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Verfahren zur Verbesserung der optischen Eigenschaften von vorgefertigten
Gegenständen aus einem Polyacrylatharz oder einem Polycarbonatharz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der optischen Eigenschaften von vorgefertig- ten Gegenständen aus durchsichtigen Polyacrylaten oder Polycarbonaten, bei welchem diese Kunststoff- teile mit verschiedenartigen thermoplastischen Materialien überzogen werden.
Polyacrylat- und Polycarbonatharze sind bekannte handelsübliche Materialien, die wegen ihrer
Korrosionsbeständigkeit und Bruchfestigkeit sowie ihrer Fähigkeit, längere Zeit Witterungseinflüssen ohne Zersetzung standzuhalten, für die verschiedensten Anwendungszwecke in der Kunststoffindustrie besonders gut geeignet sind. Solche Polymere oder Harze haben sich besonders als Glasersatz bewährt, nämlich bei Verwendungszwecken, bei denen ein hoher Grad an Durchsichtigkeit wesentlich ist, z. B. bei der Erzeugung von Linsen für Schlusslichter und Stopplichter, Schutzplatten für Fluoreszenz-Rück- strahllichter, Sicherheitsschilder für Beobachtungsfensterausschnitte und Windschutzscheiben für Boote.
Solche Polymere haben sich auch in der Verpackungsindustrie bewährt, wenn klare, durchsichtige Materialien verlangt werden.
Obwohl die optischen Eigenschaften von Polyacrylaten und Polycarbonaten besser als die von andern durchsichtigen thermoplastischen Materialien sind, erreichen sie doch in keinem Fall die meisten optischen Eigenschaften von Glas. Es wurden daher Versuche unternommen, die Durchsichtigkeit von aus Polyacrylat und Polycarbonat hergestellten Gegenständen zu verbessern, d. h. den von derartigen Teilen absorbierten Teil des Lichtes herabzusetzen. Bisher waren die Verfahren zur Verbesserung der Durchsichtigkeit von derartigen Polymeren oder Harzen beschränkt auf (1) die Reinigung der zu ihrer Herstellung verwendeten Ausgangsmaterialien und (2) auf eine sorgfältige Kontrolle der Verfahrensbedingungen, unter denen diese Polymeren hergestellt werden.
Eine scheinbare Verbesserung der Durchsichtigkeit der Polycarbonate kann auch dadurch bewirkt werden, dass man den Polycarbonatharzen noch vor der Verarbeitung solche Zusätze zumischt, die die für Polycarbonate charakteristische, restliche Farbe bis zu einem gewissen Grad zu eliminieren vermögen. Die Lichtdurchlässigkeit selbst wird durch solche Zusätze nur geringfügig herabgesetzt. Die scheinbare Verbesserung beruht darauf, dass sich beim Vergleich einer gelben Probe mit einer farblosen Probe der visuelle Eindruck der Durchsichtigkeit verbessert.
Bisher gab es noch kein einfaches Verfahren zur Verbesserung der optischen Eigenschaften von Teilen, die aus Polyacrylat-oder aus Polycarbonatmaterialien hergestellt waren, d. h. es bestand noch kein Verfahren zur Verbesserung der Durchsichtigkeit der Polymeren, nachdem sie bereits zu den Teilen verarbeitet worden waren. Ausserdem waren Versuche zur Verbesserung der optischen Eigenschaften der Polyacrylat-und der Polycarbonatmaterialien durch eine Kontrolle der Bedingungen vor der Herstellung kostspielig und konnten sich bisher nicht erfolgreich durchsetzen.
Unerwarteterweise wurde nun gefunden, dass gemäss der Erfindung die optischen Eigenschaften von Teilen, die aus Polyacrylat- oder Polycarbonatharzen angefertigt wurden, wesentlich verbessert werden können. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Verbesserung der optischen Eigenschaften, insbeson-
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dere der Durchsichtigkeit von vorgefertigten Teilen, die ganz oder teilweise aus einem Polyacrylatoder Polycarbonatharz bestehen, setzt sich, kurz gesagt, aus zwei Verfahrensstufen zusammen, gemäss welchen (a) eine Oberfläche des vorgefertigten Teiles mit einer Lösung eines inerten flüchtigen Lösungsmittels, die nicht mehr als 20 Gew.
