DE2816089C2

DE2816089C2 - Formentrennmittel, insbesondere für härtbare Kunstharze

Info

Publication number: DE2816089C2
Application number: DE2816089A
Authority: DE
Inventors: Roger Sidney Arthur Knebworth Hertfordshire Kelly; John Wright Walkern Stevenage Hertfordshire Stinchcombe; John Robert Knebworth Hertfordshire Wilson
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1977-04-25
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1981-09-24
Also published as: SE7804529L; NL7804390A; ES469124A1; FR2388657B1; IT7822678A0; IT1095315B; LU79513A1; PT67932A; AU3484378A; JPS53133260A; NZ186874A; FR2388657A1; GB1590592A; PT67932B; BE866349A; AU517493B2; DE2816089A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Formentrennmittel, die insbesondere bei der Herstellung von Formteilen aus einem härtbaren Kunstharz geeignet sind.

Bei der Herstellung von Formteilen aus härtbaren, ungesättigten Polyesterharzen wurden bereits Polyäthylenterephthalatfolien als Trennmittel zwischen das Polyesterharz und die Formoberfiäche gebracht Man fand jedoch, daß Polyäthylenterephthalatfolien von einigen ungesättigten Polyesterharzen, insbesondere wenn das Formteil eine Gestalt hat. die kleine Radien aufweist, nicht in völlig zufriedenstellender Weise abgetrennt werden können.

Aus der GB-PS 1385 310 sind Formentrennmittel bekannt, die aus mit Polyäthylensebacat beschichteten Polyäthylenterephthalatfolien bestehen, mit denen auch Formteile aus ungesättigten Polyesterharzen hergestellt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Formentrennmittel, insbesondere für hartbare Kunstharze, bestehend aus einer selbsttragenden Thermoplastfolie, die an einer Oberfläche oder an beiden Oberflächen mit einer Trennschicht beschichtet ist, herzusteilen, das verbes* serte Abtrenneigenschäften hak

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 !^kennzeichnete Formentrennmittel gelöst

Die erfindungsgemäßen Formentrennmittel können hergestellt werden, indem man die Trennschicht auf mindestens einer Oberfläche einer selbsttragenden Thermoplastfolie aufbringt, trocknet und unter Bildung einer durchgehenden Schicht die eine Dicke von nicht mehr als 0,5 μπι hat, zusammenfließen läßt.

Das erfindungsgemäße Formentrennmittel hat die -, Eigenschaft, daß es von Formteilen aus härtbaren Kunstharzen in ausgezeichneter Weise abgetrennt werden kann. Das erfindungsgemäße Formentrennmittel kann zur Herstellung von Formenteilen aus einem geeigneten, härtbaren Kunstharz, z. B. aus härtbaren,

ίο ungesättigten Polyesterharzen, Phenolharzen und Epoxyharzen, eingesetzt werden. Besonders effektiv ist das erfindungsgemäße Formentrennmittel bei der Herstellung von Formteilen aus härtbaren, ungesättigten Polyesterharzen.

si Die erfindungsgemäßen Formentrennmittel werden zur Herstellung von Formteilen angewandt, indem man das Formentrennmittel in einer solchen Weise an eine Formoberfläche anlegt, daß sich eine Trennschicht an der von der Formoberfläche abgewandten Seite des Formentrennmittels befindet, indem man ein härtbares Kunstharz wie vorstehend beschrieben, vorzugsweise ein härtbares, ungesättigtes Polyesterharz, auf die Trennschicht aufbringt, das Kunstharz aushärten läßt oder zum Aushärten bringt und das Formentrennmittel

r> von dem ausgeharteten Kunstharz abzieht, wobei die selbsttragende Thermoplastfolie unter den für die Aushärtung des Kunstharzes notwendigen Bedingungen dimensionsstabil ist.

