EP1111136A1 - Transparente Kunststoffscheibe aus Acrylglas, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Verwendung - Google Patents

Transparente Kunststoffscheibe aus Acrylglas, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Verwendung Download PDF

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EP1111136A1
EP1111136A1 EP99125685A EP99125685A EP1111136A1 EP 1111136 A1 EP1111136 A1 EP 1111136A1 EP 99125685 A EP99125685 A EP 99125685A EP 99125685 A EP99125685 A EP 99125685A EP 1111136 A1 EP1111136 A1 EP 1111136A1
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EP
European Patent Office
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threads
plastic
sized
acrylic glass
thread
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EP99125685A
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Egbert Dr. Schöla
Gerald Molnar
Mojmir Ruzicka
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Roehm GmbH Darmstadt
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F8/00—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic
    • E01F8/0005—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement
    • E01F8/0017—Plate-like elements

Definitions

  • the present invention relates to transparent Plastic discs made of acrylic glass with threads inside made of plastic, which arises in the event of a break Largely hold fragments together, procedure for Manufacture of such transparent plastic panes as well the use of the plastic discs mentioned.
  • the invention relates to transparent Plastic washers, which in the event of breakage of the Plastic disc essentially no splinters or loose Fragments result, the plastic washers such Type are particularly suitable for noise barriers.
  • EP 0 531 982 also discloses transparent ones Plastic discs with plastic threads inside, the in the event of a breakage, fragments largely formed stick together, with those disclosed in said EP Discs have embedded threads that are high in contrast are and so the protection in a particularly aesthetic way can serve in front of birds.
  • the object of the present invention based on a transparent plastic pane made of acrylic glass with internal threads made of plastic, which in continuous use under usual conditions, for example when used as a noise barrier, one has an excellent homogeneous optical impression.
  • the present was Invention based on the task, a simple and inexpensive to find a practicable process that involves the manufacture of transparent plastic panes made of acrylic glass with inside lying plastic threads allowed, the Matrix adhesion of the embedded threads should be so great that the fragments, which in the event of breakage of the Disk can occur, secured without it continuous use under normal use, for example as a noise barrier, to an undesirable The threads come off.
  • Preferred embodiments are the subject of independent claim 1 dependent dependent Product claims.
  • the transparent plastic panes made of acrylic glass according to the invention is known per se to the person skilled in the art.
  • Typical Slice thicknesses are 4 to 40 mm, 12 are preferred up to 25 mm.
  • the slices are usually one size Made from 1.5 m x 1 m to 2 m x 3 m, for special Applications are also larger or smaller versions possible.
  • the panes are usually largely clear transparent, preferably colorless or easy, e.g. B. smoke brown, tinted.
  • the colorless, crystal clear clear plastic panes usually have one Transmittance of at least 70%, one is advantageous Transmission from 90 to 95%.
  • the embedded threads are made of plastic usually from one with the polymer matrix Acrylic glass incompatible plastic, for example polyamide threads or polypropylene threads are suitable. Monofilament threads are preferred. H. Monofilaments.
  • the threads usually run in the plastic disc horizontal, since the panes are clamped laterally; the cohesion in the event of a break is special Cheap. As a rule, the threads are parallel to each other relocated. If desired or necessary, two Layers of threads are inserted into the disc, which then preferably run in two directions, one angle of 90 ° between threads of different layers in particular is advantageous. Such a design looks from the outside viewed from like a mesh fabric.
  • the threads in this way embed that at least one of the embedded threads a maximum deflection of 1 mm or more by one the ends of the thread has an imaginary straight line.
  • the the sagging positioning of the Plastic threads in the acrylic glass matrix under certain circumstances lead to more advantageous behavior of the panels suitable as noise barriers at the relevant Tests as the specialist from the relevant standards are known.
  • the plates according to the invention are characterized in that that the embedded plastic threads at least partially are arbitrated. This means either all Plastic threads can be fully sized it but can also only some of the plastic threads, which in embedded in a plate, to be arbitrated even partially.
  • the internal threads are sized in sections. That is, a thread is at certain intervals, the preferably 0.5 to 1.5 m, particularly preferably about 1 m, over a certain length of about 2 to 10 cm arbitrated.
  • a thread is at certain intervals, the preferably 0.5 to 1.5 m, particularly preferably about 1 m, over a certain length of about 2 to 10 cm arbitrated.
