oberflächenaktives
Mittel

Optische
Verzerrung

Hitzebeständig keit

Schlagfestigkeit

Abriebfestigkeit Trübungswert (%)

Polyoxyäthylenperfluor- carbonsäuresulfonamid

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0,7

10

Polyoxyäthy lenperfluorcarbonsäureamid

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0,3

11

₂CH₂OCH₃

Q-

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0,5

12

13

Perfluorcarbonsäuresul- fonamidpropy1dimethyI-amin Chlorwasserstoff sal-z ausgezeichnet

ausgezeichnet

0,9

N-KaIiumcarboxymethyl-. perfluorcarbonsäuresul- fonamid

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0,8

(Kontrolle)

Dialkylsulfosuccinat ausgezeichnet

teilweise ab- 3,2 geschält

(Kontrolle)

Polyäthylenglykololeyläther

teilweise
eingerissen

ausgezeichnet

2,5

(Kontrolle)

Polypropylen-

glykolpolyäthy

lenglykoläther

ausgezeichnet

teilweise ab- 4,0 geschält

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TO _

Aus den in Tabelle 2 angegebenen Ergebnissen geht hervor, dass die gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Produkte ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit und Schlagfestigkeit aufweisen und ebenfalls keine optischen Verzerrungen zeigen, so dass sie die Charakteristika, die zur Herstellung von Linsen notwendig sind, in genügendem Umfange aufweisen.

Eine Linse mit ausgezeichneten Oberflächencharakteristika wurde auch in dem Falle erhalten, in dem eine Kunststofflinse gemäss dem Spritzgxessverfahren hergestellt wurde, wobei Methacrylatharz gemäss der oben angegebenen Art und Weise geformt wurde.

Beispiel 3

Jedes der Überzugsmaterialien der in Tabelle 3 gezeigten Zusammensetzungen A, B und C wurde durch Aufsprühen auf eine durch Giessformen hergestellte Polyallyldiglykolcarbonatlinse aufgebracht. An dieser Linse haftete sehr eng ein Quarzglas, das in Übereinstimmung mit der Form der Linse· geformt wurde. Anschliessend wurde die Linse etwa 30 Minuten lang mit einer chemischen Lampe von 3650 8 Hauptwellenlänge bestrahlt, wodurch eine an der Oberfläche gehärtete Linse aus Kunststoff erhalten wurde, die einen gehärteten Film von 11 bis 13,u Dicke aufwies.

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Tabelle 3

Komponenten	Überzug (Gewi A	smateri chtstei B	al C
Trimethylolpropantriacrylat	40	40	40
Neopentylglykoldiacrylat	28	28	28
1,3-Butylenglykoldimethacrylat	30	30	30
Benzoinisopropylather	2	2	2
Polyoxyäthylenperfluorcarbonsäure- amid .	0	0:2	3

Die auf die oben genannte Art und Weise erhaltenen Linsen zeigten geringe optische Abweichungen im Vergleich mit bekannten im Handel erhältlichen Linsen und zeigten : keine Veränderung, , wenn sie 10 Tage lang

bei 50^cC aufbewahrt wurden, zeigten ausserdem eine hohe Schlagfestigkeit und Oberflächenhärte und hatten deutlich hervorstechende Oberflächencharakteristika, sowie Hitzebeständigkeit,

Jedes der oben genannten gleichen Überzugsmaterialien A und B, mit Ausnahme dessen, dass keine lichtempfindliche Substanz darin enthalten war, wurde auf die gleiche Art von Linsen wie oben beschrieben aufgebracht. Anschliessend wurde die Oberfläche der Linsen in einer Stickstoffatmosphäre

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mit Elektronenstrahlen unter Verwendung eines Elektronenstrahlbeschleunigers mi"t einer Beschleunigungsspannung von 300 kV und einem Strahlstrom von 25 mA bestrahlt, so dass die absorbierte Dosis 10 Mrad in einem Dosisverhältnis von 3 Mrad/sec betrug, um zwei Linsen aus Kunststoffen herzustellen. Die so hergestellten Linsen hatten eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit und Oberflächenhärte.

Beispiel 4

Für das Spritzgiessen wurde eine Polymethylenmethacrylatmasse 8 Stunden lang bei 80°C getrocknet. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine "V-15-75", hergestellt von Nihon Seikoshio Co., die mit einer runden Form in Linsenform (S,/ S_D= 0.306) mit einem Hohlraum von 78 mm im Durchmesser,

2 2,2 mm Dicke (a), 50 cc im Volumen (V) und 180 mm maximaler Querschnittsbereich S_n und einem Angussbereich von 25 mm

in der Austrittsweite,2,2mm Dicke und 55 mm im Querschnittsbereich des Austrittes (S₇.) ausgerüstet war, wurde das oben angegebene Harz mit Hilfe des Spritzgussverfahrens zu Linsen aus Kunststoffen unter den unten angegebenen Formbedingungen verformt, wobei die Injektionsteit (t-), die Verweilzeit (t„) und die offensichtliche Einspritzgeschwindigkeit variiert wurden.