-'10, bezogen auf die Lösung, eines durchsichtigen thermoplastischen Materials enthält, überzogen wird, worauf (b) das inerte flüchtige Lösungsmittel von der Ober-
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gewählt wird, wenn ein vorgefertigter Teil aus Polyacrylat behandelt wird, oder (2) Polycarbonat und/oder Polyacrylat und/oder Celluloseacetatbutyrat und/oder Polystyrol gewählt wird, wenn ein vorgefertigter Teil aus Polycarbonat behandelt wird. Es ist besonders überraschend und unerwartet, dass man bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens bessere optische Eigenschaften und insbesondere eine verbesserte Durchsichtigkeit erzielt, zumal schon bei nur geringen Abweichungen von den vorstehend angeführten Kombinationen thermoplastischer Materialien nicht mehr die gleichen Resultate zu erhalten sind.
So kann beispielsweise ein Polystyrol zum Überziehen eines Polycarbonates verwendet werden, doch führt das Überziehen eines Polystyrols mit einem andern der Überzugsmaterialien, z. B. mit dem Celluloseacetatbutyrat. zu einer Verschlechterung der optischen Eigenschaften des Polystyrols.
Im allgemeinen kann jedes organische oder anorganische Lösungsmittel beim erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden, soferne es nur inert ist, d. h. mit dem zu behandelnden Gegenstand aus Polycarbonat oder Polyacrylat nicht reagiert, jedoch die vorstehend erwähnten thermoplastischen Harze zu lösen vermag. Beispiele geeigneter Lösungsmittel sind Methylendichlorid, l, 2-DichloräthyIen, Chlo- roform, Benzol und Toluol.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendete Überzugslösung kann hergestellt werden, indem man eine kleine Menge, d. h. nicht mehr als etwa 20 Gew. -0/0, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungsmittels, von einem der vorstehend erwähnten thermoplastischen Materialien in dem jeweils verwendeten Lösungsmittel auflöst. In dieser Hinsicht wurde gefunden, dass die Konzentration der Überzugslösung für die erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens von kritischer Bedeutung ist und dass man mit Lösungen einer Konzentration von mehr als 20 Gew. -0/0 nicht mehr die gewünschte Ver- besserung der optischen Eigenschaften erzielt.
Es wurde auch gefunden, dass man schlechtere Resultate erhält, wenn die Konzentration des thermoplastischen Materials in der Überzugslösung weniger als 0,5 Gew. -0/0, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungsmittels, beträgt, weil dann der auf dem vorgefertigten Teil erzeugte Überzug zu dünn ist. Demgemäss soll die Konzentration des thermoplastischen Materials im Lösungsmittel vorteilhaft in einem Bereich von 5 bis 10 Gew.-) liegen, weil man in die- sem Bereich die stärkste Verbesserung der optischen Eigenschaften erzielt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens kann die Überzugslösung auch eine kleine Menge eines Ultraviolett-Absorptionsmittels oder eines Stabilisators enthalten, so dass der behandelte Polyacrylat- oder Polycarbonatgegenstand nicht nur bessere optische Eigenschaften, sondern auch eine erhöhte Beständigkeit gegenüber den Auswirkungen des ultravioletten Lichtes aufweist. Die bevorzugten, ultraviolettes Licht absorbierenden Verbindungen oder Stabilisatoren sind jene der 2-Hydroxybenzophenon-oder der Benzotriazolreihe. Beispiele derartiger Verbindungen sind : 2-Hy-
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tionsmitteln, die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden können, sind in der USA-Patentschrift Nr. 3, 043, 709 angegeben.
Im allgemeinen wurde gefunden, dass der Anteil an Ultravio- lett-Absorptionsmittel zwischen etwa 0,01 und etwa 20 Gew. -0/0 liegen kann, bezogen auf das Gesamtgewicht der Überzugslösung, jedoch wird im allgemeinen der Bereich von 0, 5 bis 10 Gew.-% bevor- zugt.
Das Überziehen der vorgefertigten Polyacrylat- oder Polycarbonatgegenstände mit der Lösung eines der vorstehend erwähnten thermoplastischen Materialien (und gewünschtenfalls eines Ultraviolett - Absorptionsmittels) in einem inerten flüchtigen Lösungsmittel kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. durch Tauchen, Sprühen oder Giessen. Es ist im allgemeinen vorzuziehen, den vorgefertigten Teil aus Polyacrylat oder Polycarbonat in ein Bad der Überzugslösung einzutauchen. Besonders gute Resultate wurden erhalten, wenn die Behandlungszeit in der Überzugslösung zwischen etwa 2 und etwa 20 sec liegt. Dieser Wert hängt jedoch selbstverständlich von der Konzentration der verwendeten Lösung und dem besonderen, darin gelösten thermoplastischen Kunststoff ab. Nach diesem Verfahren können Überzüge mit Dicken bis zu etwa 0, 5 mm erzielt werden.
Es können selbstverständlich auch andere, dem Fachmann bekannte Überzugsmethoden angewendet
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werden. So kann der Überzug beispielsweise unter Anwendung von Streichmessern oder von Auftragswalzen aufgebracht werden.
