DE3144566A1 - Verfahren zum verbessern der oberflaeche aus festen kunststoffsubstraten und verwendung der verbesserten kunststoffsubstrate als vorformlinge - Google Patents
Verfahren zum verbessern der oberflaeche aus festen kunststoffsubstraten und verwendung der verbesserten kunststoffsubstrate als vorformlingeInfo
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Description
3U4566
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Oberfläche von festen KunststoffSubstraten und
schliesst das Verpressen von so verbesserten Kunststoff Substraten ein. Die Erfindung richtet sich insbesondere
auf die Behandlung der Oberfläche eines Acrylharzsubstrates, um dessen physikalische und
chemische Eigenschaften zu verbessern.
In der US-PS 36 32 841 ist ein Verfahren zum Strecken von Acrylharzen durch Kompression eines Acrylharzvorformlings
beschrieben, wobei dieser Vorformling im wesentlichen isotherm auf seine Erweichungstemperatur
zwischen einem Paar von polierten Platten, die mit einem Gleitmittel überzogen sind, vorerwärmt wird.
Wenn die gewünschte Dicke erreicht ist, wird das gestreckte Acrylharzsubstrat unter seine Erweichungstemperatur
abgekühlt, bevor die Kompressionskraft entfernt wird. Gleitfilme von einer geringeren Dicke von
0,013 cm sind im allgemeinen ausreichend, wobei das bevorzugte Gleitmittel Polytetrafluoräthylen ist.
In einer vorgängigen US-Anmeldung von Helmut Franz mit der Bezeichnung "Acrylic Polymer Surface Passivation"
wird ein Verfahren zum Reduzieren der chemischen Reaktionsfähigkeit
der Oberfläche von Acrylharzen durch Chemiesorption oder Adsorption von nicht-reaktionsfähigen
Verbindungen, w .e carboxylierten fluorierten oberflächenaktiven Mitteln, an der Oberfläche des
Acrylharzes offenbart.
In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung (eigenes Zeichen (1422)) wird ein Verfahren zum Behandeln
einer rauhen Oberfläche eines Kunststoffes offenbart, bei dem die rauhe Oberfläche eines Kunststoffs mit einem
Polyäthylacrylatfilm versehen wird, wobei ein glatter dauerhafter Überzug entsteht.
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Oberfläche von festen KunststoffSubstraten und zum
Verpressen solcher verbesserten Substrate gemäss den Patentansprüchen.
Bei der Erfindung wird die Oberfläche eines festen KunststoffSubstrats mit einem verträglichen polymeren
Film, der dehnbarer als das Substrat ist, überzogen. Bei dem sich anschliessenden Pressvorgang, wie zum Beispiel
Pressbiegen oder Kompressionsstrecken, verleiht der dehnbare Film dem sich seitlich ausdehnenden Substrat
ein verbessertes plastisches Fliessen und gibt ausserdem dem erhaltenen Kunststoffgegenstand eine
bessere optische Qualität.
Das Kompressionsstrecken von Acrylharzen, wie es in der US-PS· 36 32 841 beschrieben ist, verlangt die Behandlung
der Pressplatten, die mit der Acrylharzoberflache in Berührung kommen, mit einem Gleitmittel,
wie Polytetrafluoräthylen, wogegen bei dem Verfahren der bereits erwähnten Anmeldung von Helmut Franz die
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Adsorption oder Chemiesorption von nicht-reagierenden Verbindungen.an der Oberfläche des Acrylharzes erforderlich
ist, um ihre Reaktionsfähigkeit herabzusetzen und der Oberfläche des Acrylharzes die erforderliche
Gleitfähigkeit zu geben.
Die bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
erhaltenen Kunststoffsubstrate mit verbesserten Oberflächen
eignen sich sowohl für das übliche Press-Biegeverfahren als auch besonders für das Kompressionsstrecken.
