DE2725317A1 - Kratz- und wetterfeste verbundsysteme auf basis polycarbonat - Google Patents

Kratz- und wetterfeste verbundsysteme auf basis polycarbonat

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DE2725317A1 DE19772725317 DE2725317A DE2725317A1 DE 2725317 A1 DE2725317 A1 DE 2725317A1 DE 19772725317 DE19772725317 DE 19772725317 DE 2725317 A DE2725317 A DE 2725317A DE 2725317 A1 DE2725317 A1 DE 2725317A1
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Description

5090 Leverkusen, Bayerwerk PS-kl
Kratz- und wetterfeste Verbundsysteme auf Basis PoIycarbonat
Die vorliegende Erfindung betrifft ein klar-transparentes, hochschlagzähes, kratz- und wetterfestes Verbundsystem aus einer Polycarbonat-Schicht, die auf mindestens einer ihrer Flächen eine Beschichtung aus Polyacrylat trägt, die auf ihrer Außenfläche mit einem kratz- und wetterfesten überzug aus hydroxyliertem Fluorpolymeren beschichtet ist, das mit Methylmelamin und/oder Polykieselsäure vernetzt ist.
Formteile nus Polycarbenat weisen eine Kombination hervorragender eigenschaften auf; hohe Lichtdurchlässigkeit, hohe Schlagzähigkeit und hohe Wärmefcrrabeständigkeit. Nachteilig für Formteile aus Polycarbonat - wie auch für Formteile aus allen anderen Thermoplasten - ist ihre relativ geringe Kratzfestigkeit. Aufgrund der geringen Kratzfestigkeit kommt es während des Praxiseinsatzes zu vielen feinen Kratzspuren in der Oberfläche, die eine optische Trübung hervorrufen und die Transparenz mindern.
Es ist bekannt, Formteile aus Polycarbonat mit einem Überzug aus einem Polyacrylat zu versehen. Technisch kann dies geschehen, indem man die Formteile aus Polycarbonat mit einem Lack auf Basis Polyacrylat beschichtet. Dies ist beschrieben
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BAD ORIGINAL
in der DT-OS 1.694.273. Die Beschichtung kann auch durch Heißverpressen von Polycarbonatplatten mit Filmen aus Polyacrylat vorgenommen werden. Dies ist beschrieben in der ET-OS 1.953.276,
Durch eine derartige Beschichtung von Formteilen aus Polycarbonat kann das System zwar wetterfest ausgerüstet werden, zumal dann, wenn der auf Polycarbonat aufgebrachte Film aus Polyacrylat einen UV-Absorber enthält; durch diese Beschichtungen wird Jedoch die Eratzfestigkeit praktisch nicht geändert.
Ferner ist bekannt, daß Formteile aus Polycarbonat mit einem kratzfesten überzug auf Basis Methylmelamin-vernetzten, hydroxylierten Fluorpolymeren beschichtet werden können. Nach einer Ausführungsform kann dieses Polymere bis zu kO Gev.fi Siliziumdioxyd, bezogen auf das kombinierte Gewicht aus Siliziumdioxyd und vernetzten! Polymeren aufweisen. Dies ist beschrieben in der DT-OS 1.963.278.
Nachteilig an diesen so beschichteten Formteilen aus Polycarbonat ist die mangelnde Wetterstabilität dieser Beschichtungen. Schon nach recht kurzer Bewitterungsdauer nehmen die Kratzfestigkeit und die Haftfestigkeit der Beschichtung ab. Die Siliziuadioxyd-modifizierten Beschichtungen sind zwar etwas wetterfester als die Siliziumdioxyd-freien. Dennoch muS die Wetterstabilität auch dieser als mangelhaft bezeichnet werden.
