DE3525634A1

DE3525634A1 - Verfahren zur herstellung gestanzter folienausschnitte aus schlagzaehen kunststoffolien

Info

Publication number: DE3525634A1
Application number: DE19853525634
Authority: DE
Inventors: Barbara Geppert; Heinz Dipl Ing Dr Ing Vetter
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1985-07-18
Filing date: 1985-07-18
Publication date: 1987-01-29
Also published as: JPS6279998A

Description

Stand der Technik

Folien aus schlagzähen Kunststoffen lassen sich bei Raumtemperatur stanzen; vgl. Kunststoff-Handbuch (Carl Hanser Verlag. München), Band VIII (1973), S. 195, Band IX (1975) S. 515. Die technisch gebräuchlichen schlagzähen Kunststoffe haben jedoch eine vehältnismäßig geringe Härte, so daß ihre Oberfläche leicht verkratzt wird.

Acrylglas hat eine höhere Härte und für viele Zwecke ausreichende Kratzfestigkeit, ist aber bei niedrigen Temperaturen wegen seiner Sprödigkeit nicht stanzbar; vgl. Kunststoff-Handbuch, Bd. IX, S. 515.

Aufgabe und Lösung

Es war ein Verfahren zur Herstellung gestanzter Ausschnitte aus schlagzähen Kunststoffolien mit verbesserter Oberflächenhärte bzw. Kratzfestigkeit zu finden. Zur Lösung der Aufgabe werden Ausschnitte aus einer Verbundfolie, enthaltend eine dickere Schicht aus einem schlagzähen Kunststoff und eine damit haftend verbundene dünnere Schicht aus einem harten Methylmethacrylat-Polymeren gestanzt. Dies geschieht vorzugweise bei einer Folientemperatur unter 40°C und besonders bevorzugt bei Raumtemperatur (max. 25°C).

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäß gestanzten Ausschnitte haben wenigstens auf einer Seite die hohe Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit der harten Methylmethacrylat-Polymeren. Gewünschtenfalls läßt sich die Oberflächenhärte durch an sich bekannte Kratzfestbeschichtungen auf der Oberfläche der Methylmethacrylat-Polymerschicht weiter verbessern.

Überraschenderweise läßt sich die Verbundfolie problemlos unter Ausbildung einer glatten Schnittkante stanzen, obwohl die Schicht des Methylmethacrylat-Polymeren allein nicht stanzbar wäre.

Anwendung

Durch das Verfahren der Erfindung lassen sich auf einfache Weise und mit hoher Maßgenauigkeit beliebig geformte Ausschnitte aus schlagzähen Kunststoffolien stanzen, die gewünschtenfalls auch gleichzeitig gestanzte Durchbrechungen beliebiger Form innerhalb ihrer Fläche haben können. Die Folienausschnitte eignen sich als Signalscheiben für optische Leuchtanzeigen, gegebenenfalls rückseitig beleuchtbare Verkehrsschilder oder Schrifttafeln, Abdeckscheiben für Zeigergeräte, wie Uhren, Kompasse, Tachometer, Sichtfenster für Gerätegehäuse oder Rechneranzeigen, Scheiben für Schutz- und Tauchbrillen u. a.

Die Verbundfolie

Die Verbundfolie enthält eine dickere Schicht aus schlagzähem Kunststoff, auf der ihre mechanische Festigkeit- und Biegesteifigkeit beruht. Diese Schicht kann 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise 0,2 bis 1,8 mm dick sein. Sie ist auf wenigstens einer, gegebenenfalls auf beiden Seiten mit einer dünneren Schicht aus einem harten Methylmethacrylat-Polymeren haftend verbunden. Diese Schichten können z. B. 100 bis 200 µm, vorzugsweise 10 bis 100 µm dick sein. In der Regel sind alle Schichten der Verbundfolie nicht oder höchstens schwach orientiert, was daran zu erkennen ist, daß sie beim Erwärmen über die Erweichungstemperatur um nicht mehr als 20% in jeder Richtung schrumpfen.

Der schlagzähe Kunststoff sollte eine Schlagzähigkeit nach DIN 53453 nicht unter 30 kJ/m²,vorzugsweise ≦λτ50 kJ/m² haben. Geeignet sind vor allem homogene Kunststoffe, wie Polycarbonatkunststoffe, insbesondere Bisphenol-A-Polycarbonat, Polyvinylchlorid oder Celluloseester. Auch schlagzähe Kunststoffe mit einer dispersen Zähphase, wie schlagfestes Polystyrol oder Acrylglas, ergeben ebensogut stanzbare Verbundfolien.