Bedingungen beim Verformen:

Zylindertemperatur 265 C

2 Injektionsdruck (gauge) 70 kg/cm

Temperatur der Form 77 C

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Injektionszeit (t₁) Verweilzeit (t~) Abkühlzeit (t₃) scheinbare Einspritzgeschwindigkeit

t₁ Sekunden t₂ Sekunden 10 Sekunden

(cc/sec.mm)

χ a

Unter den oben angegebenen Bedingungen für das Spritzgiessen, sind die Bedingungen t.., t„ t" /(t.. χ t„ + t_) und V/ (t.. χ a) in Tabelle 4 angegeben.

Tabelle 4

Probe Nr.	Injektions zeit t.. (see)	Verweilzeit ±2 (see)	fc1	Offenbare Spritz- giessgeschwin- Sigkeit	4.64
17	4.9	10.1	ti + t2 + t3	t. χ a	3.67
18	6.2	8.8 '	0.196
0.248

Die Oberflächen der beiden Kunststofflinsen, die in Proben Nr. 17 und 18 durch Spritzgiessen des oben genannten Harzes unter den oben genannten Bedingungen erhalten wurden,wurden einzeln mit einem Überzugsmaterial (D)_fdas aus 24 Teilen Pentaerythritoltetacrylat, 45 Teilen Trimethylolpropantriacrylat, 30 Teilen Äthylenglykoldimethacrylat und 1 Teil Benzoin-n-butylather bestand, durch Aufsprühen beschichtet

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ORIGINAL INSPECTED

und dann 1 Minute lang mit einer Hochdruckquecksilberlampe in Kohlendioxidatmosphäre bestrahlt, wodurch auf der Oberfläche jeder Kunststofflinse ein transparenter gehärteter Film mit einer durchschnittlichen Dicke von 20 ,u gebildet wurde.

Die so erhaltenen Kunststofflinsen, von der jede einen gehärteten Film auf der Oberfläche aufwies, wurden einem Adhäsionstest unterworfen, der so durchgeführt wurde, dass der Film jeder Kunststofflinse mit 100 quadratischen Aushöhlungen von 1 mm χ 1 mm Grosse und von einer Tiefe die bis zum'Kunststoffsubstrat reicht, durch Einschneiden mit einem Messer versehen wurde, danach ein Klebestreifen auf den die Rechtecke tragenden Bereich des Filmes aufgeklebt wurde und dann vom Film abgezogen wurde. Die Adhäsion zwischen dem Film und dem Kunststoffsubstrat wurde durch die Anzahl Abzüge mit Klebstreifen, die erforderlich waren, um den Film von dem Substrat abzuschälen bestimmt. Das Ergebnis war dieses, dass die gehärteten Harzfilme, die auf beiden Kunststofflinsen· gemäss Proben 17 und 18 erhalten wurden, nicht abschälten, selbst wenn das Abstreifen mit Hilfe von Klebestreifen 30 mal wiederholt wurde. Die Filme schalten sich auch dann nicht ab, selbst wenn die Kunststofflinsen einem Eintauchtest mit heissem Wasser von 60°C 24 Stunden lang unterworfen wurden. Damit wurde bestätigt, dass die erfindungsgemässsen Kunststofflinsen eine ausgezeichnete Adhäsion zwischen den gehärteten Filmen und den Kunststoffsubstraten aufwiesen.

Auf jede dieser gemäss Proben 17 und 18 erhaltenen Kunststofflinsensubstrate wurde ein gehärteter Film gemäss einem

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täer unten beschriebenen Verfahren gebildet, wobei die Adhäsion zwischen dem gehärteten Film und dem Linsensubstrat weiter verbessert werden konnte.

(I) Das Kunststofflinsensubstrat wurde 2 Minuten lang in ein Methylmethacrylätmonomeres eingetaucht und dann stehen gelassen, um überschüssiges Monomeres zu verdampfen. Auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 4 beschrieben, wurde das genannte Überzugsmaterial (D) auf das kunststoff linsensubstrat aufgebracht und dann gehärtet, wodurch ein gehärteter Film auf dem Linsensubstrat gebildet wurde. Die Adhäsion des gehärteten Films auf dem Linsensubstrat war noch wesentlich besser als in dem Fall, in dem das Linsensubstrat keiner Monomerbehandlung unterworfen wurde.

(II) Das Überzugsmaterial (D) wurde auf üie Oberfläche des Kunststofflinsensubstrats gemäss dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren aufgebracht und dann durch Bestrahlung mit einer Hochdruckquecksilberlampe, zunächst 30 Sekunden lang in Luft bei 45°C und dann 30 Sekunden lang unter Stickstoffatmosphäre bestrahlt, um einen gehärteten Film auf dem Linsensubstrat zu bilden. Die Adhäsion des gehärteten Films auf dem Linsensubstrat war noch ausgezeichneter als in dem Falle, in dem ein gehärteter Film durch Bestrahlung mit einerHochdruckquecksilberlampe in Stickstoffatmosphäre für 3 Minuten gebildet wurde, ohne dass zunächst eine Bestrahlung in Luft vorgenommen wurde.

(III) Das Überzugsmaterial (D) wurde auf eine Oberfläche des Kunststofflinsensubstrats gemäss Beispiel 4 aufgetragen und dann durch Bestrahlung gehärtet, wobei die Bestrahlung von der unbeschichteten Seite aus erfolgte und zwar mit

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einer Hochdruckquecksilberlampe in Stickstoffatmosphäre 3 Minuten lang durchgeführt wurde, wodurch ein gehärteter Film auf dem Linsensubstrat erhalten wurde. Die Adhäsion des gehärteten Films zum Linsensubstrat war noch ausgezeich-. neter^als in dem Falle, in dem ein gehärteter Film durch Bestrahlung von der beschichteten Seite her gebildet wurde.