Die Thermoplastfolie besteht aus einem geeigneten

so Material, z. B. aus Polyamiden, Polycarbonate. Polysulfonen <><ier einem hochpolymeren, fiimbildenden. linearen Polyester aus einer oder mehreren zweibasigen, aromatischen Carbonsäuren und einem oder mehreren zweiwertigen Alkoholen. Geeignete lineare

γ-, Polyester können hergestellt werden, indem man eine oder mehrere Dicarbonsäuren oder ihre niederen Alkyldiester. z. B. Terephthalsäure. Isophthalsäure. Phthalsäure. 2,5-, 2,6- und 2.7-Naphthalindicarbon3äure. Bernsteinsäure, Sebacinsäure. Adipinsäure, Azelainsäu-

4n re. Diphenyldicarbonsäure, Hexahydroterephthalsäure oder Bis-p-carboxylphenoxyäthan, ggf. mit einer Monocarbonsäure wie Pivalinsäure. mit einem oder mehreren Alkylenglykolen, z. B. mit Äthylenglykol. 1 J-Propandiol. 1.4-Butandiol. Neopentylglykol oder 1.4-Cyclohexandi-

4, methanol, kondensiert. Der bevorzugte lineare Polyesterist Polyethylenterephthalat. Polyäthylenterephthalatfolien. die in den erfindungsgemäßen Formentrennmitteln verwendet werden, können in zueinander senkrechten Richtungen gestreck' werden, um ihnen

so eine molekulare Orientierung zu verleihen, und durch Hitzehärtung, dimensionsstabil gemacht werden. Sie können eine Dicke von bis zu etwa 175 μπι haben. Für die Anwendung des Trennmittels sind Thermoplastfolien mit einer Dicke von b>s zu etwa 50 μπι, vorzugsweise mit einer Dicke von etwa 20 μηι, geeignet. Zur Herstellung der für die Trennschicht verwendeten filmbildenden Mischpolymere werden Styrol oder Styrolderivate mit einem oder mehreren geeigneten Comonomeren, wie z. B. Acrylsäure. Methacrylsäure.

Alkylestern von Acrylsäure oder Methacrylsäure, deren Alkylgruppen bis zu 10 C-Atome haben, Glycidylacrylat, Giycidylmethacrylal, HydfOxyäthyimethacryJatj Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril und Methacrylnitril, «!polymerisiert«

Mischpolymere, die 30 bis 85 Moü% Styrol enthalten, haben filmbildende Eigenschaften in dem Sinne, daß sich auf der Thermoplastfolie eine durchgehende bzw, zusammenhängende Trennschicht bildet, Sie haben auch

gute Abtrenneigenschaften, denn es wird vermieden, daß sich während der Abtrennung von dem Formteil in der Trennschicht Risse bilden.

Beispiele für Mischpolymere, von denen gefunden wurde, daß sie gute Abtrenneigenschatten zeigen, sind ein Copolymer aus 40 Mol-% Butylacrylat und 60 Mol-% Styrol, ein Copolymer aus 60 Mol-% Butylacrylat und 40 Mol-% Styrol, ein Copolymer aus 67 Mol-% Butylacrylat und 33 Mol% Styrol und ein Copolymer aus 18 Mol-% Butylacrylat und 82 Mol-% Styrol. _i

Die Trennschicht kann in Form eines wäßrigen Latex, auf die Thermoplastfolie aufgebracht werden, worauf die aufgebrachte Beschichtung erhitzt wird, um sie zu trocknen und um das Mischpolymer unter Bildung einer durchgehenden Trennschicht zu schmelzen.

Wenn die Thermoplastfolie eine Folie aus einem linearen Polyester, z. B. eine molekular orientierte, hitzegehärtete Pölyäthylenterephthalatfolie, ist, kann die Trennschicht auf die Thermopiastfolie aufgebracht werden, währenu diese hergestellt wird, und zwar vor dem Arbeitsgang des Streckens, durch das die molekulare Orientierung erreicht wird. Ein Aufbringen der Trennschicht in dieser Weise isi besonders geeignet, um die dünnen Tre.inschichten. d. h. Schichten, die nicht dicker als 0,5 μ sind, zu erhalten.

Die Streckung und die Hitzehär'ung von Polyäthylenterephthalatfolien werden im allgemeinen in einem geheizten Spannrahmenofen durchgeführt, und die darin angewandten Temperaturen reichen im allgemeinen dazu aus. die Trennschicht zu trocknen und zusammenfließen u lassen. ·

Die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Formentrennmitiels hergestellten Formteile können flache Platten oder Folien sein. Das frlindungsgemäße Formentrennmittel ist zur Formung von profilierten Platten, deren Oberfläche sehr enge Radien aufweist besonders geeignet

Formteile wie z. B. Platten oder Folien können zwischen zwei Formentrennmitteln geformt werden, die »uf beiden Oberflächen eine Trennschicht aufweisen.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Formentrennmittels zur Herstellung von Formteilen kann in einem chargenweisen oder einem kontinuierlichen Verfahren erfolgen.