Harte Methylmethacrylat-Polymere sind zu 85 bis 100 Gew.-% aus Methylmethacrylat und zu höchstens 15 Gew.-% aus anderen Comonomeren, insbesondere niederen Acrylsäurealkylestern, die 1 bis 4 C-Atome im Alkylrest enthalten können, aufgebaut. Acrylnitril kann gegebenenfalls bis zu 70 Gew.-% des Methylmethacrylat- Polymeren bilden. Das harte Methylmethacrylat-Polymere wird nachfolgend vereinfacht mit PMMA bezeichnet.

Die Verbundfolie mit ein- oder beidseitiger PMMA-Schicht läßt sich durch Coextrusion der beiden Kunststoffe mittels einer Mehrstoffdüse erzeugen. In diesem Falle werden thermoplastische, extrudierbare Kunststoffe mit einem Schmelzindex MFI (230/3,8) ≦ωτ25 nach DIN 53735 eingesetzt.

Man kann auch eine PMMA-Folie getrennt herstellen und während oder nach der Extrusion der schlagzähen Schicht auf eine oder beide Oberflächen haftend aufbringen. Um einen hohen Oberflächenglanz zu erzeugen, kann man die coextrudierte Verbundbahn über Glättwalzen laufen lassen. Dieses Verfahren ist vor allem bei einer Gesamtdicke von 1 mm oder mehr gut geeignet, während man bei geringeren Schichtdicken die Verbundfolie mit der PMMA-Schicht über eine Kühlwalze laufen lassen kann (Chill-roll-Verfahren).

Vorzugsweise sind der schlagzähe und der PMMA-Kunststoff glasklar und farblos. Dies gilt sowohl für die Anwendung des gestanzten Ausschnitts als durchsichtige Abdeckung von Skalen, Zifferblättern oder sonstigen Anzeigegeräten, als auch bei Anwendungen, bei denen der Folienausschnitt rückseitig mit einer opaken Beschichtung versehen wird. Derartige Beschichtungen können lichtdurchlässig und von hinten beleuchtbar sein. In manchen Fällen genügt es, wenn die rückseitige Beschichtung bei Beleuchtung mit auffallendem Licht erkennbar ist. Die opake Beschichtung kann ein- oder mehrfarbig sein und gewünschtenfalls Bild- oder Schriftzeichen enthalten. Beispielsweise können auf die Rückseite der Verbundfolie Bild- und/oder Schriftzeichen aufgebracht werden, z. B. durch das Siebdruckverfahren, die anschließend mit einer opaken Beschichtung überdeckt werden. Wenn die Bild- oder Schriftzeichen nur bei rückseitiger Beleuchtung sichtbar sein sollen, können diese auf die Rückseite der opaken Beschichtung aufgetragen werden. Die Vorderseite ist jeweils die PMMA-beschichtete Seite. Es ist unerheblich, ob die Beschichtung vor oder nach dem Stanzen aufgebracht wird.

Das Stanzverfahren

Die Verbundfolie kann mit üblichen, aus einem Obermesser und einem Untermesser bestehend Stanzwerkzeugen gestanzt werden. Die Schnittgeschwindigkeit kann z. B. 40 bis 120 mm/s betragen. Man läßt das Obermesser vorzugsweise auf die Rückseite der Verbundfolie einwirken, legt also die PMMA-Schicht nach unten.

Die Verbundfolie kann bei Raumtemperatur gestanzt werden. Da das Stanzen von thermisch erweichten Kunststoffen ohnehin bekannt und gebräuchlich ist, hat für das Verfahren der Erfindung vor allem der Temperaturbereich unter 40°C Bedeutung, in welchem PMMA-Folien nicht stanzbar sind. Vorzugsweise liegt die Folientemperatur im Bereich von 15 bis 35°C.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung gestanzter Ausschnitte aus schlagzähen Kunststoffolien, dadurch gekennzeichnet, daß Ausschnitte aus einer Verbundfolie, enthaltend eine dickere Schicht aus einem schlagzähen Kunststoff und eine damit haftend verbundene dünnere Schicht aus einem harten Methylmethacrylat-Polymeren, gestanzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte bei einer Temperatur unter 40°C gestanzt werden.