(IV) Vier Teile Benzoin-n-butyläther als lichtempfindliche Substanz wurden in das Überzugsmaterial (D) eingearbeitet und das erhaltene Überzugsmaterial (D¹) wurde auf das Kunststofflinsensubstrat bis zu einer Dicke von etwa 5 ,u aufgetragen. Auf der beschichteten Seite des Linsensubstrats wurde das Überzugsmaterial (D) weiterhin auf eine Dicke von etwa 15,u aufgetragen, um eine zweischichtige Beschichtung zu bilden. Diese Beschichtung.wurde 3 Minuten lang mit einer Hochdruckquecksilberlampe in Stickstoffatmosphäre bestrahlt, wodurch ein gehärteter Film auf dem Linsensubstrat erhalten wurde. Die Adhäsion des gehärteten Films auf dem Linsensubstrat war noch besser als in dem Falle, in dem der gehärtete Film durch eine einschichtige Schicht des Überzugsmaterials (D)oder (D')erzeugt wurde.

Beispiel 5

Das Überzugsmaterial (D), in das jeweisl 0,5 Teile der in der Tabelle 5 angegebenen oberflächenaktiven Mittel eingearbeitet wurde, wurde auf ein Kunststofflinsensubstrat, das in Probe 1,8 verwendet wurde, aufgesprüht und dann eine Minute lang mit Licht gemäss Beispiel 1 bestrahlt, wobei eine Kunststofflinse mit einem gehärteten Film von

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10 ,u Dicke erhalten wurde. Die optische Verzerrung, die Schlagfestigkeit, die Hitzebeständigkeit und die Abriebfestigkeit der so erhaltenen plastischen Linse wurde gemäss Beispiel 1 bestimmt, wobei die in der Tabelle 5 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

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Tabelle 5

Probe Nr.

Oberflächenaktives Mittel

Optische Verzerrung

Schlagfestigkeit

Hitzebeständig
keit

Abriebfestigkeit

Trübungsgrad (%)

Stahlwolle test

19

Polyoxyäthy lenperfluor carbonsäure sulfonamid

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0.8

mehr al 3,000 g

20

Polyoxyäthy lenperfluor carbonsäure amid

ausgezeichnet

ausgezeich- 0.5 net

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0.6

22

Perfluorcarbonsäuresulfonamidpropyldimethylamin

Chlorwasserstoff salz

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0.9

23

Kaliumperfluor-

carbonsäure-

sulfat

ausgezeichnet

ausgezeichnet

0.8

24 (Kontrolle

Dialkylsulfosuccinat

Δ- Ο

ausgezeichnet

teilweise
abgeschält

3.1

2,500 g

25 (Kontrolle

Polyäthylenglykololeylather

Δ- ο

teilweise gerissen

ausgezeichnet

2.4

mehr al 2,500 g

26 (Kontrolle

Polypropylenglykolpolyäthylenglykoläther

Δ -

ausgezeichnet

teilweise abgeschält

4.0

2,000 g

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ORIGINAL INSPECTED

In Tabelle 5 bedeutet der im Stahlwolletest angegebene Wert das Gewicht, das erforderlich ist, um Zerstörungen hervorzurufen, wenn ein Stahlwollestück aus Nr. 000 Stahlwolle von 25 mm im Durchmesser 100 mal mit dem Teststück in Berührung gebracht wird, unter einer bestimmten Belastung und unter Rotation bei 40 U/Min.

Beispiel 6

Ein für das Spritzgiessen geeignetes Polycarbonatharz wurde 10 Stunden lang bei 12O°C getrocknet. Unter Verwendung einer Schneckenspritzgiessmaschine (Nikko V-25-20, hergestellt von Nihon Seikosho Go), die mit einer Metallform in Form einer quadratischen Platte (S₇. /S_ =s 0,417) mit

A ti

einem Hohlraum von 100 mm χ 100 mm χ 3 mm Dicke (a) in

2 der Grosse, 30 cc im Volumen (V) und 300 mm im maximalen Querschnittsbereich (S_n) und einem Angussteg von 50 nun

xJ

in der Austrittsweite, 2,5 mm in der Dicke und 125 mm im Quadrat im Äustrittsquerschnittsbereich (S,) ausgerüstet ist wird das oben angegebene Polycarbonatharz unter den unten angegebenen Bedingungen durch Spritzgiessen verformt, wobei geformte Kunststoffplatten erhalten werden.

Bedingungen während des Verformens:

Zylindertemperatur 29O°C

2 Injektionsdruck (gauge) 80 kg/cm

Formtemperatur 84 C

Injektionszeit t. Sekunden

Verweilzeit t~ Sekunden

• - 38 -

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COPY

	Spritzge-	7	245571 5
Abkühlzeit U3)			Sekunden
offensichtliche		V
schwindigkeit		X
-		a

Die Werte von t, und t~ und damit die Werte von t

12 11

t_ + t,) und V/ (t.. χ a) wurden wie in der Tabelle 6 angegeben variiert.