Ferner ist bekannt, daß Formteile aus Polyacrylat mit einem kratzfesten Überzug aus einem Methylmelamin-vernetzten hydroxylierten Fluorpolymer beschichtet werden können. Dies ist beschrieben in der DT-OS 1.963.278. Diese Beschichtungen auf Formteilen aus Polyacrylat sind kratzfest und wetterstabil. Nachteilig an diesem Verbundsystem ist Jedoch die niedrige Schlagzähigkeit.
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BAD ORIGINAL
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein klar-transparentes, hochschlagzähes, kratz- und wetterfestes Verbundsystem aus Polycarbonat als Substrat, das auf mindestens einer seiner Oberflächen einen Film aus Polyacrylat aufweist, der eine Beschichtung trägt auf Basis Methylmelamin-vernetztem hydrc-
hyliertem Fluorpolymeren.
Unbeschichtete Formteile aus Polycarbonat weisen eine hohe Schlagzähigkeit auf. Nach DIN 53 453 bleiben die Prüfkörper "ungebroohen". Dagegen haben Formteile aus Polyacrylat eine wesentlich niedere Schlagzähigkeit. Bei der Prüfung der Schlagzähigkeit werden Werte von 14-26 kJ/m2 erhalten. Mit Polyacrylat beschichtete Formteile aus Polycarbonat weisen eine Schlagzähigkeit auf, die wesentlich niedriger liegt als die der unbeschichteten Polycarbonat-Formteile.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß solche Formteile aus Polycarbonat, die mit Polyacrylat beschichtet sind, dann eine sehr hohe Schlagzähigkeit aufweisen, wenn die PoIyacrylat-Beschichtung eine zusätzliche Beschichtung aus Melaminmodifiziertem hydroxyliertem Fluorpolymeren auf ihrer äußeren Oberfläche aufweist.
Der Polyacrylatfilm kann eine Dicke von 0,010 bis 1,25 nun haben. Die Beschichtung aus Methylmelamin vernetztem hydroxyliertem Fluorpolymeren kann eine Dicke von 0,005 bis 0,5 mm aufweisen.
Diese Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines kratzfesten Verbundsystems, bei dem entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich zuerst eine Beschichtung aus Polyacrylat auf die Formteile aus Polycar-
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bonat aufgebracht wird und anschließend auf diese Acrylatschicht ein überzug aus Methylmelamin-vernetzem hydroxyliertem Fluorpolymer. Dies kann geschehen, indem die Polycarbonat-Formteile zuerst mit einem Lack aus Polyacrylat beschichtet und nach dem Aushärten mit einer Überzugslösung aus Fluorpolymeren behandelt werden. Wahlweise kann auch das Substrat Polycarbonat zunächst ein- oder zweiseitig mit Folien aus Polyacrylat verbunden und die Polyacrylatschicht anschließend mit Fluorpolymer überzogen werden. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundsystems kann auch dadurch erfolgen, daß eine einseitig mit Fluorpolymer beschichtete Folie aus Polyacrylat bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur mit dem Substrat Polycarbonat so verbunden wird, daß die Fluorpolymer-Beschichtung nach außen weist.
Der Verbund zwischen Polyacrylat-Folie und Polycarbonat-Substrat kann in einer Presse unter Hitze und Druck erreicht werden. Wahlweise kann die Polyacrylat-Folie auf Platten aus Polycarbonat dadurch aufgebracht werden, daß die Mcrylfolie und die Platte aus Polycarbonat durch den Walzenspalt eines Walzenpaares, dessen Walzen erwärmt sind, angepreßt werden. Zum Zwecke einer wirksamen Verbindung sollte die angewandte Temperatur mindestens 160 °c und der Druck mindestens 1,4 kg/ca2 betragen. Je höher die Temperatur ist, desto kürzer ist die erforderliche Zeit und desto niedriger der erforderliche Druck.