Nachdem der vorgefertigte Teil aus Polyacrylat oder Polycarbonat mit der thermoplastischen Lösung überzogen worden ist, kann das inerte flüchtige Lösungsmittel dadurch entfernt werden, dass man den überzogenen Gegenstand bis zum Verdampfen des flüchtigen Lösungsmittels trocknet, wobei auf der bzw. den Oberflächen, auf die die Lösung aufgebracht worden war, ein Überzug auf dem thermoplastischen Kunststoffteil zurückbleibt. Der Trocknungsvorgang kann durch die Verwendung einer Trocknungsvorrichtung, z. B. eines Trockenofens, beschleunigt werden. Es wurde gefunden, dass es besonders vorteilhaft ist, den überzogenen Gegenstand nach dem Entfernen des flüchtigen Lösungsmittels bei einer Temperatur von etwa 50 bis etwa 1000 C während etwa 1 bis 5 h im Ofen zu altern.
Die Tatsache, dass die Durchsichtigkeit von Teilen, die aus Polyacrylat- und Polycarbonatharzen angefertigt wurden, verbessert werden kann, wenn man die Teile dem vorstehend beschriebenen Verfahren unterwirft, ist völlig unerwartet und auch noch nicht recht verständlich. Wie bereits erwähnt, sind Polyacrylat- und Polycarbonatharze für die Erfindung ausschlaggebend, weil aus andern thermoplastischen Kunststoffen gefertigte Teile, z. B. Gegenstände aus Polystyrol oder Celluloseacetatbutyrat, keinerlei Verbesserung hinsichtlich der Durchsichtigkeit ergeben, wenn sie nach dem vorstehend erwähnten Verfahren behandelt werden.
Der vorliegend gebrauchte Ausdruck "Polyacrylat" soll alle jene Polymere oder Harze umfassen,
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lat, Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat usw., erhalten werden. Auch Copolymere aus den vorstehend angeführten Acrylat- und Methacrylatmonomeren sind unter dem vorliegend gebrauchten Ausdruck "Polyacrylat" zu verstehen. Die Polymerisation der monomeren Acrylate und Methacrylate zur Herstellung der für die Durchführung der Erfindung geeigneten Polyacrylatharze kann nach irgendeiner bekannten Polymerisationsmethode erfolgen. Die Polyacrylate mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 15000 bis etwa 150000. einem spezifischen Gewicht von etwa 1, 35 bis 2,3 und einer Zugfestigkeit von etwa 1050 bis 2100kg/cm2 werden im allgemeinen bevorzugt.
Die für das erfindungsgemässe Verfahren geeigneten Polycarbonatharze können hergestellt werden, indem man ein zweiwertiges Phenol mit einem Carbonatvorprodukt oder Carbonatbildner ("precursor"), z. B. Phosgen, einem Halogenformiat oder einem Carbonatester, umsetzt. Allgemein können solche Carbonatpolymere durch wiederkehrende strukturelle Einheiten der Formel
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gekennzeichnet werden, in welcher Formel A eine zweiwertige aromatische Gruppe des zur Herstellung des Polymers verwendeten zweiwertigen Phenols darstellt. Vorzugsweise haben die zur Herstellung der für das erfindungsgemässe Verfahren geeigneten Harzgemische verwendeten Polycarbonate eine Eigenviskosität (gemessen in p-Dioxan in dl/g bei 300 C) in einem Bereich von etwa 0, 35 bis etwa 0, 75.
Die zweiwertigen Phenole, die zur Herstellung derartiger aromatischer Carbonatpolymerer verwendet werden können, sind mononukleare oder polynukleare aromatische Verbindungen, die als funktionelle Gruppen 2 Hydroxylgruppen enthalten, deren jede unmittelbar an ein Kohlenstoffatom eines aromatischen Kernes gebunden ist. Typischezweiwertige Phenole sind 2, 2'-Bis- (4-hydroxyphenyl)propan, Hydrochinon, Resorcin, 2, 2' -Bis- (4-hydroxyphenyl) -pentan, 2, 4 : - Dihydroxyphenylmethan,
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werden können, sind in der USA-Patentschrift Nr. 2,999, 835 beschrieben.