Bei der Anwendung in einem chargenweisen Verfahren wird das erfindungsgemäße Formentrennmittel in der Weise in eine geeignete Form hineingebracht, daß die Trennschicht von der Formoberfläche abgewandt ist. Dann wird auf die Trennschicht eine Gelschicht aus einem härtbaren Kunstharz, z. B. aus einem ungesättigten Polyesterharz, oder eine Schicht aus einem Oberflächengewebe, z. B. aus einem gesättigten Polyester, und/oder eine Schicht aus einem glasverstärkten hörtbaren Kunstharz, z. B. einem ungesättigten Polyesterharz, die, falls notwendig, ein geeignetes Härtungsmittei enthalten, aufgebracht und ausgehärtet.

Bei der Anwendung von erfindungsgemäßen For rnentrennmitteln zur kontinuierlichen Herstellung von platten- oder folienförmigen Laminaten wird eine Schicht aus einem härtbaren Kunstharz, z. B. aus einem Ungesättigten Polyesterharz, oder eine Schicht aus einem Oberflächengewebe, i. B. aus einem gesättigten Polyester, und/oder eine Schicht aus einem härtbaren Kunstharz, z, B- aus einem ungesättigten Polyesterharz, das Glasfasern als Verstärkungsmaterial enthält, kontinuierlich auf die Trennschicht des sich in Form einer endlosen Bahn bewegenden erfindungsgemäßen FörfflettfrennrniUels gegössen- Das aufgegossene Kunstharz wird ausgehärtet urd das Formentrennmittel wird von der Platte oder Folie abgezogen.

Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Formentrennmittels können auch profilierte Platten zur -, Verkleidung von Gebäuden hergestellt werden. Eine besonders geeignete, profilierte Pfatte hat einen Querschnitt in Form einer Sinuswelle. Eine solche profilierte Flaue kann hergestellt werden, indem man ein härtbares Kunstharz, z. B. ein ungesättigtes PoIy-

lu esterharz, zwischen zwei erfindungsgemäßen Formentrennmitteln gießt, das Kunstharz teilweise aushärtet und dann die Platte mittels einer geeigneten Form profiliert, bevor die Aushärtung des Kunstharzes beendet wird.

π Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert:

Beispiele 1 bis 4

Es wurden wäßrige Latices hergestellt, die 3,0 Gew.-% des in Tabelle 1 angegebenen Mischpolymers und 0,5 Volumen-'M} eines unter dem Namen *>Lts^c:)-pol N« im Handel erhältlichen, nichtionischen, oberflächenaktiven Mittels enthielten.

Polyäthylenterepnthalatfolien {nachstehend als

2Ί »PÄT-Folien« bezeichnet) wurden durch Strangpressen aus der Schmelze hergestellt und auf einer gekühlten, rotierenden Trommel unter Ausbildung des amorphen Zustands abgeschreckt Die PÄT-FoHen wurden in der Richtung, in der das Strangpressen erfolgte, auf etwa

in das 3,5fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt. Jede PÄT-Folie wurde auf einer Seite durch ein Walzenauftragverfahren mit einem wie vorstehend beschriebenen hergestellten, wäßrigen Latex beschichtet und in einen Spannrahmenofen eingeführt, wo die Beschichtung

ji getrocknet wurde. Die getrocknete, beschichtete PÄT-Folie wurde dann in seitlicher Richtung auf etwa das 3,5fache ihrer ursprünglichen Breite gestreckt und schließlich bei einer Temperatur von etwa 210⁰C hitzegehärtet. In dem fertigen Form ntrennmittel, das

in eine Gesamtdicke von etwa 20 μπι hatten, war die Beschichtung unter Ausbildung von durchgehenden Trennschichten mit einer Dicke von annähernd 0.025 μΐη verschmolzen.

Das Formentrennmittel wurde zur Herstellung von

■r, Platten aus einem glasverstärkten, ungesättigten Pol> esterharz eingesetzt. Von dem Formentrennmittel, das wie vorstehend beschrieben hergestellt worden ist. wurden je zwei Proben verwendet. Die Ränder der zwei Proben wurden über die Kanten je einer quadratischen