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Als Polycarbonate im Sinne der Erfindung kommen durch umsetzung von Diphenolen, insbesondere von Dihydroxydiarylalkanen, mit Phosgen oder Diestera der Kohlensäure erhältlichen Polykondensate in Betracht, wobei von den unsubstituierten Dihydroxydiarylalkanen auch solche geeignet sind, deren Arylreste in o- und/oder m-Stellung zur Hydroxylgruppe Methylgruppen oder Halogenatome tragen. Ebenso sind verzweigte Polycarbonate geeignet.
Polycarbonate haben mittlere Gewichtsmittel-Molekulargewichte Iw zwischen 10.000 und 100.000, vorzugsweise zwischen 20.000 und 40.000, ermittelt durch Messungen der rel. Viskosität in CH2C12 bei 25 oC und einer Konzentratio η von 0,5 Gew.-^.
Geeignete Diphenole sind z.B. Hydrochinon, Resorcin, 4,4'-Lihydroxydiphenyl, Bis-(hydroxy-phenyl)alkane wie beispielsweise Ci-Ca-Alkylen- bzw. Cg-Cg-Alkylidenbisphenole, Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane wie beispielsweise C5-Ci5-Cycloalkylen- bzw. C^-C-j^-Cycloalkylidenbisphenole, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, -äther, -ketone, -sulfoxide oder -sulfone. Ferner o^jot -Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzol sowie die entsprechenden kernalkylierten bzw. kernhalogenierten Verbindungen. Bevorzugt sind Polycarbonate auf Basis Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-2,2 (Bisphenol A), Bis-(4-hydroxy-3,5-dichlor-phenyl)-propan-2,2 (Tetrachlorbisphenol A), Bis-(4-hydroxy-3,5-dibrom-phenyl)-propan-2,2 (Tetrabrombisphenol A), Bis-(4-hydroxy-3,5-dimethyl-phenyl)-propan-2,2 (Tetramethylbisphenol A), Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan-1,1 (Bisphenol Z) sowie auf Basis von Dreikernbisphenolen wie od /</'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol.
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Weitere für die Herstellung von Polycarbonat geeignete Diphenole sind in den US-Patenten 2.970.131, 2.991.273, 2.999.835, 2.999.846, 3.014.391, 3.028.365, 3.062.731, 3.148.172, 3.271.367, 3.271.368 und 3.280.078 beschrieben.
Die erfindungsgemäß verwendete Polyacrylat-Folie bzw. der erfindungsgemäß verwendete Lack auf Basis Polyacrylat kann aus irgendeinem Polyacrylat oder Polymethacrylat bestehen. Polyacrylate und Polymethacrylate sind Homo- und Copolymerisate des Acrylsäureester und Methacrylsäureesters mit Molekulargewichten von 105 bis 107 und mit 4 bis 13 C-Atomen in der Monomereinheit wie z.B. Polyacrylsäure-isobutylester, Polymethacrylsäuremethylester, Polymethacrylsäureäthylhexylester, Polyacrylsäureaethylester, Copolymere aus verschiedenen Acrylsäureestem und/oder Methacrylsäureestem wie z.B. Methacrylsäuremethylester-Acrylsäurecyclohexylester-Copolymere, ferner Copolymere von Acrylsäureester^ und/oder Methacrylsäureestern mit Vernetzern wie z.B. 1,4-Butandiol-dimethacrylat, Glykoldimethacrylat, Triglykoldimethacrylat, Trimethylolpropan-trimethacrylat, Allylmethacrylat, Triallylcyanurat, ferner Copolymere der Acrylsäureester und/ oder Methacrylsäureester mit Styrol und/oder ^ -Methylstyrol sowie die aus Acrylestern, Methacrylsäureester^ Styrol und Butandien zusammengesetzten Pfropfpolymere und Mischpolymere und Polymermischungen.