Tabelle 6

•robe Ir.	Spritzgiess- zeit t1(see)	Verweilzeit t2 (see)	fc1 +t2 + fc3	f Offenbare Spritz- . giessgeschwindig- keit	4.55
27	2.2	9.8	0.110	t. χ a	2.70
28	3.7	8.3	0.185	1 .96
29	5.1	6.9	0.255

Die Oberflächen der in den Proben Nr. 27 bis 29 erhaltenen geformten Plastikplatten wurden einzeln mit einer überzugsmasse, die aus 60 Teilen Pentaerythritoltetraacrylat, 10 Teilen Trimethylolpropantriacrylat, 20 Teilen Xthylen-

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ORIGINAL !NSPEGTED

glykoldiäcrylat, 10 Teilen Methylmethacrylat und 5 Teilen Benzoin-n-propyläther bestand, beschichtet und dann 10 Minuten lang mit einer Hochdruckquecksilberlampe in Stickstof f atmosphäre bestrahlt, wodurch auf den Oberflächen jeder einzelnen Kunststoffplatte ein transparenter gehärteter Film mit einer durchschnittlichen Dicke von 15 ,u gebildet wurde.

Die so erhaltenen Kunststoffplatten, von denen jede einen gehärteten Film auf der Oberfläche aufwies, wurden dem gleichen Adhäsionstest, wie er in Beispiel 4 beschrieben wurde, unterworfen. Das Ergebnis bestand darin, dass die auf den Kunststoffplatten, gemäss Proben 27 bis 29 erhaltenen Filme selbst dann nicht abschälten, wenn das Abstreifen mit Klebestreifen 30 mal wiederholt wurde. Die Filme schälten auch dann nicht ab, selbst wenn die Platten einem Immersionstest mit heissem Wasser bei 90°C 24 Stunden lang ausgesetztz wurden.

Beispiel 7

Ein im Spritzgiessverfahren verwendbares Polymethylmethacrylat wurde gemäss bekannten Verfahren getrocknet. Unter Verwendung der in Beispiel 6 beschriebenen Spritzgiessmaschine, die mit einer formgebenden Form in Form einer konvexen Linse (S /S = 0,22) mit einem Hohlraum von 60 mm

Ά Jd

im Durchmesser, 3,5 mm in der Dicke (a), 9,9 cc im Volumen

(V) und 50 mm im Austrittsquerschnittsbereich (S_D) und

rs·

einem Angussteg von 5,5 mm in der Austrittsöffnung, 2,0 mm

2
in der Dicke und 11 mm im Austrittsquerschnittsbereich (S_n)

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ausgerüstet war, wurde das oben beschriebene Methacrylatharz einem Spritzgiessverfahren unter den unten angegebenen Formbedingungen unterworfen, wobei konvexe Linsen erhalten wurden.

Bedingungen während der Formgebung:

ZyIindertemperatur	24	5°C
Injektionsdruck (gauge)	90	kg/cm
Formtemperatur	63	0C
Injektionszeit	*1	Sekunden
Verweilzeit		Sekunden
Abkühlzeit(t3)	6	Sekunden
Offensichtliche Spritzge-		V
schwindikgiet		t- χ a

(cc/sec.mm)

Die Werte von t₁ und t₂ und damit die Werte von t₁/(t₁ + t₂ + t-j) und V/(t.. χ a) wurden gemäss den in Tabelle 7 angegebenen Werten variiert.

Tabelle 7

Probe Nr.	Injektions zeit t1(see)	Verweilzeit t-(see)	ti + t2 +-t3	Offenbare. Spritz geschwindigkeit V
30	1.3	3.7	0.12	4- ν a acc/sec .πιπί;
31	1.9	3.1	0.16	2.18
	1 .49

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Die Oberflächen der in den Proben 30 und 31 gebildeten konvexen Linsen wurden einzeln während der Rotation mit einem Überzugsmaterial beschichtet, das aus 40 Teilen Pentaerythritoltetraacrylat, 30 Teilen Trimethylolpropantriacrylat, 20 Teilen Propylenglykoldiacrylat, 0,75 Teilen Benzoin-isobutyläther und 0,5 Teilen eines fluorhaltigen nichtionischen oberflächenaktiven Mittels (FC 431, hergestellt von 3M Co.) bestand und dann 4 Minuten lang mit einem Kohlebogen in Heliumatmosphäre bestrahlt, wodurch an der Oberfläche jeder einzelnen konvexen Linse ein transparenter gehärteter Film mit einer durchschnittlichen Dichte von 1OyU gebildet wurde,

Die so erhaltenen konvexen Linsen, die jeder einen gehärteten Film auf der Oberfläche aufwiesen, wurden dem gleichen Adhäsionstest, wie er in Beispiel 4 beschrieben wurde, unterworfen. Die gemäss Proben Nr. 30 und 31 auf den konvexen Linsen gebildeten Filme schälten jedoch selbst, dann nicht ab, wenn ein Klebestreifen 30 mal abgehoben wurde. Die Filme schälten auch dann nicht ab, wenn die konvexen Linsen einem Immersionstest in heissem Wasser bei 80 C unterworfen wurden.