  • AB system of section-sized thread will make it possible to Matrix adhesion of the embedded thread to the surrounding one Acrylic glass matrix to vary optimally and on all to coordinate conceivable requirements. So with an AB system of a thread that has been finished in sections the main part of the thread, d. H. the vast length of a thread, loosely remain in the PMMA matrix, what in particular, the functionality is guaranteed and yet can fix the Thread optimally reached in the sized areas become. A replacement of the thread by the usual Temperature cycles during the day and night are therefore locked out.
  • Sized threads show at least parts of them Surface the residues of a sizing agent.
  • any known to those skilled in the art can be used here Sizing with appropriate sizing agents in question come.
  • the plastic disc according to the invention in that the threads are the residues of a Have sizing agent, which is a dissolved Contains phenol formaldehyde resin. It has been under the Invention shown that such a solution Formaldehyde resin particularly favorable concentration ranges for the finishing treatment and at the same time one high variability in setting the matrix adhesion of the brings with it plain threads.
  • the invention also includes a method for Manufacture of a transparent plastic disc Acrylic glass with internal threads made of plastic, which in the In the event of a breakage, fragments largely arise stick together in which process the plastic threads be embedded in the acrylic glass, whereby the Process characterized in that the threads before the Embedding mediates.
  • the thread detachment from the matrix which is responsible for can be the glimmer or glitter of the threads avoid with a finishing treatment.
  • sizing agents generally come all means familiar to the expert for this purpose in Question. It is particularly preferred Sizing agent, the dissolved phenol formaldehyde resin exhibit.
  • the threads are treated with a sizing agent which has approximately the following composition before being embedded in the acrylic glass matrix: phenol ⁇ 10% formaldehyde ⁇ 2% Methanol ⁇ 2% Ethanol ⁇ 30%
  • the phenol formaldehyde mixture is acid catalyzed with Paratoluenesulfonic acid implemented and with the the sizing threads in a suitable manner then in contact brought.
  • the threads can either completely, d. H. according to the full length, or can be contacted in sections with the size. After treating the threads with the size, the Dried threads and then in the usual way in the Acrylic glass matrix embedded.
  • the adhesion of the sized threads to the matrix can increase be influenced in different ways. For one, it can Type of size can be varied. On the other hand, the Sizing treatment also concentrates the Sizing agent in the size to vary the liability can be set on the matrix. After all, you can Threads to be embedded completely or in sections Contact along the length with the size. It is also possible to use fully sized threads or partially sized threads, d. H. in sections sized threads, along with unsized threads in embed one and the same plastic disc.
  • Phenol formaldehyde resin size has been found that a certain concentration range at the Sizing treatment is particularly cheap. If it is too high The matrix adhesion of the thread can determine the size become too large, so that attempts to destroy the transparent plastic panes according to the invention with embedded plastic threads for the appearance of free Fragments can come. When breaking the acrylic sheets the polyamide thread can tear because it is too strong Liability a stretch is no longer possible. Around Problems of size concentration (matrix liability) deal and still take advantage of fixing the Can ensure plastic thread in the plate for example the AB systems already mentioned above be used.
  • the method according to the invention is made of plastic threads embedding in the matrix at a distance of 0.5 to 1.5 m in 2 to 10 cm in length treated with size so that after the Embedding of pre-treated threads of the main part of the thread remains loosely in the PMMA matrix, while the How it works, i. e. the fixation of the thread, nevertheless is achieved.
  • Example 2 The procedure was as in Example 1, only with the Difference that the thread every 80 cm to a length of 5 cm was impregnated. The size concentration was here again 0.6%. This variant is advantageous because of the risk of overdosing The thread is not fixed in size the PMMA matrix is guaranteed and the mobility of the Thread is still present, so when Attempted destruction here also no free fragments occurred.