V) Glasplatte (etwa 30 cm χ 30 cm) gefaltet und mittels eines hitzebeständigen, druckempfindlichen Klebstrei fens fest mit der Glasplatte verbunden. Die Proben wurden durch 15minütiges Erhitzen auf 120" C in einem Ofen auf die Glasplatten aufschrumpfen gelassen. Ober die Mine der Trennschicht einer der Anordnungen aus Formentrennmittel und Glasplatte wurde ein quadratisches .Stück (annähernd 22 cm χ 22 cm) einer Glasfasermatte gelegt, und ein Kunstharz (härtbares, ungesättigtes Polyesterharz) mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung wurde ajf die Glasfasermatte aufgebracht und mittels einer Walze darüber verteilt:

100g

Kunstharz (Handelsname »Impol« F920, Impe-

παϊChemical Industries Limited)
0,25 g Beschleuniger (Handelsname NL49/ST, Növa-

del Limited; 1 Gew.-% Cobalt in Styrollösung

enthaltender Härtungsbeschieuniger)
1,0 g MethyläthylketOiipeföxid-Katalysator

Die zweite Glasplatte mit dem Formentrennmittel wurde so über die Kunstharzschicht gelegt, daß die Trennschicht an die Schicht aus Kunstharz und Glasfasermatte angrenzte. Die beiden Glasplatten wurden leicht zusammengedrückt, mittels eines hitzebeständigen, druckempfindlichen Klebstreifens zusammengehalten und zum Aushärten des Kunstharzes 40 min lang in einen Cfen mit einer Temperatur von 120⁰C gebracht Nach dem Abkühlen wurden die Glasplatten von den Formentrennmitteln getrennt, indem die Formentrennmittel um die Ränder der Glasplatten herum aufgeschlitzt wurden. Die Formentrennmittel wurden dann durch Auseinanderziehen von den geformten Platten abgetrennL Man fand, daß sich die Formentrennmittel an der Grenzfläche zwischen der Trennschicht und dem Kunstharz leicht ablösten, ohne daß die Trennschicht Risse bekam und ohne daß an der Grenzschicht zwischen Trennschicht und PÄT-Folie Mängel auftraten. Die Oberflächen der geformten Platten waren glänzend und frei von Defekten und Rückständen der Trennschicht

Zur weiteren Bewertung der Abtrer.:ieigenschaften der Trennschichten wurden in der vorstehend beschriebenen Weise weitere Proben von geformten Platten hergestellt jedoch wurde dieses Verfahren in der Hinsicht abgeändert daß vor dem Aufbringen des Kunstharzes auf beide Seiten der Glasfasermatte Polyestergewebe gelegt wurde. Wenn ein solches Polyestergewebe in die Platte eingeformt ist, führt dies zu einer kritischeren Bewertung der Abtrenneigenichaften. Die in den Tabellen 1 bis 3 gezeigten Abtrenneigenschaften der Formentrennmittel wurden durch Einstufung nach dem nachstehend angegebenen Schema bewertet:

Abtrennungs- Abtrenneigenschaften
grad

A Saubere Ablösung des Formentrennmittels von dem Formteil, wenig
Widerstand gegenüber dem Abziehen.

B Etwas Widerstand gegenüber dem

Abziehen, geringfügiges Reißen des
Formentrennmittel.

C Annähernd 50%-ige Ablösung der

Fläche des Formentrennmittels von
dem Formteil.

Tabelle

Geringfügiges Abziehen an den
Rändern des Formentrennmittel,
dieses bleibt jedoch größtenteils mit
dem Formteil verbunden.

Keine Abtrennung.

30

Beispie!

Mischpolymer der
Trennschicht

Abtrenneigenscharten
(Abtrennungsgrad)

10

20

25 Primal P 376 (im Handel A
erhältlich von Rohm &
Haas Ltd., die Analyse
ergab ein Copolymer von
Butylacrylat und Styrol)

Texicryl 13926 (im A

Handel erhältlich von
Scott Bader Co. Ltd.,
die Analyse ergab ein
Copolymer von Butylacrylat und Styrol)
Copolymer von 67 Mol-% A
Butylacrylat und
33 Mol-% Styrol

Copolymer von 18 Mol-% A
Butylacrylat und
82 Mol-% Styrol

Beispiele 5, 6 und 7

Das Verfahren der Beispiele 1 bis 4 wurde unter Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen, wäßrigen Latex, d.h. eines Latex, der »Primal« P376 enthielt wiederholt, jedoch wurde die Trennschicht, wie in Tabelle 2 gezeigt, in verschiedener Dicke aufgetragen. Die Abtrenneigenschaften wurden anhand des für die Beispiele 1 bis 4 beschriebenen Verfahrens bewertet und sind auch in Tabelle 2 dargestellt