Die erfindungsgemäße Methyl—melamin-vernetzte überzugsmasse an hydroxyliertem Fluorpolymer ist ein vernetztes Polymer,
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das Fluor enthaltende Polymerketten aufweist, die eine Vielzahl von Sauerstoff/Methylmelamin-Bindungen tragen, wobei der Sauerstoff an ein Kohlenstoffatom im Gerüst der fluorhaltigen Polymerkette oder eine Seitenkette gebunden ist und das Kohlenstoffatom wenigstens ein Wasserstoffatom aufweist, wobei die Ketten wenigstens 20 Gew.% Fluor enthalten und durch die Sauerstoff-Methylmelamin-Bindungen vernetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß Fluor im Gerüst der Polymerkette angeordnet ist, wobei jede Polymerkette ein Einheitsgewicht von nicht mehr als 700 je Sauerstoffatom in der vernetzten O-Methylmelamin-Bindung besitzt und das Methylmelamin der Sauerstoff-melamin-Bindung folgende Formel aufweist:
-CH
fl
H2C
wobei wenigstens zwei der CH2-Gruppen an das Sauerstoffatom in der vernetzten Sauerstoff/Methylmelamin-Bindung gebunden sind.
Die Vernetzung der hydroxylierten Fluorpolymeren kann anstelle von Methylmelamin mit Polykieselsäure erfolgen. Es können auch beide Vernetzungsmöglichkeiten nebeneinander benutzt werden. Die mit Polykieselsäure vernetzten Fluorpolymeren sollen maximal 60 Gew.-% Siliziumdioxid, bezogen auf Gesamtgewicht aus Vernetzungsmittel und vernetztem Polymeren, enthalten.
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Die Polymerkette des Methylmelamin-vernetzten Polymeren resultiert aus fluorhaltigen Monomereinheiten, vorzugsweise Tetrafluoräthylen oder Chlortrifluoräthylen und gegebenenfalls aus copolymerisierten fluorfreien,athylenisch ungesättigten Monomereinheiten, wobei die Einheiten an Methylmelamin gebundenen Sauerstoff aufweisen.
Vorzugsweise leitet sich die fluorfreie,äthylenisch ungesättigte Monomereinheit von einem Hydroxyalkylvinyläther, z.B. Hydroxybutylvinylather, 2-Hydroxypropylvinylather oder 6-Hydroxyhexylvinylather oder Vinylacetat ab.
Das Methylmelamin im Sinne der Erfindung leitet sich vorzugsweise von Hexa-(methoxy-methyl)-melamin oder Hexa-(cyclohexyloxymethyl)-melamin ab.
Das erfindungsgemäße Verbundsystem kann entweder klartransparente farblose als auch transparent- oder transluzent- oder gedeckt-eingefärbte Einzelkomponenten enthalten.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele näher beschrieben:
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M-
Beispiel A
Herstellung einer Uberzugslösung eines mit Methylmelamin vernetzten, hydroxylierten Fluorpolymeren.
a) Herstellung des hydroxylierten Fluorpolymer
In einem 8 1-Reaktor wurden 5500 ml tert. Butylalkohol, 26 g wasserfreies Kaliumcarbonat, 330 g 4-Hydroxybutylvinyläther, 0,9 g Azoisofeutvrodinitril und 390 kg Tetrafluoräthylen gegeben und unter Rühren während 3,5 h auf 65 oc erhitzt, wobei währenddessen der Druck von einem Anfangswert von etwa 9,8 kg/cm2 auf 3,9 kg/cm2 abfiel.
Nach dem Abkühlen wurde aus der klaren farblosen Lösung das weiße feste Copolymere durch Zugabe von Wasser ausgefällt. Nach Abfiltrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen an der Luft wurde ein weißes festes Copolymeres mit einem Fluorgehalt von 35,5 # erhalten. Das Copolymere war in Methanol löslich.
b) Herstellung der Uberzugslösung aus hydroxyliertem Fluorpolymer gemäß a) und Hexamethoxymethylmelamin.