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Abstract

Transparente Kunststoffscheibe aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff, die im Falle eines Bruches entstehende Bruchstücke weitgehend zusammenhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffäden wenigstens teilweise geschlichtet sind. Die innen liegenden Fäden können vollständig und/oder teilweise, z. B. abschnittsweise, geschlichtet sein. Hierdurch kann die Matrixhaftung der Fäden so eingestellt werden, dass bei Bruch auftretende Bruchstücke durch die Fäden weitgehend zusammengehalten werden, ohne dass es bei Temperaturbeanspruchungen im üblichen Bereich von -20 bis 120 °C zu einer unerwünschten Ablösung der Fäden kommt. Die Kunststoffscheiben eignen sich besonders als Lärmschutzwände.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft transparente Kunststoffscheiben aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff, die im Falle eines Bruches entstehende Bruchstücke weitgehend zusammenhalten, Verfahren zur Herstellung solcher transparenter Kunststoffscheiben sowie die Verwendung der genannten Kunststoffscheiben. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf transparente Kunststoffscheiben, welche im Falle eines Bruches der Kunststoffscheibe im Wesentlichen keine Splitter oder lose Bruchstücke ergeben, wobei die Kunststoffscheiben solcher Art insbesondere für Lärmschutzwände geeignet sind.
Lärmschutzwände mit transparenten Kunststoffscheiben sind beispielsweise aus der EP 0 407 852 bekannt. Die Kunststoffscheiben, wie sie dort offenbart werden, erfüllen ihre Aufgabe, das Entstehen und Herabfallen von losen Bruchstücken zu verhindern, in ausgezeichneter Weise. In den in der genannten EP beschriebenen Kunststoffscheiben können zusätzlich Streifen, Ornamente oder Figuren eingebettet werden, die dem Schutz von Vögeln dienen.
Die EP 0 531 982 offenbart ebenfalls transparente Kunststoffscheiben mit innen liegenden Kunststofffäden, die im Falle eines Bruches entstehende Bruchstücke weitgehend zusammenhalten, wobei die in der genannten EP offenbarten Scheiben eingebettete Fäden aufweisen, die kontrastreich sind und die so auf besonders ästhetische Weise dem Schutz vor Vögeln dienen können.
Obwohl die Lärmschutzelemente gemäß dem Stand der Technik ihre Aufgabe, nämlich das Freisetzen von Splittern oder Bruchstücken bei einem Autoaufprall, einem Crash oder dergleichen zu verhindern, hervorragend erfüllen können, hat sich im Laufe des Einsatzes solcher Platten in der Praxis herausgestellt, dass der an sich hervorragend homogene optische Eindruck der transparenten Kunststoffscheiben mit innen liegenden Fäden ab und an durch ein Glitzern oder Glimmern gestört werden kann. Dies kann zumindest teilweise auf eine Fadenablösung der eingebetteten Kunststofffäden von der PMMA-Matrix der Acrylglasscheibe zurückgeführt werden. Kommt es punktuell oder auch abschnittsweise zu einer Fadenablösung, so wird zwar die Sicherung von Bruchstücken bei Zerstörung der Lärmschutzwand nicht wesentlich gefährdet, allerdings ruft die Totalreflexion des Lichtes in der PMMA-Kanüle an den gelösten Abschnitten eben jenes Glitzern oder Glimmern hervor, was den ästhetischen Eindruck nachteilig beeinflussen kann.
Über die Ursache der Fadenablösung, die von Zeit zu Zeit auftreten kann, kann nur spekuliert werden. Vorstellbar könnte ein unterschiedlicher Längenausdehnungskoeffizient von Kunststoffmaterial des Fadens und Matrixmaterial der Acrylglasscheibe im relevanten Temperaturbereich von etwa -20 bis 120 °C sein. So ist die Abhängigkeit der Längenausdehnungskoeffizienten des Fadenmaterials im Falle von Polyamid von der Temperatur deutlich größer als die Abhängigkeit der Ausdehnungskoeffizienten für PMMA von der Temperatur. Das bedeutet, dass das eine Material sich bei einer relevanten Temperatur zusammenzieht, während das andere Material sich ausdehnt. Dieses Verhalten der Materialien kann die Ablösung der eingebetteten Fäden von der Matrix unter gewissen Umständen unterstützen.
Angesichts des genannten und diskutierten Standes der Technik lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine transparente Kunststoffscheibe aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff zu schaffen, welche im Dauergebrauch unter üblichen Bedingungen, beispielsweise beim Gebrauch als Lärmschutzwand, einen hervorragenden homogenen optischen Eindruck aufweist.
Weiters war es Aufgabe der Erfindung, eine solche Platte zu schaffen, bei welcher auch im Langzeiteinsatz und nach vielen Temperaturzyklen der optische Eindruck nicht durch Glimmern oder Glitzern gestört wird.
