CH356580A - Verfahren zur Herstellung von Tafeln aus Kunststoff und nach diesem Verfahren hergestellte Kunststofftafel - Google Patents

Description

  
 



   Verfahren zur Herstellung von Tafeln aus Kunststoff und nach diesem Verfahren hergestellte Kunststofftafel
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Tafeln aus Kunststoff und auf eine nach diesem Verfahren hergestellte Kunststofftafel.



   Kunststoffplatten haben sich seit einigen Jahren infolge ihrer Unzerbrechlichkeit, ihres   geringen    Gewichtes und ihrer Wetterbeständigkeit für Bauzwecke und viele andere Anwendungsgebiete eingeführt. Sie können nach Wunsch durchsichtig hergestellt werden und haben dann eine hohe Lichtdurchlässigkeit. Sie können aber auch durchscheinend mit jeder gewünschten Streuwirkung oder schliesslich opak ausgebildet sein. Ein weiterer Vorteil ist ihre leichte Einfärbbarkeit. Die Kunststoffplatten sind im allgemeinen mit Glasfasern, z. B. Glasfasermatten oder -geweben, verstärkt. Für die Verstärkung können ausser Glasfasern gegebenenfalls auch andere faserige Materialien, wie Asbest, Steinwolle oder Kunststofffäden, verwendet werden.



   Die Kunststoffplatten werden aus Harzen der verschiedensten Zusammensetzung hergestellt, z. B. aus Polyester-, ungesättigten selbstverlöschenden Polyesterharzen, Epoxy-, Phenol-, Melamin- oder Silikonharzen.



   Bei einigen Anwendungsgebieten ist es nachteilig, dass diese Platten einen sehr geringen Elastizitätsmodul haben und somit eine sehr geringe Steifigkeit besitzen. Aus diesem Grund werden Tafeln aus diesen Materialien, die eine grössere Steifigkeit haben sollen, in der Regel in gewellter Form hergestellt.



  In vielen Fällen, z. B. beim Verglasen normaler Fensterrahmen, bei freistehenden Trennwänden, im Behälterbau oder bei Oberlichtern können gewellte Tafeln aber nur unter Verwendung besonderer Hilfsmittel zur Abdichtung an den Rändern eingesetzt werden und haben sich daher nicht eingeführt.



   Diese Nachteile werden erfindungsgemäss durch das Verfahren zum Herstellen von Kunststofftafeln und die nach diesem Verfahren hergestellten Tafeln vermieden. Dieses Verfahren zum Herstellen von mit einem Rahmen versehenen, glasfaserverstärkten Kunststofftafeln besteht darin, dass eine noch nicht auspolymerisierte, glasfaserverstärkte Folie oder Pl'atte aus einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Kunststoff, z. B. einem Polyesterharz, bzw. die Ausgangsprodukte zum Herstellen einer derartigen Folie oder Platte, also z. B. ein mit einem beim Härten schrumpfenden Polyesterharz getränktes Glasfaservlies oder Glasfasergewebe zusammen mit dem in sich steifen Rahmen, z.

   B. einem Metallrahmen, auspolymerisiert werden, so dass ein Verbund von Rahmen und Kunststoffolie   bzw. -platte    erhalten wird, wobei die Kunststoffolie oder -platte in den Rahmen straff,   trommelfell artig,    gespannt ist.



  Durch die Kombination des meist nur einen kleinen Teil der Tafel ausmachenden, steifen Rahmens mit der in diesem Rahmen straff gespannten Folie oder Platte von einer Dicke von z. B.   1-2    mm wird ein neues Bauelement von allgemeiner Anwendbarkeit geschaffen, das trotz Verwendung einer verhältnismässig geningen Kunststoffmenge eine hohe Steifigkeit und Festigkeit besitzt.



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Rahmen, z. B. aus Metall, auf einer oder beiden Seiten mit einer Glasfasermatte oder einem Glasfasergewebe bedeckt und die Fasermatte bzw. das Fasergewebe darauf mit einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Kunststoff, z. B. einem Polyesterharz, getränkt, worauf das Harz durch Einwirken von Katalysatoren, Beschleunigern und/oder Wärme auspolymerisiert wird.  



   Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann bei der Herstellung der neuen Tafel aber auch so vorgegangen werden, dass ein Rahmen, z. B. aus Metall, auf seiner einen Seite mit einer Platte aus auspolymerisiertem Kunststoff, z. B. aus Polyesterharzen, verbunden, z. B. verklebt, und auf seiner anderen Seite darauf teilweise oder vollständig mit Glasfasern, z. B. einer Glasfasermatte oder einem Glasfasergewebe, bedeckt wird, worauf die Glasfasermatte bzw. das Glasfasergewebe mit einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Harz getränkt und das Harz schliesslich durch Einwirken von Katalysatoren, Beschleunigern und/oder Wärme auspolymerisiert wird.



   Die gemäss der Erfindung hergestellten Kunststofftafeln bestehen demgemäss aus einem in sich steifen Rahmen, z. B. aus Metall, und einer an diesem Rahmen trommelfellartig gespannten Folie oder Platte, die durch Auspolymerisieren eines bei diesem Vorgang schrumpfenden Kunststoffs, z. B. eines Polyesterharzes, hergestellt ist.



   Besondere Ausbildungen von Rahmen und Folie können dazu dienen, eine möglichst feste Verbindung dieser Teile zu erreichen.



   Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen:   
Fig. 1 a, 1 b und 2 zwei verschiedene Ausfüh-    rungen der neuen Tafel, quergeschnitten,
Fig. 3 eine abgewandelte Tafel der neuen Art, von oben gesehen und quergeschnitten,
Fig. 4 und 5 zwei neue Tafeln quergeschnitten,
Fig. 6 eine grössere, mit einer Öffnung versehene Tafel, von oben gesehen, und
Fig. 7 bis 10 die gleiche Tafel quergeschnitten in verschiedenen Ausführungsbeispielen, wobei in diese Öffnung Folien oder Platten im Sinne der Erfindung eingesetzt sind.



   Bei der in Fig. la dargestellten Ausführungsform ist der steife, flache Rahmen 1, z. B. aus Metall, nur auf seiner einen Seite mit einer glasfaserverstärkten Folie bzw. Platte 2 aus Polyesterharzen von z. B.



  1-2 mm Stärke unter Spannung verbunden. Der flache Rahmen 1 kann, wie dies in Fig.   lb    dargestellt ist, jedoch auch vollständig von der mit Glasfasern verstärkten Folie bzw. Platte 2 umgeben sein.



  In diesem Falle wird der Rahmen gegen jede Korrosion geschützt. Durch Verlängerung der Folie bzw.



  Platte über den Rahmen 1 hinaus kann ein Einfassrand 3 geschaffen werden, der das Einsetzen der Platte, beispielsweise in einen Fensterrahmen, erleichtert.



   Bei der Herstellung der neuen Tafeln kann aber auch so verfahren werden, dass der flache Rahmen 1 zunächst z. B. durch Verkleben mit einer fertigen Platte 2a aus beliebigen Kunststoffen, z. B. aus Polyesterharzen, verbunden wird. Darauf wird der Rahmen auf seiner nicht mit der Platte verbundenen Seite in der beschriebenen Weise mit einem Glasfaservlies bedeckt, dieses mit Harz getränkt und das Harz dann anschliessend auspolymerisiert. Es entsteht dann zwischen der Platte 2a, dem Rahmen 1 und dem unter Schrumpfen auspolymerisierten Kunststoff ein fester, unter Spannung gehaltener Verbund gemäss Fig. 2.



   Wie die Fig. 3 veranschaulicht, kann der Rahmen 1 durch Querstreben 4, 5 unterteilt sein, wodurch innerhalb des Gesamtrahmens einzelne Gefache geschaffen sind, die mit einzelnen Folien bzw. Platten oder, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, durch eine sich über den ganzen Rahmen erstreckende Folie oder Platte bespannt sind.



   Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform ist der flache Rahmenteil 6 bzw. 7, der parallel zur   Folien- bzw.    Plattenebene verläuft, an seinem äusseren Rande mit einer Querleiste 8 bzw. 9 verbunden, so dass ein T- bzw. L-förmiges Rahmenprofil entsteht. Der Teil 6 bzw. 7 des Rahmens kann mit Bohrungen 10 versehen sein, durch die die Kunststoffmasse hindurchtritt, um so einen besonders festen Verbund von Rahmen und Folie bzw. Platte sicherzustellen. Zu dem gleichen Zweck kann der innere Rand des Rahmenteils 7 einen wulstförmigen Ansatz 11 (Fig. 5) haben.