Zu 3.000 g einer 14,65 %igen Lösung des oben beschriebenen Copolymeren (a) in Methanol gab man 500 g Methylisoamylketon, 500 g Toluol, 1000 g Essigsäure, 146 g Hexamethoxymethylmelamin und 12 g einer 20 #igen p-Toluolsulfonsäurelösung in Isopropanol. Ferner wurden dieser Lösung 5 g Siliconöl zur Verhinderung des Orangenschaleneffektes und 20 g 2(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol zur Stabilisierung gegen die Einwirkung von UV-Licht gegeben.
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-M-
Beispiel B
Herstellung einer Überzugslösung aus mit Polykieselsäurevernetzbarem, hydroxyHertem Fluorpolymer.
Es wurde eine hydrolysierte Äthylsilikatlösung durch Behandlung von 100 g Tetraäthylorthosilikat mit 69,5 g wasserfreiem Äthanol und 22,5 g 0,1 η Chlorwasserstoffsäure hergestellt. Nach 24 stündigem Altern wurde ein 120 g-Anteil dieser Lösung mit 102 g Methylisoamylketon vermischt und bei 32° unter vermindertem Druck erhitzt, bis das Gewicht des Rückstandes 120 g betrug.
Durch diese Maßnahme wurde der Hauptanteil des Aethanols entfernt, wobei eine Lösung aus Polykieselsäure in Methylisoamylketon zurückblieb. Der Siliziumdioxydgehalt wurde auf 15 # berechnet.
Eine (Tetrafluoräthylen/4-Hydroxybutylvinyläther)/Siliziumdioxydüberzugsmasse (Verhältnis 60:40) wurde durch Vermischen von 200 g der obigen Polykieselsäurelösung mit 164g Tetrahydrofuran und 136 g einer 33 #igen Lösung des hydroxylierten Fluorpolymeren (a) in Methanol hergestellt.
Beispiel 1: Polymethylmethacrylat
Platten aus Polymethylmethacrylat mit einer Schichtdicke von 4,0 mm wurden während zwei Minuten in die oben unter Beispiel A beschriebene Lösung eingetaucht, mit etwa 15 cm/min herausgezogen und während einer Stunde bei 135° mit Hitze behandelt. Der erhaltene Überzug war hart, farblos, glänzend und transparent.
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Der Überzug wies nach dem Aushärten eine Stärke von ca. ü /u auf. Die Haftfestigkeit, gemessen mit der Gitterschnitt-Methode, betrug 100 #. Die Daten sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Zum Vergleich sind unbeschichtete Platten von 4,0 mm Dicke aus Polymethylmethacrylat ebenfalls gemessen worden. Die Daten befinden sich in der Tabelle 1.
Beispiel 2: Polycarbonat
2.1 Polycarbonat beschichtet mit efaer ÜberzugsIosung nach Beispiel A
Beschichtet wurden Platten aus Polycarbonat auf Basis Bisphenol A mit einer relativen Lösungsviskosität {Τ) rel.) nach DIN 7746 von 1,31 und einer Schichtdicke von 4,0 mm. Die Überzugslösung nach Beispiel A brachte man mit Hilfe eines Filmaufziehgerätes mit einer Geschwindigkeit von 40 cm/min auf. Der Überzug wurde 17 Stunden bei 135 0C gehärtet.
Nach dem Aushärten wies der Überzug eine Stärke von ca. 12 /u auf. Die Eigenschaften sind in der Tabelle 1 enthalten.
2.2 Polycarbonat beschichtet mit 1.) einer Überzugslösung nach Beispiel A als Grundierung und 2.) mit einer Überzugslösung nach Beispiel B als Finish.
Platten aus Polycarbonat auf Basis Bisphenol A (^j= l»3l) mit einer Dicke von 4,0 mm wurden 2 mir? in die Überzugslösung gemäß Beispiel A getaucht, mit 30 cm/min herausge-
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- K-
zogen und 30 min bei 160 0C zu einem Grundierüberzug gehärtet. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Platten 2 min in die Überzugslösung gemäß Beispiel B eingetaucht, mit 30 cm/min-Geschwindigkeit herausgenommen bei 160 <>C über 2 h gehärtet.
Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 1 enthalten.
Zum Vergleich zu den Beispielen 2.1 und 2.2 wurden gleichartige unbeschichtete Polycarbonatplatten ebenfalls untersucht (Ergebnis siehe Tabelle l).
Beispiel 3: Polycarbonat beschichtet mit einem Überzug auf Basis Polymethylmethacrylat
Platten aus Polycarbonat auf Basis Bisphenol A(^/ ,= 1,31) von 4,0 mm Schichtdicke wurden 2 min. lang in folgende Überzugslösung getaucht:
25 Gew.# Polymethylmethacrylat 30 Gew.Jt Toluol
30 Gew.% 1,2-Dichloräthan 15 Gew.Jt Methyl-äthyl-keton.
Nach langsamem Herausziehen der Platten aus der Lösung ließ man diese über 24 h bei Raumtemperatur ablUften und dann 2 h bei 105 0C härten. Nach dem Abkühlen wurden die Eigenschaften ermittelt. Sie sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 4: Polycarbonat beschichtet mit einem Überzug
auf Basis Polymethylmethacrylat als Grundierung und mit einem Überzug nach Beispiel A als Finish.
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- te-
Nach Beispiel 3 beschichtete Polycarbonatplatten wurden 2 min lang in die Überzugslösung gemäß Beispiel A getaucht, mit einer Geschwindigkeit von 40 cm/min aus der Lösung genommen und 1 h bei 135 0C gehärtet. Der erhaltene Überzug war hart, farblos, transparent und von hohem Glanz.
Die Prüfergebnisse befinden sich in Tabelle 1.
Beispiel 5: Polycarbonat, beidseitig mit Polymethylmethacrylat laminiert und anschließend auf überzug aus Beispiel A beschichtet.
Die Herstellung des Laminates aus Polymethylmethacrylat/Polycarbonat/Polymethacrylat erfolgte während der Extrusion von Polycarbonat auf Basis Bisphenol A {q rel. 1,31) "bei einer Schmelztemperatur von 2öO 0C über eine Breitschlitzdüse. Folien aus Polymethylmethacrylat mit einer Schichtdicke von 0,025 mm wurden mit Hilfe von Rollen so auf die Oberflächen der extrudierten Polycarbonatplatte aufgebracht, daß eine kontinuierliche Herstellung möglich wurde. Dies wurde dadurch erreicht, daß die 4,0 mm dicke PC-Platte und die beiden Folien aus Polymethylmethacrylat so durch den Walzenspalt eines Walzenpaares geführt wurden, daß die Folien die beiden äußeren Oberflächen der Polycarbonat-Platte bedeckten. Die Temperatur der Walzen war auf 60 0C eingestellt; die Temperatur der extrudierten Polycarbonatplatte betrug am Zusammenfluß 160 0C und der Druck der beiden Walzen gegeneinander 1,4 kg/cm.
Die so hergestellten Laminate wurden geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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Λ-
Laminate wie oben beschrieben,wurden 2 min in die Überzugslösung gemäß Beispiel A getaucht, mit einer Geschwindigkeit von 15 cm/min aus der Lösung genommen und 1 h bei 135 0C gehärtet.
Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 6: Polycarbonat, einseitig mit Polymethylmethacrylat laminiert und anschließend mit überzug aus Beispiel A beschichtet.
Die Herstellung eines derartigen Laminates aus Polycarbonat auf Basis Bisphenol A (4£rel. = 1/31) erfolgte wie im Beispiel 5 beschrieben. Die extrudierte Polycarbonatplatte hatte eine Dicke von 4,0 mm; die Folie aus Polymethylmethacrylat hatte eine Dicke von 0,05 mm. Platte und Folie wurden durch den gleiche Walzenspalt gegeben.