Außerdem war es Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Scheibe oder Platte zu schaffen, bei welcher der optische Eindruck nicht gestört ist, die aber zugleich die hervorragenden positiven Eigenschaften der bekannten Platten aufweist, nämlich insbesondere keine zu große Haftung zum umgebenden Acrylglas aufweist, so dass beim Bruch des Acrylglases gewährleistet bleibt, dass sich die Fäden dehnen können und infolgedessen nicht zerreißen, wodurch die Bruchstücke zusammengehalten werden.
In Hinsicht auf das Verfahren lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfach und günstig durchführbares Verfahren aufzufinden, das die Fertigung von transparenten Kunststoffscheiben aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff gestattet, wobei die Matrixhaftung der eingebetteten Fäden so groß sein soll, dass die Bruchstücke, welche bei eventuellem Bruch der Scheibe auftreten können, gesichert werden, ohne dass es beim Dauergebrauch unter normaler Beanspruchung, beispielsweise als Lärmschutzwand, zu einer unerwünschten Ablösung der Fäden kommt.
Schließlich war auch die Angabe der Verwendung von erfindungsgemäßen transparenten Kunststoffscheiben aus Acrylglas eine Aufgabe der Erfindung.
Gelöst werden die angegebenen sowie weitere nicht im Einzelnen wörtlich genannte, sich jedoch aus der Einleitung ohne weiteres ergebende Aufgaben durch eine transparente Kunststoffscheibe der eingangs genannten Art, welche das Merkmal des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 aufweist.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der auf den unabhängigen Anspruch 1 rückbezogenen abhängigen Erzeugnisansprüche.
In verfahrenstechnischer Hinsicht gibt der Gegenstand des Anspruches 7 eine Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Probleme an. Zweckmäßige Verfahrensabwandlungen sind Gegenstand der von Anspruch 7 abhängigen Ansprüche.
Schließlich gibt der Anspruch 13 eine Verwendung der erfindungsgemäßen Kunststoffscheiben an.
Dadurch, dass bei einer transparenten Kunststoffscheibe aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff, die im Falle eines Bruches entstehende Bruchstücke weitgehend zusammenhalten, die Kunststofffäden wenigstens teilweise geschlichtet sind, gelingt es auf überraschende und nicht ohne weiteres vorhersehbare Weise, das unangenehme Glitzern oder Glimmern zu verhindern, ohne die Splitterbindungsfunktion der eingebetteten Fäden nachteilig zu beeinflussen. Somit ist es mit der Erfindung erstmals möglich, eine ästhetisch anspruchsvolle und optisch einwandfreie Lösung für Lärmschutzelemente aus Acrylglas bereitzustellen, welche auch im Dauergebrauch und bei üblichen Temperaturzyklen von Tag und Nacht keinerlei nachteilige optische Eigenschaften aufweist.
Die transparenten Kunststoffscheiben aus Acrylglas gemäß der Erfindung sind dem Fachmann an sich bekannt. Typische Scheibendicken liegen bei 4 bis 40 mm, bevorzugt sind 12 bis 25 mm. Die Scheiben werden üblicherweise in einer Größe von 1,5 m x 1 m bis 2 m x 3 m gefertigt, für spezielle Anwendungen sind auch größere oder kleinere Ausführungen möglich.
Die Scheiben sind üblicherweise weitgehend klar durchsichtig (transparent), vorzugsweise farblos oder leicht, z. B. rauchbraun, getönt. Die farblosen, glasklar durchsichtigen Kunststoffscheiben haben üblicherweise einen Transmissionsgrad von mindestens 70 %, vorteilhaft ist eine Transmission von 90 bis 95 %. Getönte Ausführungen haben üblicherweise einen Transmissionsgrad von 45 bis 75 %, üblicherweise zwischen 50 und 60 %.
Die eingebetteten Fäden aus Kunststoff bestehen üblicherweise aus einem mit der Polymermatrix der Acrylglasscheibe unverträglichen Kunststoff, beispielsweise sind Polyamidfäden oder Polypropylenfäden geeignet. Bevorzugt sind monofile Fäden, d. h. Monofilamente. Üblicherweise verlaufen die Fäden in der Kunststoffscheibe horizontal, da die Scheiben seitlich eingespannt werden; der Zusammenhalt im Falle eines Bruches ist dann besonders günstig. In der Regel werden die Fäden parallel zueinander verlegt. Falls gewünscht oder erforderlich können zwei Lagen von Fäden in die Scheibe eingebracht werden, die dann vorzugsweise in zwei Richtungen verlaufen, wobei ein Winkel von 90° zwischen Fäden unterschiedlicher Lagen besonders vorteilhaft ist. Eine solche Ausführung sieht von außen betrachtet aus wie ein Gittergewebe.