Selbstverständlich ist es auch möglich, zwei oder mehrere verschiedenartige zweiwertige Phenole oder ein zweiwertiges Phenol in Kombination mit einem Glykol, einem Polyester mit endständiger Hydroxyl- oder Säuregruppe oder ei- ner zweibasischen Säure zu verwenden. falls ein Carbonatcopolymer und nicht ein Homopolymer für die Herstellung der Polycarbonate erwünscht ist, die für den Einsatz im erfindungsgemässen Verfahren geeignet sind. Genauere Hinweise bezüglich der Herstellung der Polycarbonatharze sowie auch der andern Ausgangsmaterialien und der daraus hergestellten Polymeren finden sich in der kanadischen Pa-
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tentschrift Nr. 661282 und in der USA-Patentschrift Nr. 3, 030,331.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Celluloseacetatbutyratpolymeren haben eine Dichte in einem Bereich von 1, 14 bis 1, 22, eine Erweichungstemperatur in einem Bereich von etwa 60 bis 121 C und ein nach Viskositätsmessungen bestimmtes durchschnittliches Molekulargewicht in einem Bereich von etwa 12 000 bis etwa 150 000.
Als Polystyrole können beim erfindungsgemässen Verfahren im allgemeinen die für alle Zwecke geeigneten Polystyrole normalen Fliessvermögens mit Dichten in einem Bereich von l, 06 und einem an Hand von Viskositätsmessungen ermittelten durchschnittlichen Molekulargewicht in einem Bereich von etwa 15 000 bis zu etwa 150 000 verwendet werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung soll diese nun an Hand der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele weiter erläutert werden. Die in den Beispielen enthaltenen Prozentangaben sind Gew. -0/0.
Beispiel 1: Dieses Beispiel erläutert ein Verfahren zum Überziehen von Polyacrylaten und Polycarbonaten sowie die besseren optischen Eigenschaften, die sich dadurch erzielen lassen.
Proben eines Polycarbonates des 2, 2' -Bis- (4-hydroxyphenyl) -propans mit einer Eigenviskosität von 0, 54 dl/g, gemessen in p-Dioxan bei 30 C und einer zum Formen und Strangpressen geeigneten Methylmethacrylatmasse der Handelsbezeichnung Lucite (E. I. Du Pont de Nemours, Inc.) wurden zu Scheiben von 51 mm Durchmesser und 3, 2 mm Dicke geformt. Es wurden Überzugslösungen eines thermoplastschen Harzes hergestellt, indem die gewünschte Menge an Überzugsharzen in Pulverform in dem jeweils gewünschten Lösungsmittel aufgelöst wurde. Die geformten Teile wurden durch vertikales Eintauchen der Scheiben in 100 ml der Überzugslösung überzogen. Es wurden Tauchzeiten von 1/2 bis zu 5 sec angewendet.
Nach dem Herausnehmen der Scheiben aus dem Überzugsbad wurde die überschüssige Lösung so schnell wie möglich abtropfen gelassen und die Scheiben während mindestens 24 h an der Luft getrocknet. Anschliessend wurden die überzogenen Scheiben in einem Ofen 3 h bei 1500C gehärtet.
Die optischen Eigenschaften der auf diese Weise überzogenen Scheiben und der nicht überzogenen Kontrollproben wurden dann unter Verwendung eines Tristimulus-Kolorimeters bestimmt. Diejenige Eigenschaft, die am besten die erfindungsgemäss bewirkten Änderungen anzeigt, ist die Lichtdurchlässigkeit. Die Lichtdurchlässigkeit wird definiert als das (in Prozent ausgedrückte) Verhältnis der durch die Probe durchgelassenen Strahlungsmenge zu der auf die Probe auftreffenden Strahlungsmenge. Bei diesen Untersuchungen wurde als Messgerät das "Model D Color-Eye" verwendet, das von der Firma Instrument Development Laboratories, Inc., Attleboro, Massachusetts, USA, hergestellt wird. Das In-
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(YCIE)In der nachstehenden Tabelle sind die bei der vorstehenden Untersuchung erhaltenen Resultate, das jeweils verwendete Substrat, das Überzugsmaterial, das Lösungsmittel hiefür sowie die Konzentration des Überzugsmaterials im Lösungsmittel angegeben.