So hergestellte Platten wurden auf der Polymethylmethacrylatseite mit Hilfe eines Filmaufziehgerätes mit der Überzugslösung des Beispiels A beschichtet. Die Abziehgeschwindigkeit betrug 40 cm/Min. Anschließend wurde die Beschichtung 1 Std. bei 135°C ausgehärtet.
iie oben beschriebene laminierte unbeschichtete und die laminierte beschichtete Platten wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle enthalten.
Beispiel 7: Polycarbonat, laminiert mit einer einseitig
beschichteten Folie aus Polymethylmethacrylat
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Eine Folie aus Poiymethyimethacryiat von 1,0 mm Dicke wurde mit Hilfe eines Filmaufziehgerätes mit der überzugslösung des Beispiels A beschichtet. Die Abziehgeschwindigkeit betrug 15 cm pro min. Anschließend härtete man die Beschichtung 1 h bei 135 0C. Die so beschichteten Folien wurden zu 15 χ 20 cm großen Stücken geschnitten. Polycarbonatplatten von 4»0 mm Dicke und gleichen Flächenmaßen wurden in einer Heißsiegelpresse so mit den Acrylatfolien einseitig verbunden, daß die Beschichtung nach außen wies.
Der Verbund wurde unter folgenden Bedingungen erreicht: Temperatur: 160 0C; Druck: 35 kg/cm2; Dauer: 5 min.
Nach dem Abkühlen prüfte man die Verbundplatten auf ihre Eigenschaften. Die Werte sind in Tabelle 1 enthalten.
Erläuterungen zu den Angaben in der Tabelle 1
1. Kratzfestigkeit - Stahlwolletest
Die Kratzfestigkeit der Überzüge gegenüber Stahlwolle wurde dadurch bestimmt, daß ein kleiner Bausch (1-2 cm^) Stahlwolle 20mal über die gleiche Fläche des Überzugs unter Anwendung einer Kraft von 250-300 g je Quadratzentimeter des Stahlwollebausches hin und her gerieben wird. Der Überzug wird dann hinsichtlich der Verkratzung untersucht und wie folgt bewertet:
schwere Kratzer über den gesamten Bereich 0 - keine ca. 75 % der geriebenen Flächenzeigt Kratzer 1 - schlecht ca. 50 % der geriebenen Fläche zeigt Kratzer 2 - befriedigend ca. 25 £ der geriebenen Fläche zeigt Kratzer 3 - gut sehr weinige sichtbare Kratzer 4 - sehr gut
keine sichtbaren Kratzer 5 - hervorragend
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2. Kratzfestigkeit - Siliciumcarbid-Falltest (ASTM-D-613-44)
Die Kratzfestigkeit nach dem Siliciumcarbid-Falltest wurde dadurch bestimmt, daß zunächst die Trübung nach ASTM D 1003 gemessen wurde und nach Berieselung der Probekörper-Oberflächen mit 1000 g Siliciumcarbidkörnern aus 63 cm Höhe die Trübung nochmals ermittelt wurde. Angegeben in der Tabelle ist die Differenz der Trübungs-Werte.
3. Die Haftfestigkeit der Überzüge wurde mit Hilfe des Gitterschnitt-Testes ermittelt (DIN 5315).
Es bedeuten: O sehr gute Haftung
1 gute Haftung
2 mäßige Haftung
3 schlechte Haftung
4 sehr schlechte Haftung
4. Die Wetterfestigkeit der Überzüge wurde mit Hilfe eines Kohlebogen-Bewitterungsgerätes (ASTM E-42-57) ermittelt. Vor und nach einer 2.000ständigen künstlichen Bewitterung wurden Kratzfestigkeit und Haftfestigkeit der Überzüge gemessen.
5. Die Lichtdurchlässigkeit wurde nach DIN 5036 ermittelt.
Die Schlagzähigkeit wurde nach DIN 53 453 an 6 mm breiten Prüfkörpern gemessen, die aus den 4 mm dicken Platten herausgearbeitet wurden.