Allerdings ist es auch möglich, die Fäden dergestalt einzubetten, dass zumindest einer der eingebetteten Fäden eine maximale Auslenkung von 1 mm oder mehr von einer durch die Enden des Fadens gedachten geraden Linie aufweist. Die gewissermaßen durchhängende Positionierung der Kunststofffäden in der Acrylglasmatrix führt unter bestimmten Umständen zu einem vorteilhafteren Verhalten der als Lärmschutzwand geeigneten Platten bei den einschlägigen Tests, wie sie dem Fachmann aus den entsprechenden Normen bekannt sind.
Die erfindungsgemäßen Platten zeichnen sich dadurch aus, dass die eingebetteten Kunststofffäden wenigstens teilweise geschlichtet sind. Dies bedeutet, dass entweder alle Kunststofffäden vollständig geschlichtet sein können, es können aber auch nur einige der Kunststofffäden, welche in einer Platte eingebettet sind, geschlichtet sein, und zwar auch nur teilweise.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kennzeichnet sich die Kunststoffscheibe gemäß der Erfindung dadurch, dass die innen liegenden eingebetteten Fäden aus Kunststoff vollständig geschlichtet sind.
Alternativ dazu kann es auch zweckmäßig sein, dass die innen liegenden Fäden abschnittsweise geschlichtet sind. D. h., ein Faden ist in bestimmten Intervallen, die bevorzugt 0,5 bis 1,5 m betragen, besonders bevorzugt etwa 1 m, auf einer bestimmten Länge von etwa 2 bis 10 cm geschlichtet. Mit diesem sogenannten AB-System des abschnittsweise geschlichteten Fadens wird es möglich, die Matrixhaftung des eingebetteten Fadens zur umgebenden Acrylglasmatrix optimal zu variieren und auf alle erdenklichen Anforderungen hin abzustimmen. So kann mit einem AB-System eines abschnittsweise geschlichteten Fadens der Hauptteil des Fadens, d. h. die überwiegende Länge eines Fadens, locker in der PMMA-Matrix verbleiben, was insbesondere die Funktionsweise gewährleistet und dennoch kann durch das beschriebene Vorgehen die Fixierung des Fadens an den geschlichteten Stellen optimal erreicht werden. Eine Ablösung des Fadens durch die üblichen Temperaturzyklen bei Tag und Nacht wird mithin ausgeschlossen.
Geschlichtete Fäden weisen zumindest an Teilen ihrer Oberfläche die Rückstände eines Schlichtmittels auf. Hierbei kann grundsätzlich jede dem Fachmann bekannte Schlichte mit entsprechenden Schlichtemitteln in Frage kommen. In einer besonders vorteiligen Ausführungsform kennzeichnet sich die Kunststoffscheibe gemäß der Erfindung dadurch, dass die Fäden die Rückstände eines Schlichtemittels aufweisen, welches ein gelöstes Phenolformaldehydharz enthält. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, dass ein solches gelöstes Formaldehydharz besonders günstige Konzentrationsbereiche für die Schlichtebehandlung zulässt und gleichzeitig eine hohe Variabilität bei der Einstellung der Matrixhaftung der geschlichteten Fäden mit sich bringt.
Zur Erfindung gehörig ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer transparenten Kunststoffscheibe aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff, die im Falle eines Bruches entstehende Bruchstücke weitgehend zusammenhalten, bei welchem Verfahren die Kunststofffäden in das Acrylglas eingebettet werden, wobei sich das Verfahren dadurch kennzeichnet, dass man die Fäden vor dem Einbetten schlichtet.
Die Fadenablösung von der Matrix, welche mit ursächlich für das Glimmern oder Glitzern der Fäden sein kann, lässt sich durch eine Schlichtebehandlung vermeiden. Als Schlichtemittel kommen, wie bereits erwähnt, grundsätzlich alle dem Fachmann zu diesem Zweck geläufige Mittel in Frage. Besonders bevorzugt handelt es sich um Schlichtemittel, die gelöstes Phenolformaldehydharz aufweisen.