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Tabelle 1
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<tb>
<tb> Optische <SEP> Eigenschaften <SEP> von <SEP> Polycarbonaten <SEP> und <SEP> Polyacrylaten <SEP> mit <SEP> thermoplastischen <SEP> Überzügen
<tb> Konzentration <SEP> des <SEP> Löungs- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Änderung <SEP> der
<tb> überzugsma-mittel <SEP> für <SEP> lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> Lichtdurchterials <SEP> im <SEP> das <SEP> Überzugs- <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> lässigkeit, <SEP>
<tb> Substrat <SEP> Überzugsmaterial <SEP> Lösungsmittel <SEP> material <SEP> ziehen <SEP> ziehen <SEP> %
<tb> Polymethylmeth- <SEP> 1,2-DichlorPolycarbonat <SEP> acrylat <SEP> (1) <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> äthan <SEP> 77, <SEP> 70 <SEP> 80, <SEP> 67 <SEP> 13,3
<tb> Polymethylmeth- <SEP> 1,2-DichlorPolycarbonat <SEP> acrylat <SEP> (1) <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> äthan <SEP> 78,
<SEP> 80 <SEP> 79, <SEP> 28 <SEP> 2,3
<tb> Polycarbonat <SEP> Polystyrol <SEP> (2) <SEP> 5,0 <SEP> 1,2-Dichlor- <SEP> 78,57 <SEP> 79,00 <SEP> 2,0
<tb> äthan
<tb> Polycarbonat <SEP> Polystyrol <SEP> (2) <SEP> 5,0 <SEP> Benzol <SEP> 78,41 <SEP> 78,62 <SEP> 1,0
<tb> Polycarbonat <SEP> Polystyrol <SEP> (2) <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Benzol <SEP> 78, <SEP> 20 <SEP> 79, <SEP> 11 <SEP> 4,2
<tb> Polycarbonat <SEP> Polystyrol <SEP> (2) <SEP> 0,5 <SEP> 0,2-Dichlor- <SEP> 78,61 <SEP> 78,71 <SEP> 0,6
<tb> äthan
<tb> Celluloseacetat <SEP> 1,2-DichlorPolycarbonat <SEP> butyrat <SEP> (3) <SEP> 5,0 <SEP> äthan <SEP> 77, <SEP> 40 <SEP> 78, <SEP> 65 <SEP> 5, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Polycarbonat <SEP> Polycarbonat <SEP> 5,0 <SEP> 1,2-Dichlor- <SEP> 78,93 <SEP> 79,50 <SEP> 2,7
<tb> äthan
<tb> Polymethyl- <SEP> Polymethylmeth <SEP> 1,2-Dichlormethacrylat <SEP> acrylat <SEP> (1) <SEP> 0,
5 <SEP> äthan <SEP> 92, <SEP> 03 <SEP> 92,50 <SEP> 5,9
<tb> (1)
<tb>
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Tabelle l (Fortsetzung)
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<tb>
<tb> Konzentration <SEP> des <SEP> Lösungs- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Änderung
<tb> überzugsma-mittel <SEP> für <SEP> lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> der <SEP> Lichtdurchterials <SEP> im <SEP> das <SEP> Überzugs- <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> lässigkeit,
<tb> Substrat <SEP> Überzugsmaterial <SEP> Lösungsmittel <SEP> material <SEP> ziehen <SEP> ziehen <SEP> %
<tb> Polymethyl- <SEP> Polymethylmeth- <SEP> 5.
<SEP> 0 <SEP> 1,2-Dichlor- <SEP> 91,49 <SEP> 92,22
<tb> methacrylat <SEP> (1) <SEP> acrylat <SEP> (1) <SEP> äthan
<tb> Polymethyl- <SEP> Polymethylmeth <SEP> 20,0 <SEP> Methylendi- <SEP> 92,22 <SEP> 92,49 <SEP> 3,5
<tb> methacrylat <SEP> (1) <SEP> acrylat <SEP> (1) <SEP> chlorid
<tb> Polymethyl- <SEP> Celluloseacetat- <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> l, <SEP> 2-Dichlor- <SEP> 92, <SEP> 28 <SEP> 92, <SEP> 38 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP>
<tb> methacrylat <SEP> (1) <SEP> butyrat <SEP> (3) <SEP> äthan <SEP>
<tb> Polymethyl- <SEP> Celluloseacetat <SEP> 5,0 <SEP> 1,2-Dichlor- <SEP> 92,20 <SEP> 92,78 <SEP> 7,4
<tb> methacrylat <SEP> (1) <SEP> butyrat <SEP> (3) <SEP> 5,0 <SEP> äthan
<tb>
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cals Division, Handelsbezeichnung "Lucite".
(2) Formmasse aus nicht substituiertem Polystyrol mit einem Molekulargewicht von etwa 350 000, hergestellt von der Firma Dow Chemical Company, Handelsbezeichnung"Styron 666".
(3) Form- und Strangpressmasse aus Celluloseacetatbutyrat, hergestellt von der Firma Eastman Che- mical Products, Inc., Handelsbezeichnung "Tenite Butyrate".
Aus den vorstehenden Angaben geht hervor, dass die Lichtdurchlässigkeit durch die erfindungsgemäss aufgebrachten Überzüge verbessert wird. Tatsächlich wird die Lichtdurchlässigkeit sogar noch stärker verbessert als in der Tabelle angegeben ist, weil die Dicke der Überzugsmasse bzw. -schicht bei der Bestimmung der Lichtdurchlässigkeit nicht berücksichtigt wurde. Mit andern Worten, die nach Aufbringen des Überzuges bestimmte Lichtdurchlässigkeit ist auf eine dickere Probe bezogen als die vor Aufbringen des Überzuges bestimmte Durchlässigkeit.