Tabelle Beispiel

Dicke der

Trennschicht

(im)

Abtrenneigenschaften
(Ablrennungsgrad)

5	0,01	Λ
6	0.08	B
45 7	0.4	D

Vergleichsbeispiele I₁2 und 3

Aus glasverstärktem, ungesättigtem Polyesterharz wurden nach dem in den Beispielen 1 bis 4 beschriebenen Verfahren geformte Platten hergestellt, wobei jedoch die in Tabelle 3 angegebenen anstelle der erfindungsgemäßei! Formentrennmittel eingesetzt wurden. Die Abtrenneigenschaften wurden wie vorstehend für die Beispiele 1 bis 4 beschrieben bewertet

Tabelle 3

Vergleichs- Polymerschicht auf der biaxial Dicke der PoIy-

beispiel orientierten PÄT-Folie des Formen- rrierschicht

trennmiitels (μ.ΐτί)

Abtrenneigenschaften
(Ablrerintirigsgrad)

Keirie Polymerschicht,
Unbeschichtetej biaxial orientierte PÄT-Folie

l-ortsot/uim

Vergleichs- Polymerschicht auf der biaxial

heispiei oricnlicrtcn I'/NT-P'olie des l'ormcn-

irennmiitcls Dicke tier I'olymerschiehl

Ablrenneigen-

schaflen

(Ablrcnnungsgrad)

Styrol-I fomopolymer

Copolymer von 47 Mol-% Methyl- 0,025 mcthiicrylal und 53 Mol-% Styrol Abtrennung an
der Grenzfläche
zwischen PAT-Folic und Polymerschicht
E

Eine gebräuchliche, nichtbeschichtete, biaxial orientierte PÄT-Folie (Vergleichsbeispiel 1) führte zu schlechten Abtrenneigenschaften (Abtrennungsgrad D).

Die in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 eingesetzten Polymerschichten waren nicht filmbildend und von diskontinuierlicher Beschaffenheit. Das Styrol-Homopolymer von Vergleichsbeispiel 2 konnte leicht abgelöst werden, jedoch versagte die Haftung zwischen dem Homopolymer und der Oberfläche der PÄT-Folie, so daß Stücke des Homopolymers an der Oberfläche der geformten Platte haften blieben.

Bei Verwendung einer mit einem Methylmethacrylat/ Styrol-Copolymer beschichteten PÄT-Folie (Vergleichsbeispiel 3) konnte keine Abtrennung erzielt werden.

Beispiel 8

Beispiel 1 wurde unter Anwendung eines üblichen, ohne dalJ es zu Rissen der Trennschicht oder zu einem

härtbaren Phenolharzes anstelle des in Beispiel 1 Versagen der Haftung zwischen der Trennschicht und

beschriebenen, härtbaren, ungesättigten Polyesterhar- der PÄT-Folie in dem Formentrennmittel kam. Die

zes wiederholt. Man fand nach dem Aushärten des 30 Oberfläche der geformten Platte waren glänzend und

Phenolharzes, daß sich die geformte Platte leicht von der Trennschicht des Formentrennmittels ablösen ließ, frei von Defekten.

130 208/392

Claims

Patentansprüche:

1. Formentrennmittel, insbesondere für härtbare Kunstharze, bestehend aus einer selbsttragenden Thermoplastfolie, die an einer Oberfläche oder an beiden Oberflächen mit einer Trennschicht beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht aus einem filmbildenden Mischpolymer von Styrol oder einem Styrolderivat und einem oder mehreren Comonomeren besteht, wobei die Trennschicht oder jede Trennschicht eine Dicke von nicht mehr als 0,5 μίτι hat.

Z Formentrennmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttragende Thermoplastfolie aus einer molekular orientierten, hitzegehärteten Polyäthylenterephthalatfolie besteht.

3. Formentrennmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Comonomeren aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Alkylestern von Acrylsäure oder methacrylsäure, deren Alkylgruppe bis zu 10 C-Atome hat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Hydroxyäthylmethacrylat. Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril oder Methacrylnitril gebildet sind.

4. Formentrennmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymer 30 bis 85 Mol-% Styrol enthält.

■5. Formentrennmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht aus einem Mischpolymer von 33 bis 82 Mol-% Styrol und 67 bis 18 Mol-% Butylacrylat besteht.

6. Formentrennmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttragende Thermoplastfolie eine Dicke von bis zu etwa 50 μηι hat.