Beispiel 8

Unter Verwendung einer Spritzg'iessmaschine, die mit einer formgebenden Form in Form einer konvexen Linse (S₇./S_n = 0,325)

Ά ti

mit einem Hohlraum von 60 mm im Durchmesser, 2 mm in der ■

2
Dicke und 142 mm im maximalen Querschnittsbereich (S_) und einem Angussteg von 55 mm in der Einflussweite, 25 mm in

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2 der Ausflussbreite, 2 mm in der Dicke und 500 mm im Austrittsquerschnittsbereich (S₂.) ausgerüstet war, wurde ein Pölymethylmethacrylat durch Spritzgiessen unter den folgenden Bedingungen verformt:

Zylindertemperatur 26O°C

Injektionszeit . 5 Sekunden

2 Injektionsdruck (gauge) 100 kg/cm

Formtemperatur 60°C.

Dabei wurden konvexe Kunststofflinsen erhalten.

Die Oberfläche jeder Kunststofflinse wurde mit dem Überzugsmaterial, das in Probe Nr. 9 von Beispiel 2· verwendet wurde, beschichtet und dann 3 Minuten lang mit einer Hochdruckquecksilberlampe in Stickstioffatmosphäre bestrahlt, wobei Kunststoffartikel in Linsenform erhalten wurden, die einen gehärteten Film auf der Oberfläche aufwiesen. Die so erhaltenen Kunststoffartikel wurden dem gleichen Adhäsionstest, wie er in Beispiel 4 beschrieben wurde, unterworfen. Der Film schälte sich jedoch nicht ab, selbst wenn ein Klebstreifen 10 mal abgehoben wurde. Der Film war ausserdem so hart, dass er selbst mit Stahlwolle Nr. 000 nicht beschädigt werden konnte.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurde eine geformte Kunststofflinse durch Wiederholung des Spritzgiessverfahrens von Beispiel 8 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Form (S-/S,, = 0,074) mit einem

A B

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Angussteg von 5 mm Weite sowohl der Eintritts- als auch der Austrittsöffnung verwendet wurde. Die geformte Kunststofflinse wurde dann wie in Beispiel 8 beschrieben "behandelt, wobei ein geformter■Kunststoffartikel erhalten wurde, der einen gehärteten Film an der Oberfläche aufwies. Der Film des so erhaltenen Kunststoffartikels zeigte eine unzureichende Adhäsion zu der gebildeten Kunststofflinse, insofern, als der Film in dem Bereich, der in der Nähe des AngusStegbereiches der geformten Kunststofflinse lag, abgeschält wurde, wenn das Abheben eines Klebestreifens zweimal wiederholt wurde. Selbst in den Bereichen, die etwas von dem Angusstegbereich entfernt lagen, wurde der Film von der Kunststofflinse abgeschält, wenn der Klebestreifen 5 mal abgehoben wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Eine geformte Kunststofflinse wurde durch Wiederholung des SpritzgiessverfahrerB gemäss Beispiel 8 hergestellt, ausgenommen, dass eine Form (S-VS₀ = 0,183) mit einem An-

A ο ο

gussteg von 15 mm in der Austrittsweite " und 30 mm im Querschnitt des Austrittsbereiches verwendet wurde. Die geformte Kunststofflinse wurde auf die in Beispiel 8 beschriebene Art und Weise behandelt, wodurch, ein geformter Kunststoffartikel mit einem gehärteten Film an der Oberfläche erhalten wurde. Der Film des so erhaltenen Kunststoffartikels zeigte eine ungenügende Adhäsion zu der geformten Kunststofflinse, so dass, wenn der Kunststoffartikel 2 Stundne lang in kochendes Wasser eingetaucht wurde, der Film in einem Bereich, der in der Nähe des

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Angusstegbereiches der geformten Kunststofflinse lag, abschälte.

Beispiel 9

Ein durch Spritzgiessen verformbares Polymethylmethacrylat wurde 8 Stunden lang bei 80°C getrocknet. Unter Verwendung einer Spritzgiessmaschine (V-15-75, hergestellt von Nihon Seikusho Co), die mit einer formgebenden Form in Form einer flachen Platte mit den Abmessungen von 100 mm χ 100 mm einer durchschnittlichen Dicke (a) von 2 mm und einem Volumen von 20 cc ausgerüstet war, wurde das oben angegebene Polymethylenmethacrylat unter den unten angegebenen Verformungsbedingungen durch Spritzgiessen verformt, wobei eine geformte Kunststoffplatte erhalten wurde.

Bedingungen während des Formens:

Zylindertemperatür 27O°C

2 Injektionsdruck (gauge) 50 kg/cm

Formtemperatur . 60°C

Injektionszeit t.. Sekunden

Verweilzeit t₂ Sekunden

Abkühlzeit U₃) '8 Sekunden Offenbare Injektionsge- _(cc/eec._m)

schwindigkeit t₁ x a

Die Werte von t.. und t₂ und damit die Werte von t../(t.. + t« + t₃) und V/(t- χ a) wurden gemäss den in Tabelle 8 angegebenen Werten variiert.