Beispiel 2 : Dieses Beispiel erläutert die kritische Eigenschaft der erfindungsgemäss verwendeten speziellen Kombination von thermoplastischen Materialien. Bei diesem Beispiel wurden andere als die vorstehend erwähnten Kombinationen angewendet. Die Proben wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt. Ausserdem wurde die Lichtdurchlässigkeit mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Kolorimeter bestimmt.
Die folgende Tabelle zeigt wieder das als Substrat verwendete thermoplastische Material, das Überzugsmaterial, die Lösungen einschliesslich der Konzentration des thermoplastischen Materials in den Lösungsmitteln und die Lichtdurchlässigkeit.
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Tabelle 2
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<tb>
<tb> Optische <SEP> Eigenschaften <SEP> von <SEP> Polycarbonaten <SEP> und <SEP> Polyacrylaten <SEP> mit <SEP> thermoplastischen <SEP> Überzügen
<tb> Konzentration <SEP> des <SEP> Lösungs- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Änderung <SEP> der
<tb> Überzugsma- <SEP> mittel <SEP> für <SEP> lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> Lichtdurch-
<tb> Überzugsmaterial <SEP> terials <SEP> im <SEP> das <SEP> Überzugsma- <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> lässigkeit, <SEP>
<tb> Substrat <SEP> (1)" <SEP> "(1)
" <SEP> Lösungsmittel <SEP> terial <SEP> ziehen <SEP> ziehen <SEP> %
<tb> Celluloseacetat-l, <SEP> 2-DichlorPolystyrol <SEP> butyrat <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> äthylen <SEP> 89,62 <SEP> 61, <SEP> 40 <SEP> -195,0
<tb> Celluloseacetat-1, <SEP> 2-Dichlor- <SEP>
<tb> Polystyrol <SEP> butyrat <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> äthylen <SEP> 89,93 <SEP> 27, <SEP> 50-619, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Polymethylmeth- <SEP> 1,2-DichlorPolystyrol <SEP> acrylat <SEP> 0,5 <SEP> äthylen <SEP> 89,68 <SEP> 74, <SEP> 51 <SEP> -14,70
<tb> Polymethylmeth- <SEP> 1,2-DichlorPolystyrol <SEP> acrylat <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> äthylen <SEP> 89,83 <SEP> 47, <SEP> 13 <SEP> -421,0
<tb> Polymethylmeth- <SEP> MethlenPolystyrol <SEP> acrylat <SEP> 20, <SEP> 0 <SEP> dichlorid <SEP> 89, <SEP> 88 <SEP> 23.
<SEP> 24 <SEP> -658,0
<tb> Polystyrol <SEP> Polystyrol <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Benzol <SEP> 89, <SEP> 76 <SEP> 89, <SEP> 56 <SEP> -1, <SEP> 9
<tb> 1, <SEP> 2-Dichlor- <SEP>
<tb> Polystyrol <SEP> Polystyrol <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> äthylen <SEP> 89, <SEP> 70 <SEP> 89, <SEP> 50 <SEP> -1, <SEP> 9
<tb> Polystyrol <SEP> Polystyrol <SEP> 5,0 <SEP> Benzol <SEP> 89, <SEP> 69 <SEP> 89, <SEP> 61-0, <SEP> 8
<tb>
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
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<tb>
<tb> Konzentration <SEP> des <SEP> Lösungs- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Änderung <SEP> der
<tb> Überzugsma- <SEP> mittel <SEP> für <SEP> lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> Lichtdurch-
<tb> Überzugsmaterial <SEP> terials <SEP> im <SEP> das <SEP> Überzugs- <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> lässigkeit, <SEP>
<tb> Substrat <SEP> (1)" <SEP> "(1)
" <SEP> Lösungsmittel <SEP> material <SEP> ziehen <SEP> ziehen <SEP> %
<tb> 1, <SEP> 2-Dichlor- <SEP>