In besonders vorteiliger Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fäden vor der Einbettung in die Acrylglasmatrix mit einem Schlichtemittel behandelt, welches etwa folgende Zusammensetzung aufweist:
Phenol ≤ 10 %
Formaldehyd ≤ 2 %
Methanol ≤ 2 %
Ethanol ≤ 30 %
Das Phenolformaldehydgemisch wird säurekatalysiert mit Paratoluolsulfonsäure umgesetzt und mit den zu schlichtenden Fäden in geeigneter Weise dann in Kontakt gebracht.
Hierbei können, wie bereits erwähnt, die Fäden entweder vollständig, d. h. entsprechend der vollständigen Länge, oder abschnittsweise mit der Schlichte kontaktiert werden. Nach Behandlung der Fäden mit der Schlichte werden die Fäden getrocknet und dann auf übliche Weise in die Acrylglasmatrix eingebettet.
Die Haftung der geschlichteten Fäden zur Matrix kann auf verschiedene Weise beeinflusst werden. Zum einen kann die Art der Schlichte variiert werden. Zum anderen kann bei der Schlichtebehandlung auch die Konzentration des Schlichtemittels in der Schlichte zur Variation der Haftung an der Matrix eingestellt werden. Schließlich kann man die einzubettenden Fäden vollständig oder abschnittsweise entlang ihrer Länge mit der Schlichte kontaktieren. Außerdem ist es möglich, vollständig geschlichtete Fäden oder teilweise geschlichtete Fäden, d. h. abschnittsweise geschlichtete Fäden, zusammen mit ungeschlichteten Fäden in ein und derselben Kunststoffscheibe einzubetten.
Im Bezug auf eine besonders günstige Phenolformaldehydharzschlichte hat sich herausgestellt, dass ein bestimmter Konzentrationsbereich bei der Schlichtebehandlung besonders günstig ist. Bei zu hoher Schlichtenkonzentration kann die Matrixhaftung des Fadens zu groß werden, so dass es bei Zerstörungsversuchen der erfindungsgemäßen transparenten Kunststoffscheiben mit eingebetteten Kunststofffäden zum Auftreten von freien Bruchstücken kommen kann. Beim Brechen der Acrylglasplatten kann der Polyamidfaden reißen, da durch eine zu starke Haftung eine Dehnung nicht mehr möglich ist. Um diese Problematik der Schlichtenkonzentration (Matrixhaftung) zu umgehen und dennoch die Vorteile der Fixierung des Kunststofffadens in der Platte zu gewährleisten, können beispielsweise die weiter oben bereits genannten AB-Systeme eingesetzt werden. In besonders günstiger Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kunststofffäden vor dem Einbetten in die Matrix im Abstand von 0,5 bis 1,5 m in 2 bis 10 cm Länge mit Schlichte behandelt, so dass nach der Einbettung von dermaßen vorbehandelten Fäden der Hauptteil des Fadens locker in der PMMA-Matrix verbleibt, während die Funktionsweise, i. e. die Fixierung des Fadens, dennoch erreicht wird.
Insbesondere zweckmäßig ist es auch, die Konzentration der Schlichte so einzustellen, dass die Matrixhaftung des Fadens so groß ist, dass bei Bruch auftretende Bruchstücke weitgehend zusammengehalten werden, ohne dass es bei Temperaturbeanspruchungen im Bereich von -20 bis 120 °C zur Ablösung der Fäden kommt.
Schließlich gehört zur Erfindung auch noch die Verwendung der beschriebenen Scheiben für eine Lärmschutzwand.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele eingehender erläutert:
Beispiel 1:
Es wird angesetzt
Lösung 1:
4.940 g Ethanol und 60 g ® Araldit K6 (Handelsname der Firma Ciba-Geigy)
für ein Schlichtemittel mit der Zusammensetzung
Phenol ≤ 10 %
Formaldehyd ≤ 2 %
Methanol ≤ 2 %
Ethanol ≤ 30 %
Lösung 2:
4.991 g Ethanol und 9 g Paratoluolsulfonsäure (PTSS)
Die beiden Lösungen werden kurz vor der Verwendung gemischt, ein monofiler Polyamidfaden wird durch dieses Gemisch gezogen und danach in eine Trocknungsstrecke gebracht. Der getrocknete Faden wird dann zur Herstellung von Acrylglasscheiben nach dem Kammerverfahren eingesetzt.