Bei der Erfindung wird zuerst ein fester Kunststoffvorformling mit einem dehnbareren
polymeren Film überzogen, wodurch das plastische Fliessen des seitlich expandierenden Kunststoffvorformlinge
verbessert wird. Gleichzeitig wird die optische Qualität des fertigen Gegenstandes verbessert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
werden Vorformlinge aus Acrylharz mit einem stärker dehnbaren Acrylatfilm überzogen. Acry!verbindungen,
die bei der Erfindung verwendet werden können, sind sowohl modifizierte als auch unmodifizierte Polymerisationsprodukte
der Acrylsäure. Bevorzugte Acrylverbindungen sind modifizierte Polymerisationsprodukte
von Methylmethacrylat, wie das Handelsprodukt Plexiglas
Oy von Rohm and Haas, Philadelphia, Pa., USA.
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Das Acrylharzsubstrat wird vor dem Pressen mit einem
Film des stärker dehnbaren Polymeren überzogen. Dieses Polymere ist bevorzugt ein Polymeres eines Alkylacrylats.
Unter einem polymeren Alkylacrylat wird ein Polymeres verstanden, das stärker dehnbar ist als
das Acrylsubstrat, ein besseres plastisches Fliessen unter Spannung zeigt und längere Alkylreste enthält '
als das Acrylharz des Substrats". Wenn zum Beispiel das Substrat aus Polymethylmethacrylat besteht, kann
der. Überzug ein Polymeres sein von Äthylmethacrylat, Äthyläthacrylat, Propylmethacrylat und Propyläthacrylat.
Polymere von Äthylacrylaten, insbesondere Äthylmethacrylat,
sind bevorzugt. Der Acrylatfilm wird bevorzugt hergestellt, indem man auf die Oberfläche
des Acrylharzsubstrates eine Lösung des Alkylacrylats aufträgt und die Härtung dieser Lösung herbeiführt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird eine Lösung von Äthylmethacrylat auf Basis von Toluol auf die Oberfläche des Vorformlings aus Acrylharz
aufgebracht. Das Lösungsmittel wird verdampft, wobei ein klarer Film von Polyäthylmethacrylat auf
der Oberfläche des Acrylharzes entsteht. Die Härtung erfolgt bereits bei Raumtemperatur, doch kann massiges
Erwärmen dabei erfolgen. Eine bevorzugte Überzugsmasse· ist eine handelsübliche Lösung von Äthylmethacrylat
in Toluol (INCRALAC von Stan Chem., Inc., East Berlin, Connecticut, USA). Die Überzugsmasse kann in üblicher
Weise, wie durch Tauchen, Aufstreichen oder Auffliessen-
lassen aufgebracht werden. Eine bevorzugte Arbeitsweise besteht in dem Aufsprühen des genannten klaren Lackes
auf die Oberfläche des Acrylharzes mit anschliessendem
Trocknen bei Umgebungstemperatur. Der Lack kann als solcher mit einem Feststoffgehalt von etwa 20 % verwendet
werden, man kann ihn aber auch mit weiteren Lösungsmitteln, insbesondere mit Toluol, verdünnen.
Der überzogene Rohling aus Acrylharz wird dann einem
üblichen Kompressionsstrecken unterworfen. Typischerweise
wird der Rohling dazu vorerwärmt, dann unter den Druck einer hydraulischen Presse gesetzt, um den
Rohling auf die gewünschte Enddicke zu bringen. Der gestreckte Rohling wird so lange unter Druck gehalten.,
bis die Temperatur unterhalb seines Erweichungsbereiches abgesunken ist. Der erforderliche Druck zum
Pressstrecken des Acrylharzvorformlings auf die gewünschte endgültige Dicke und der Grad der Beibehaltung
der ursprünglichen Durchmesserkonfiguration zeigen die Leichtigkeit des Fliessens des Kunststoffs an. Überzüge
auf Basis von Äthylacrylat reduzieren den erforderlichen
Druck erheblich, um Acrylharzvorformlinge von einer Dicke von etwa 19 mm auf eine Dicke von etwa 0,63 mm zu strecken.
Ausserdem behalten quadratische Vorformlinge, die gemäss der Erfindung überzogen sind, ihre Ecken sichtbar besser
als unbehandelte Vorformlinge.
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Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen noch näher erläutert.