<tb> Polystyrol <SEP> Polystyrol <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> äthylen <SEP> 89, <SEP> 69 <SEP> 89, <SEP> 50-1, <SEP> 8
<tb> Polystyrol <SEP> Polystyrol <SEP> 20, <SEP> 0 <SEP> Chloroform <SEP> 89,65 <SEP> 9, <SEP> 00 <SEP> -780, <SEP> 0
<tb> Celluloseace- <SEP> Celluloseacetat- <SEP> 1,2-Dichlortatbutyrat <SEP> butyrat <SEP> 5,0 <SEP> äthylen <SEP> 87, <SEP> 10 <SEP> 79, <SEP> 40-59, <SEP> 7
<tb> Celluloseace- <SEP> Celluloseacetat- <SEP> 1,2-Dichlortatbutyrat <SEP> butyrat <SEP> 0,5 <SEP> äthylen <SEP> 87,09 <SEP> 35, <SEP> 60-399, <SEP> 0
<tb> Celluloseace- <SEP> Polymethlmeth- <SEP> 1,2-Dichlorktatbutyrat <SEP> acrylat <SEP> 0,5 <SEP> äthylen <SEP> 86,99 <SEP> 74, <SEP> 41 <SEP> - <SEP> 14, <SEP> 4
<tb> Celluloseace- <SEP> Polymethylmeth- <SEP> 1,
2-Dichlortatbutyrat <SEP> acrylat <SEP> 5,0 <SEP> äthylen <SEP> 87, <SEP> 21 <SEP> 41, <SEP> 05 <SEP> -361. <SEP> 0
<tb> Celluloseacetatbutyrat <SEP> Polystyrol <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Benzol <SEP> 86, <SEP> 46 <SEP> 85, <SEP> 74 <SEP> - <SEP> 9, <SEP> 3
<tb> Celluloseace-l, <SEP> 2-Dichlor- <SEP>
<tb> tatbutyrat <SEP> Polystyrol <SEP> 0,5 <SEP> äthylen <SEP> 87, <SEP> 14 <SEP> 65, <SEP> 10 <SEP> -171, <SEP> 0
<tb> Celluloseace- <SEP> 1,2-Dichlortatbutyrat <SEP> Polystyrol <SEP> 5.
<SEP> 0 <SEP> äthylen <SEP> 87,15 <SEP> 33,79 <SEP> -415,0
<tb>
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
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<tb>
<tb> Konzentration <SEP> des <SEP> Lösungs- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Lichtdurch- <SEP> Änderung <SEP> der
<tb> überzugsma-mittel <SEP> für <SEP> lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> Lichtdurch-
<tb> Überzugsmaterial <SEP> terials <SEP> im <SEP> das <SEP> Überzugs- <SEP> vor <SEP> dem <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> lässigkeit,
<tb> Substrat <SEP> (l)"" <SEP> (l)" <SEP> Lösungsmittel <SEP> material <SEP> Überziehen <SEP> ziehen <SEP> %
<tb> Celluloseace-Celluloseacetattatbutyrat <SEP> butyrat <SEP> 0,5 <SEP> Chloroform <SEP> 87,10 <SEP> 30, <SEP> 07 <SEP> -442, <SEP> 6
<tb> Polymethylmethacrylat <SEP> Polystyrol <SEP> 0,5 <SEP> Benzol <SEP> 92, <SEP> 11 <SEP> 91, <SEP> 02 <SEP> - <SEP> 13,
<SEP> 8
<tb> Polymethyl- <SEP> 1, <SEP> 2-Dichlormethacrylat <SEP> Polystyrol <SEP> 0,5 <SEP> äthylen <SEP> 91,65 <SEP> 81, <SEP> 81 <SEP> -118, <SEP> 0
<tb> Polymethylmethacrylat <SEP> Polystyrol <SEP> 5,0 <SEP> Benzol <SEP> 92,11 <SEP> 85, <SEP> 41 <SEP> -84, <SEP> 9
<tb> Polymethyl- <SEP> 1, <SEP> 2-Dichlormethacrylat <SEP> Polystyrol <SEP> 5,0 <SEP> äthylen <SEP> 92,02 <SEP> 69, <SEP> 00-288, <SEP> 0
<tb> Polymethyl- <SEP> Methylendi <SEP> - <SEP>
<tb> methacrylat <SEP> Polystyrol <SEP> 20, <SEP> 0 <SEP> chlorid <SEP> 92, <SEP> 20 <SEP> 45, <SEP> 75 <SEP> - <SEP> 595, <SEP> 0
<tb> Celluloseacetat-l, <SEP> 2-Dichlorbutyrat <SEP> Polycarbonat <SEP> 5,0 <SEP> äthylen <SEP> 87,38 <SEP> 52, <SEP> 20 <SEP> -278, <SEP> 0
<tb> Polymethyl-1, <SEP> 2-Dichlor- <SEP>
<tb> methacrylat <SEP> Polycarbonat <SEP> 5,0 <SEP> äthylen <SEP> 92, <SEP> 11 <SEP> 85, <SEP> 11 <SEP> - <SEP> 88,
<SEP> 8
<tb> Polystyrol <SEP> Polycarbonat <SEP> 5,0 <SEP> 1,2-Dichlor-
<tb> äthylen <SEP> 89, <SEP> 90 <SEP> 55, <SEP> 75 <SEP> - <SEP> 338, <SEP> 0
<tb>
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(1) Sämtliche verwendeten thermoplastischen Materialien waren die gleichen wie in Beispiel 1.