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Tabelle 8

Probe Nr.	Injektions- eit t^(see)	Verweilzeit t~ (see)	fc1	Offenbare Spritzgiess- geschwindigkeit (cc/sec.mm) t1 x. a
32(Kontr.)	0,7	14.3	fc1 + fc2 + fc3	14.3
33 ( " )	1.2	13.8	0.030	8.4
34 ( "■ )	2.1	12.9	0.052	4.8
35(gem. Erf.)	3.5.	11.5	0.091	2.8
36 ( ··')-	6.3	.8.7	0.15	1 .6
0.27 '

Die Oberflachen der gemäss Proben Nr. 3 2 bis 36 erhaltenen Kunststoffplatten wurden einzeln mit dem in Beispiel 7 verwendeten Überzugsmaterial durch Eintauchen beschichtet und dann 3 Minuten lang mit einer Hochdruckquecksilberlampe i. η Stickstoff atmosphäre bestrahlt, um auf der Oberfläche jeder Kunststoffplatte einen transparenten gehärteten Film mit einer durchschnittlichen Dicke von 2OyU zu bilden.

Die so erhaltenen Kunststoffplatten, die jede einen gehärteten Film auf der Oberfläche aufwiesen, wurden

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ORIGINAL INSPECTED

dem gleichen Adhäsionstest und Immersionstest, wie er in Beispiel 4 beschrieben wurde, unterworfen, wobei die in der Tabelle 9 aufgeführten Ergebnisse erhalten wurden,

Tabelle 9

Probe Nr.	Adhäsionstest (Anzahl der abge hobenen Klebestrei fen)	Immersionstest (in heissem Wasser bei .60 C während 24 Stunden)
32	Völlig abgeschält nach einmaligem Abheben	Teilweise abgeschält
33	Il	Il
34	Teilweises Abschälen nach einmaligem Abhe ben	Il
35	Nicht abgeschält, selbst bei 20-maligem Abheben	Keine Abschälung
36	Il	Il

Aus den in Tabelle 9' aufgezeigten Ergebnissen geht hervor, dass ein geformter Kunststoffartikel, der aus einer geformten Kunststoffplatte und einem gehärteten Film auf deren Oberfläche besteht und der eine ausgezeichnete Adhäsion zwischen der Kunststoffplatte und dem gehärteten Film

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aufweist, erhalten werden kann, wenn die Kunststoffplatte durch Spritzgiessen eines Kunststoffes unter solchen Bedingungen hergestellt wurde, dass sowohl die Injektionszeit als auch die offenbare Injektionsgeschwindigkeit mit den erfindungsgemässen Bedingungen für und während der Verformung übereinstimmen.

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Claims (21)

Patentansprüche

1. Geformte Kunststoffartikel mit verbesserten Oberflächencharakteristika, die aus geformten Substraten aus Kunststoffen und einem gehärteten Film an deren Oberflächen bestehen, dadurch gekennzeichnet , dass der gehärtete Film aus einem Überzugsmaterial besteht, das zu wenigstens 30 Gew.% aus wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 u/od.einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens drei Acryloylgruppen in einem Molekül und mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 besteht.

2. Geformte Kunststoffartikel gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der gehärtete Film aus einem überzugsmaterial gebildet wird, das zu wenigstens 30 Gew.% aus wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens drei Methacryl oyloxygruppen in einem Molekül und mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 u/od.einer Polyacryloyloxyverbindung, mit wenigstens drei Acryloyloxygruppen in einem Molekül und mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 und einem fluorhaltigen oberflächenaktiven Mittel besteht.

3. Geformte Kunststoffartikel gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die geformten Kunststoff substrate aus Polymethylmethacrylat, Methy!methacrylate

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Copolymeren, Polystyrol, Styrol-Aorylnitril-Copoly-■meren. Polyallyldiglykolcarbonaten, Polycarbonaten oder Zelluloseestern hergestellt werden.

4. Geformte Kunststoffartikel nach Anspruch 1, dadurch

g e k en η ζ eic h η et , dass die geformten Kunststoff substrate hergestellt werden, indem man ein thermoplastisches Harz einem Spritzgiessverfahren Unterwirft, wobei eine Form verwendet wird, die die Bedingung der Formel S_A/S_ß ^ 0,2

in der S. der Querschnittsbereich des Verbindungsbereiches zwischen dem Angussteg und dem Hohlraum und S_n der maximale Querschnittsbereich des Hohlraumes bedeuten, erfüllt. .

5. Geformte Kunststoff artikel nach Anspruch 1, dadurch g ekenn zeichnet , dass die geformten Kunststoffsubstrate hergestellt werden, indem man ein thermoplastik sches Harz«einem Spritzgiessverfahren unterwirft und zwar unter solchen Bedingungen, dass die Injektionszeit t.. den Formeln

- 0,1 und = 5 cc/sec.mm

t., χ a

in denen t₁ die Injektionszeit, t₂ die Verweilzeit, t^ die Abkühlzeit,V das Volumen des Hohlraums der Form und a die durchschnittliche Dicke des geformten Substrates ist, entspricht.

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6. Geformte Kunststoffartikel nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , dass die geformten
Substrate aus Kunststoffen hergestellt werden, indem
man ein thermoplastisches Harz einem Spritzgiessverfahren unterwirft, wobei eine Form verwendet wird, die den durch die Formel S /S-O,2 in der S und S die in Anspruch 4 angegebene Beduetung haben.angegebenen Bedingungen entspricht und wobei die Bedingungen so gehalten werden, dass die Injektionszeit t. den Formeln

^fc1 ν ' - ^V <
-0,1 und =»· 5 cc/sec.mm

_ti + t₂ + t_{3 ti} x a

in denen t₁, t , t , V und a die in Anspruch 5 angegebene Bedeutung haben, entspricht.