Bei Bruchversuchen an der so hergestellten Platte wurde festgestellt, dass bei einer höheren ® Araldit-Konzentration von mehr als 0,6 % (bezogen auf die Summe der Lösung 1 und 2) freie Bruchstücke auftraten. Bei Verwendung von Konzentrationen ≤ 0,4 % ® Araldit war eine vollständige Fadenhaftung nicht mehr gewährleistet.
Ferner ergab sich, dass auch bei einer Vielzahl von Tagund-Nacht-Zyklen im Temperaturbereich von -20 bis 120 °C kein Glimmern oder Glitzern, d. h. keine Fadenablösung, auftrat. Der optische Eindruck der Platte war hervorragend homogen und zeitkonstant.
Beispiel 2:
Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, nur mit dem Unterschied, dass der Faden alle 80 cm auf eine Länge von 5 cm imprägniert wurde. Die Schlichtenkonzentration betrug hier wiederum 0,6 %. Diese Ausführungsvariante ist vorteilhaft, weil die Gefahr des Überdosierens von Schlichte nicht gegeben ist, die Fixierung des Fadens in der PMMA-Matrix gewährleistet ist und die Beweglichkeit des Fadens nach wie vor vorhanden ist, so dass beim Zerstörungsversuch hier ebenfalls keine freien Bruchstücke auftraten.
Beispiel 3:
Wie im Ausführungsbeispiel 2, nur die beschichteten Teile des Polyamidfadens befinden sich an den Rändern der Acrylglasplatte. Dies hat den Vorteil, dass bei einer möglichen Zerstörung die fixierten Teile der Polyamidplatte nicht angestoßen werden und somit eine weitere Verbesserung der Funktionsweise der Acrylglasplatten erreicht wird.

Claims (13)

  1. Transparente Kunststoffscheibe aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff, die im Falle eines Bruches entstehende Bruchstücke weitgehend zusammenhalten,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kunststofffäden wenigstens teilweise geschlichtet sind.
  2. Kunststoffscheibe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die innen liegenden eingebetteten Fäden aus Kunststoff vollständig geschlichtet sind.
  3. Kunststoffscheibe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die innen liegenden Fäden abschnittsweise geschlichtet sind.
  4. Kunststoffscheibe nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden in Intervallen von etwa 0,5 bis 1,5 m auf einer Länge von etwa 2 bis 10 cm geschlichtet sind.
  5. Kunststoffscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden die Rückstände eines Schlichtmittels aufweisen, das ein gelöstes Phenolformaldehydharz enthält.
  6. Kunststoffscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden monofile Fäden aus Polyamid und/oder Polypropylen sein.
  7. Verfahren zur Herstellung einer transparenten Kunststoffscheibe aus Acrylglas mit innen liegenden Fäden aus Kunststoff, die im Falle eines Bruches entstehende Bruchstücke weitgehend zusammenhalten, bei welchem Verfahren die Kunststofffäden in das Acrylglas eingebettet werden, wobei das Verfahren sich
    dadurch kennzeichnet,
    dass man die Fäden aus Kunststoff vor dem Einbetten schlichtet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden mit einer Schlichte behandelt werden, die auf gelöstem Phenolformaldehydharz basiert.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man die Fäden entlang ihrer vollständigen Länge schlichtet.
  10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man die Fäden entlang ihrer Länge abschnittsweise schlichtet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man die Fäden in Intervallen von etwa 0,5 bis 1,5 m auf einer Länge von etwa 2 bis 10 cm schlichtet.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man die Konzentration der Schlichte so einstellt, dass die Matrixhaftung des Fadens so groß ist, dass bei Bruch auftretende Bruchstücke weitgehend zusammengehalten werden, ohne dass es bei Temperaturbeanspruchungen zwischen -20 und 120 °C zu einer Ablösung der Fäden kommt.
  13. Verwendung der Kunststoffscheiben nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 oder der Kunststoffscheiben, wie sie gemäß den Ansprüchen 7 bis 12 erhältlich sind, für eine Lärmschutzwand.
EP99125685A 1999-12-22 1999-12-22 Transparente Kunststoffscheibe aus Acrylglas, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Verwendung Expired - Lifetime EP1111136B1 (de)

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