   Fig. 6 veranschaulicht eine grössere, als Rahmen dienende Platte 12, z. B. aus Asbestzement, aber auch aus beliebigen anderen Werkstoffen, die mit einer oder mehreren kleinen fensterartigen Öffnungen 13 versehen ist, in welche die glasfaserverstärkten Kunststoffolien oder Kunststoffplatten eingespannt sind. Die einzelnen, in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Querschnitte veranschaulichen die Art und Weise, in der die Kunststoffolie oder Platte 14 in die Öffnung eingespannt sein kann.



   Wie in Fig. 4 veranschaulicht, können in der Folie oder Platte auch Fäden, Drähte oder Bänder 15 aus Metall, gefärbten Kunststoffen oder dergleichen angeordnet sein, um die Einbruchsicherheit der fertigen Kunststofftafel zu erhöhen oder eine dekorative Wirkung zu erzielen. Diese Einlagen können mit dem Rahmen fest verbunden sein und z. B. durch Einpressen oder Einpolymerisieren in die Folie oder Platte eingebracht sein. Die Einlagen können parallel nebeneinander liegen oder in Form eines Musters, z. B. als Netz oder Geflecht, in der Folie oder Platte angeordnet sein.



   Selbstverständlich kann der Rahmen auch jede beliebige andere Form haben, z. B. rund sein oder nur drei Seiten einer rechteckigen Platte umgeben.



  Ferner kann der Rahmen dem späteren Bauwerk angepasst sein, also z. B. aus einem Fensterflügel oder einem Abdeckrahmen für Frühbeete bestehen. Ebenfalls können auch beliebige andere Körper mit flachen Begrenzungen in der angegebenen Weise mit Folien oder Platten aus Kunststoff bespannt sein, beispielsweise Aufbauten, Rahmen für Doppelscheiben oder dergleichen.



   Bei der Herstellung der neuen Tafeln wird beispielsweise so vorgegangen, dass eine ebene Unterlagsplatte, z. B. eine Metallplatte, zur Erleichterung des  späteren Ablösens der fertigen Platte mit einem Trennmittel beschichtet wird. Auf die Platte wird dann ein Glasfaservlies oder ein Glasfasergewebe oder dergleichen und darauf der Metallrahmen gelegt.



  Die Oberfläche des Rahmens kann dann noch mit weiteren Teilen von Glasfaservlies abgedeckt werden.



  Darauf wird das Glasfaservlies mit einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Kunststoff getränkt, dem in an sich bekannter Weise Katalysatoren und Beschleuniger zugesetzt sein können. Das Auspolymerisieren erfolgt bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur. An Stelle eines auf die Auflageplatte aufgetragenen Trennmittels kann die Auflageplatte auch mit einer Trennfolie, z. B. aus Zellglas   ( Cellophan ,    eingetragene Marke) oder Hydratcellulose bedeckt sein. Ferner wird das mit Kunststoff getränkte Vlies bei Verwendung nur unter Luftabschluss aushärtender Harze auch auf seiner Oberseite mit einer Trennfolie abgedeckt.



   Zur Herstellung der neuen Platten können alle unter Schrumpfung erstarrenden oder härtenden Harze verwendet werden. Vorzugsweise werden unter Schrumpfung härtende Polyesterharze benutzt.



  Bei der Herstellung dieser Polyesterharze wird in bekannter Weise zunächst eine mehrbasische ungesättigte Carbonsäure (z. B. Maleinsäure, Fumarsäure, Itakonsäure oder deren Anhydride) mit einem gesättigten zweiwertigen Alkohol (z. B. Allylalkohole, Glykole oder Polyglykole) zu einem ungesättigten Alkydharz umgesetzt. Dieses Alkydharz wird dann mit ungesättigten polymerisierbaren Verbindungen (wie z. B.



  Styrol, Cyclopentadien, Cyclohexen oder Methylmethacrylat) versetzt, worauf dann nach Zumischung von Katalysatoren und Beschleunigern und Aufstreichen des Harzes auf das Glasfaservlies die Härtung in bekannter Weise in wenigen Stunden bei Zimmertemperatur erfolgt. An Stelle der vorbeschriebenen Harze können aber auch ungesättigte selbstverlöschende Polyesterharze oder Epoxydharze bzw.