7. Geformte Kunststoffartikel nach Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet , dass der gehärtete Film aus einem Überzugsmaterial gebildet wird, der zu wenigstens 30 Gew.% aus einer polyfunktionellen Verbindung, wie einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens drei Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 u/od. einer PoIyacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Acryloyloxygruppen in einem Molekül und mit einem Molekulargewicht von 250 bis800 und aus wenigstens einer der folgenden
Verbindungen Monoacryloyloxy-, Monomethacryloyloxy? Diacryloyloxy-oder Dimethacryloyloxy-Verbindung besteht.

8. Geformte Kunststoffartikel nach Ansprüchen 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke

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des gehärteten Films von 1 bis 50 ,u beträgt.

9.. Geformte Kunststoff artikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Gehalt des fluorhaitigen oberflächenaktiven Mittels in dem Überzugsmaterial von 0,01 bis 5 Gew.% beträgt,

10. Geformte Kunststoffartikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das geformte Substrat aus Kunststoffen in Form einer Linse vorliegt.

11. Geformte Kunststoffartikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die polyfunktionelle Verbindung aus einem Gemisch aus wenigstens einer Triacryloyloxy-und/oder Trimethacryloyloxyverbindung mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 und wenigstens einer TetraacryToyloxy- und/oder Tetramethacryloyloxyverbindung mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 im Gewichtsverhältsnis von 2:8 bis 8:2 besteht.

12. Geformte Kunststoffartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die polyfunktionelle Verbindung Trimethylolpropantriacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Pentaerythritol -tetraacrylat, Pentaerythritoltetramethacrylat, Glyzerintriacrylat, GIyzerintrimethacrylat, Di-trimethylolpropantetraacrylat oder Di-trimethylolpropantetramethacrylat ist. ·

13. Geformte Kunststoffartikel mit verbesserten Oberflächenharakteristika, dadurch gekennzeichnet ,

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dass ein Überzugsmaterial,d. aus eine: polyfunktioneile Verbindung, die aus 40 bis 90 Gew.% eines Gemisches aus wenigstens einer Triacryloyloxy- und/oder Trimethacryloyloxyverbinduncjmiteinem Molekulargewicht von 250 bis 800 und wenigstens einer Tetraacryloyloxy- und/oder Tetramethacryloyloxyverbindung mit einem Molekulargewicht von 250 bis 800 im Gewichtsverhältnis von 2:8 bis 8:2 und 10 bis 60 Gew.% wenigstens einer derVerbindungen Diacryloyloxy, Dimethacryloyloxy, Monöacryloyloxy und/oder Monomethacryloyloxy besteht, 0,01 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Überzugsmaterial, einer Carbonylverbindung als lichtempfindliche Verbindung und 0,01 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Überzugsmaterials, einer fluorhaltigen, nichtionischen oberflächenaktiven Verbindung besteht, auf die Oberfläche eines geformten Kunststoff substrates aufgeschichtet wird und dann mit einem Licht der Wellenlängevon2000bis8000 Ä* in einer inerten Atmosphäre bestrahlt wird, wobei ein gehärteter Film von 3 bis 30 ,u Dicke erhalten wird, wobei das geformte Kunststoff substrat aus Polymethylmethacrylat, einem Methylmethacr-rylatcopolymerisat oder einem Polycarbonat mit Hilfe des Spritzgussverfahrens unter solchen Bedingungen hergestellt wurde, dass den Bedingungen der folgenden drei Formeln

^+t2⁺

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t.. χ a

Sb 5 cc/sec.mm

worin S^, S , t.., t„, t~, V und a die in den Ansprüchen 4 und 5 angegebene Beduetung haben, entsprochen wird.

14. Geformte Kunststoffartikel mit verbesserten Oberflächencharakteristika, dadurch, gekennzeichnet, dass ein Überzugsmaterial, das aus wenigstens 30 Gew.%
wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wei einer Polymethacryloylpxyverbindung mit wenigstens drei Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 und/oder einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis800 und
0,01 bis 5 Gew.% einer Carbonylverbindung als lichtempfindliche Verbindung besteht, auf die. Oberfläche eines geformten Kunststoffsubstrates bis zu einer Dicke von

1 bis 50 .u aufgetragen und dann mit einem Licht mit einer ■ Wellenlänge von 2000 bis 8000 A* in einer inerten Atmosphäre belichtet wird, wobei ein gehärteter Film auf der Oberfläche der geformten Kunststoffsubsträte erhalten wird.

15. Verfahren zur Herstellung geformter Kunststoffartikel mit verbesserten Oberflächencharakteristika, dadurch gekennzeichnet , dass ein Überzugsmaterial

das aus wenigstens 30 Gew.% wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise einer Polymethacryloylqxyverbindung mit wenigstens 3 Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und mit einem Molekulargewicht

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von 250 bis 800 und/oder einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800, 0,01 bis 5 Gew.% einer fluorhaltigen oberflächenaktiven Verbindung und 0,01 bis 5 Gew.% einer Carbonylverbindung als lichtempfindliche Verbindung besteht, auf die Oberfläche eines geformten Kunststoffsubstrates bis zu einer Dicke von 1 bis 50 ,u aufgetragen und dann mit einem Licht mit einer Wellenlänge von 2000 bis 8000 A in einer inerten Atmosphäre bestrahlt wird, wobei ein gehärteter Film auf der Oberfläche der geformten Kunststoffsubstrate erhalten wird.