Proben aus Polymethylmethacrylat von einer Dicke von 1,9 cm werden mit einer handelsüblichen Lösung eines
klaren Lackes auf Basis von Äthylmethacrylat in Toluol besprüht und bei Raumtemperatur getrocknet. Die überzogenen
Rohlinge aus Acrylharz werden 30 Minuten auf 132°C erwärmt. Die überzogenen Rohlinge werden dann
in eine hydraulische Presse gegeben und unter Druck gestreckt. Die überzogenen Oberflächen fHessen sehr
2 gut und erfordern einen Druck von 63 bis 84 kg / cm ,
um die Vorformlinge auf eine endgültige Dicke von etwa 6 mm zu strecken. Zum Vergleich ist ein Druck von etwa
140 bis 175 kg / cm für unbehandelte Vorformlinge aus Acrylharz unter gleichen Bedingungen erforderlich.
Quadratische Rohlinge aus Acrylharz werden mit einem Lack auf Basis von Äthylacrylat überzogen and wie in
Beispiel 1 gestreckt, mit der Ausnahme, dass Teilchen von Polymethylmethacrylat, Polytetrafluoräthylen oder
Polyäthylen an der Grenzfläche zwischen der Oberfläche des Acrylharzes und der Pressplatte während des Press-
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- Ii -
Streckens vorhanden sind. Diese Proben zeigen einen noch besseren plastischen Fluss wie diejenigen von
Beispiel 1 und erfordern nur einen Druck von 45 bis 56 kg / cm2, um die endgültige Dicke zu erreichen.
Die verformten Formlinge behalten weitgehend ihre quadratische Form.
Claims (10)
- 3H4566Dr. Michael Hann (1423) H / WDr. H.-G. SternagelPatentanwälteMarburger Strasse 386300 GiessenPPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, USAVERFAHREN ZUM VERBESSERN DER OBERFLACHE AUS FESTEN KUNSTSTOFFSUBSTRATEN UND VERWENDUNG DER VERBESSERTEN KUNSTSTOFFSUBSTRATE ALS VORFORMLINGEPriorität: 24. November 1980 / USA / Ser. No. 210 099Patentansprüche:Verfahren zum Verbessern der Oberfläche von festen Kunststoffsubstraten,dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Oberfläche des Substrats einen Überzug, der dehnbarer als das Substrat ist, aufbringt.■ ■ 31U566
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch" gekennzeichnet, dass das Substrat ein Acrylharz ist und dass der Überzug sich von einem Alkyl(meth)acrylat ableitet.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat Polymethylmethacrylat ist und dass der Überzug Polyäthylmethacrylat ist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass der Polyäthylmethacrylatüberzug gebildet wird, indem eine Lösung von Äthylmethacrylat in Toluol auf die Oberfläche des Acrylharzes aufgetragen wird und bei Umgebungstemperatur gehärtet wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat mit einem Film eines dehnbareren Alkyl(meth)acrylate überzogen wird, bevor es verpresst wird.3HA566
- 6. Verfahren nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylharzsubstrat Polytnethylraethacrylat ist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylharz mit einem Film von Polyäthylmethacrylat vor dem Kompressionsverstrecken überzogen wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7,dadurch . gekennzeichnet, dass eine Lösung von Äthylmethacrylat auf die Oberfläche des Acrylharzes aufgetragen wird und das Lösungsmittel unter Bildung eines Polymethylmethacrylatfilms verdampft wird.
- 9. Vorformling zum Kompressionsverstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Acrylharzsubstrat besteht und einen Überzug aus einem Äthyl(meth)acrylat besitzt,
- 10. Vorformling nach Anspruch 9,d a d.u rch gekennzeichnet, dass das Acrylharz ein Polymethylmethacrylat ist und der Überzug aus Pοlyäthylmethacrylat besteht.
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| FR2494704A1 (fr) | 1982-05-28 |
| FR2494704B1 (de) | 1985-05-24 |
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| GB2087789B (en) | 1985-02-20 |
| DE3144566C2 (de) | 1986-08-07 |
| GB2087789A (en) | 1982-06-03 |
| JPS57117539A (en) | 1982-07-22 |
| JPS6123220B2 (de) | 1986-06-04 |
| US4454203A (en) | 1984-06-12 |
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