  Phenol-, Melamin-, Silikonharze oder andere unter Schrumpfung auspolymerisierende Kunststoffe verwendet werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Herstellen von mit einem Rahmen versehenen, glasfaserverstärkten Kunststofftafeln, dadurch gekennzeichnet, dass eine noch nicht auspolymerisierte, glasfaserverstärkte Folie oder Platte aus einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Kunststoff, bzw. die Ausgangsprodukte zum Herstellen einer derartigen Folie oder Platte, zusammen mit dem in sich steifen Rahmen auspolymerisiert werden, so dass ein Verbund von Rahmen und Kunststoffolie oder -platte erhalten wird, wobei die Kunststoffolie oder -platte in dem Rahmen straff, trommelfellartig eingespannt ist.

   II. Kunststofftafel, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Rahmen (1) und einer auf diesen Rahmen trommelfell artig gespannten Folie oder Platte (2) aus einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Kunststoff besteht.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen auf einer oder auf beiden Seiten mit einer Matte oder einem Gewebe, z. B. einem Glasfasergewebe, bedeckt oder verbunden, die Fasermatte oder das Fasergewebe darauf mit einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Kunststoff, z. B. einem Polyesterharz getränkt und der Kunststoff anschliessend durch Einwirken von Katalysatoren, Beschleunigern und/oder Wärme auspolymerisiert wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen auf seiner einen Seite mit einer Kunststoffplatte, z. B. einer Polyesterharzplatte verbunden, z. B. verklebt, und auf seiner anderen Seite darauf teilweise oder vollständig mit einer Glasfasermatte oder einem Glasfasergewebe bedeckt wird, worauf die Glasfasermatte oder das Glasfasergewebe mit einem beim Auspolymerisieren schrumpfenden Harz getränkt und das Harz schliesslich durch Einwirken von Katalysatoren, Beschleunigern und/oder Wärme auspolymerisiert wird.

   3. Kunststofftafel nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie oder Platte (2, 14) an ihrem Rande mit einer Ausnehmung versehen und längs dieser Ausnehmung mit mehr als einer Fläche des Rahmens (1, 12) verbunden ist (Fig. lb, 2-5, 10).

   4. Kunststofftafel nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie oder Platte (2) den Rahmen (1) mit ihrer Ausnehmung umgreift und ausserhalb des Rahmens zur Schaffung eines Einfassrandes (3) fortgesetzt ist (Fig. lb).

   5. Kunststofftafel nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie oder Platte mit mindestens einer Seitenfläche des Rahmens verbunden ist (Fig. la, lb, 2).

   6. Kunststofftafel nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie oder Platte mit der Innenfläche und mit einem Teil mindestens einer Seitenfläche des Rahmens verbunden ist (Fig. 8, 9).

   7. Kunststofftafel nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1, 12) an der Berührungsstelle der Folie mit Ausnehmungen oder Bohrungen (10) versehen ist, um eine feste Verbindung von Folie oder Platte und Rahmen sicherzustellen (Fig. 4, 5, 7, 10).

   8. Kunststofftafel nach ; Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen an seinem Innenrand zur Verbesserung der Haftung wulstförmig verstärkt ist (Fig. 5, 7).

   9. Kunststofftafel nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen innen ringsum abgesetzt ist, wobei sein äusserer Teil die Stärke der Folie oder Platte hat und mit dieser bündig verläuft, während der innere schmälere Teil des Rahmens an einer oder beiden Seiten von der entspre chend abgesetzten Folie oder Platte umfasst und mit dieser verbunden ist (Fig. 7).

   10. Kunststofftafel nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen durch Querstreben (4, 5) unterteilt und jedes der so geschaffenen Gefache mit einer Folie oder Platte oder der gesamte unterteilte Rahmen mit einer sich über den ganzen Rahmen erstreckenden Folie oder Platte verbunden ist (Fig. 3).

   11. Kunststofftafel nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der parallel zur Folienoder Plattenebene verlaufende Rahmenteil (6 bzw. 7) an seinem äusseren Rande unter Bildung eines Toder L-förmigen Profils mit einer Querleiste verbunden ist (Fig. 4, 5).

   12. Kunststofftafel nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen eine mit einer Öffnung (13) versehene Tafel (12) aus Asbestzement ist (Fig. 7).

   13. Kunststofftafel nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Folie oder Platte mit dem Rahmen verbundene Fäden, Drähte oder Bänder (15) aus Metall oder gefärbten Kunststoffen angeordnet sind (Fig. 4).