16. Verfahren zur Herstellung geformter Kunststoffartikel, mit verbesserten Oberflächencharakteristika, dadurch gekennzeichnet , dass ein Überzugsmaterial das aus wenigstens 30 Gew.% wenigstens· einer polyfunktionellen Verbindung, wei beispielsweise einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis800 und/oder einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Acryloyloxygruppen im Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 besteht, auf die Oberfläche eines geformten Kunststoffsubstrates aufgebracht und dann gehärtet wird, wobei geformte Arikel mit einem gehärtete Film einer Dicke von 1 bis 50 ,u erhalten werden, wobei das geformte Substrat dadurch erhalten wurde, dass ein thermoplastisches Harz einem Spritzgussverfahren unterworfen wurde, in welchem eine Form verwendet wurde, die die Bedingung der Formel S_a/S - 0,2

B „ die im Anspruch 4 angegebene

haben, erfüllt.

in der S und S_ die im Anspruch 4 angegebene Bedeutung

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17. Verfahren zur Herstellung geformter Kunststoffartikel mit verbesserten Oberflächencharakteristika _r dadurch gekennzeichnet , dass ein Überzugsmaterial, das aus wenigstens 30 Gew.% wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Methacryloyloxygruppen in einem Molekül, und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 und/oder einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 besteht, auf die Oberfläche von geformten KunststoffSubstraten aufgebracht und dann gehärtet wird, wobei geformte Kunststoff artikel mit einem gehärteten Film einer Dicke von von 1 bis 50,u erhalten werden und wobei das geformte Substrat dadurch hergestellt wurde, dass ein thermoplastisches Harz einem Spritzgussverfahren unter den Bedingungen unterworfen wurde, dass die Injektionszeit t.. den Bedingungen der Formeln

V ^und ■ ^ Scc/sec.mm

χ a

in denen t , t , t.,, V und a die in Anspruch 5 angegebene Bedeutung haben, entspricht.

18. Verfahren zur Herstellung geformter Kunststoffartikel mit verbesserten Oberflächencharakteristika, dadurch .gekennzeichnet, dass ein Überzugsmaterial, das aus wenigstens 30 Gew.% wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise einer Polymeth-

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acryloyloxyverbindung mit wenigstens drei Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 u/od.einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens drei Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 besteht, auf die Oberfläche von geformten Kunststoffsubstraten aufgebracht und dann gehärtet wird wobei geformte Kunststoffartikel mit einem gehärteten Film von 1 bis 50,u Dicke erhalten werden und wobei die geformten Substrate hergestellt wurden, indem ein thermoplastisches Harz einem Spritzgussverfahren unterworfen wurde, in welchem eine Form verwendet wurde, die die Bedingung, die durch die Formel S₇./S_ =0,2., in der S₇. undS_.die im Anspruch 4 angegebene Beduetung haben, repräsentiert wird, entspricht, wobei die Bedingungen für die Injektionszeit t* so gehalten wurden, dass diese den Formeln

< = 0.1 und = 5 cc/sec.mm

t+t+t t.xa

^r1 ^ ^r2 3

in denen t-, t,,, t_, V. und a die in Anspruch 5 angegebene . Bedeutung haben, entspricht.

19. Verfahren zur Herstellung geformter Kunststoffartikel mit verbesserten Oberflächencharakteristika, dadurch gekennzeichnet , dass ein Überzugsmaterial, das aus wenigstens 30 Gew.% wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von

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250 bis 8Q0 und/oder einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 und 0,01 bis 5 Gew.% einer Carbonylverbindung als lichtempfindliche Verbindung besteht, auf die Oberfläche von geformten KunststoffSubstraten aufgegeben und dann mit einem Licht von einer Wellenlänge von 2000 bis 8000 A* in einer inerten Gasatmosphäre bestrahlt wird/ wobei geformte Kunststoffartikel mit einem gehärteten Film von T bis 50,u Dicke erhalten werden und wobei das geformte Substrat hergestellt wurde, indem ein thermoplastisches Harz einem Spritzgussverfahren unterworfen wurde, in welchem eine Form verwendet wurde die durch die'Bedingung, die durch di eFormel S₇. /S_ = 0.2

AB

in der S, und S_ß die in Anspruch 4 angegebene Bedeutung haben repräsentiert wird entspricht, und in welche die Bedingungen für die Injektionszeit t* so'gehalten wurden, dass diese den Formeln

■ ^v <

- °·^{1 und}~rr; ^{= 5}

in denen t.. , t , t_, V und a die in Anspruch 5 angegebene Bedeutung haben, entspricht.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das tiberzugsmaterial aus wenigstens 30 Gew.% wenigstens einer polyfunktionellen Verbindung, wie beispielsweise einer Polymethacryloyloxyverbindung mit wenigstens 3 Methacryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800 und/oder einer Polyacryloyloxyverbindung mit wenigstens

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drei Acryloyloxygruppen in einem Molekül und einem Molekulargewicht von 250 bis 800, 0,01 bis 5 Gew.% einer Carbonylverbindung als lichtempfindliche Substanz und 0,01 bis 5 Gew.% einer fluorhaltigen oberflächenaktiven Verbindung besteht.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet , dass das geformte Kunststoff substrat in Form einer Linse vorliegt.

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