Je 12 Prüfkörper wurden gemessen und die Werte ermittelt. Bei einseitig beschichteten Prüfkörpern lag die Beschichtung während der Prüfung in der Zugzone.
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Tabelle
Beispiele Eigenschaften
Nr. Verbundsystem Schlag
zähigkeit
(kJ/m2)		 Licht-
durch-
lässig-
keit		 vor der Bewitterung kratzfest.
Silizium-
carbid-
Test		 Haftfestig
keit
Gitter
schnitt		 nach der B< »Witterung Haftfesi
Gitter
schnitt
1 PiWA-beschichtet mit A
PMMA-unbeschichtet		 19
18		 88
88		 kratzfest.
Stahlwolle
Test		 1,2
48		 0 kratzfest.
Stahlwolle
Test		 kratzfest.
Silizium-
carbid-
Test		 0
2 PC-beschichtet mit A
PC-beschichtet mit A
-beschichtet mit B
PC-unbeschichtet		 n. gebr.
n. gebr.
n. gebr.		 86
85,5
86		 5
0		 4,2
3,7
51		 2-3
0		 5
0		 1,5
52		 3-4
4
3 PC-beschichtet mit
PfWA-Lack		 65 86,5 3-4
4
0		 54 0 0
2-3
0		 57
38
69		 0 5
I
4 PC-beschichtet mit
PfMA-Lack mit A		 n. gebr. 86 0-1 1,3 0 0 57 0
5 PC-beiseitig laminiert
mit PMÄ-Folie		 35 86,5 5 50 0 5 1,7 0
PC-beidseitig laminiert
mit P*M\-Polie
beidseitig beschichtet
mit A		 n. gebr. 86 0-1 1,4 0 0 53 0
5 5 1,5
Tabelle Beispiele Eigenschaften
ο co co cn ι
Verbundsystem Schlag Licht- vor der Bewitterung kratzfest. Haftfestig nach der Bc Witterung Haftfest f O
Nr. zähigkeit durch- kratzfest. Silizium- keit kratzfest. kratzfest. Gitter I
(kJ/m2) lässig- Stahlwolle carbid- Gitter Stahlwolle Silizium- schnitt
keit Test Test schnitt Test carbid-
PC-einseitig laminiert Test
6 mit PfMV-FoUe n. gebr. 86 1,2 0 O
einseitig beschichtet 5 5 1,5
mit A
PC-einseitig laminiert
mit FMA-FoUe 55 86 53 -
unbeschichtet • 0 O 57
PC-einseitig heiß verpreßt
7 mit FMArFoUe be n. gebr. 86 1,3 0
schichtet mit A 5 5 1,4

Claims (6)

Patentansprüche
1. Verbundsystem aus Polycarbonat- und Polyacrylat-Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonatschicht auf mindestens einer ihrer Oberflächen eine Polyacrylatschicht trägt, die auf ihrer Außenfläche mit einem vernetzten Fluorpolymer beschichtet ist.
2. Verbundsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyacrylatschicht aus Polymethylmethacrylat besteht.
3. Verbundsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonatschicht beidseitig beschichtet ist.
4. Verbundsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte Fluorpolymer mit Methylmelamin und/oder Polykieselsäure vernetzt ist, wobei der Gehalt an SiO-maximal 60 Gew.-%, bezogen auf vernetztes Fluorpolymer und Vernetzungsmittel, beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung der Verbundsysteme gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein PoIyacrylatfilm von 0,010 bis 1,25 mm Dicke auf die Polycarbonatschicht aufgebracht wird und anschließend die Polyacrylatschicht mit Fluorpolymeren überzogen wird.
6. Verfahren zur Herstellung der Verbundsysteme gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein einseitig mit Fluorpolymer beschichteter Film aus
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-ι-
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Polyacrylat auf eine Polycarbonatschicht so aufgebracht wird, daß die Fluorpolymerbeschichtung die äußere Oberfläche des Verbundsystems bildet.
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