Aus der vorstehenden Tabelle ist zu erkennen, dass andere als die erfindungsgemässen Kombinationen keine Verbesserung in den optischen Eigenschaften aufweisen.
Beispiel 3 : Nach diesem Beispiel wurden die Proben nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode überzogen. Die Überzugslösung enthielt jedoch ein Ultraviolett-Absorptionsmittel. In allen Fäl- len wurden im Lösungsmittel 5 Gew.-lo des'Überzugspolymers und 3 Gew. -0/0 des Ultraviolett-Absorptionsmittels gelöst. Die Scheibe mit 51 mm Durchmesser wurde kurz in die Lösung getaucht und die überschüssige Lösung rasch abtropfen gelassen. Der Probenkörper wurde dann mindestens 24h bei Raumtemperatur an der Luft getrocknet. Hierauf wurde noch zusätzlich in einem Ofen bei 800 C während 3 h ausgehärtet. Die überzogenen Proben wurden in eine Belichtungseinrichtung auf einem Drehtisch unter 6 G. E. RS Sonnenlampen gebracht.
Die Proben befanden sich 17, 1 cm unter der Lampe auf einem Tisch, dessen Umfang einen Radius von 25,4 cm, vom Mittelpunkt des Drehtisches aus gemessen, hatte.
Nach dem Ablauf von 168 h wurden die Proben vom Drehtisch weggenommen und geprüft, wobei das bereits erwähnte Tristimulus-Kolorimeter und gebräuchlichekolorimetrischeUntersuchungsmetho- den angewendet wurden. Der Vergleich der nach der Belichtung erhaltenen Werte mit den vor der Belichung festgestellten ergab ein quantitatives Mass für die stattgefundene Farbänderung. Der für den Unterschied zwischen den Proben vor und nach der Belichtung bezeichnendste Wert ist derGesamtfarbun- terschied AE, der nach der Adams-Nickenson-Gleichung berechnet wird.
Der Wert von AE ist so definiert, dass ein Wert von 1, 0 oder weniger im allgemeinen als für die meisten technischen Übertragungsvorgänge bedeutungslos angesehen werden kann, 1, 5 als klein, 2, 5 als merklich, 3, 5 als beachtlich und 7, 0 als gross. Die Lichtdurchlässigkeitswerte wurden auch als ein Mass für die Durchsichtigkeit nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bestimmt.
Die erhaltenen Resultate, das Absorptionsmittel und die Überzugsmaterialien sind in der nachstehenden Tabelle 3 angegeben.
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Tabelle 3
EMI12.1
<tb>
<tb> Wirkung <SEP> von <SEP> Ultraviolett-Absorptionsmitteln <SEP> auf <SEP> mit <SEP> Überzügen <SEP> versehene <SEP> Polycarbonate
<tb> Lichtdurch <SEP> - <SEP> Lichtdurch <SEP> - <SEP>
<tb> Ultraviolett- <SEP> lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> GesamtfarbAbsorptions-vor <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> unterschied <SEP>
<tb> Überzugsmaterial <SEP> mittel <SEP> Lösungsmittel <SEP> ziehen <SEP> ziehen <SEP> 6.
<SEP> E <SEP>
<tb> 2-Hydroxy-4-noctoxybenzoPolycarbonat <SEP> phenon <SEP> Methylendichlorid <SEP> 86,0 <SEP> 86, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 33
<tb> 2-Hydroxy-4-n-1, <SEP> 2-Dichloroctoxybenzo-äthylen
<tb> Polycarbonat <SEP> phenon <SEP> 86,1 <SEP> 86,5 <SEP> 0, <SEP> 87
<tb> 2-Hydroxy-4-noctoxybenzoPolycarbonat <SEP> phenon <SEP> Methylentrichlorid <SEP> 86, <SEP> 0 <SEP> 86, <SEP> 4 <SEP> 0,92
<tb> substituiertes
<tb> HydroxyphenylPolycarbonat <SEP> benzotriazol <SEP> (1) <SEP> Methylendichlorid <SEP> 86, <SEP> 1 <SEP> 86, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 12
<tb> substituiertes
<tb> Hydroxyphenyl-1.
<SEP> 2-DichlorPolycarbonat <SEP> benzotriazol <SEP> (1) <SEP> äthylen <SEP> 86, <SEP> 4 <SEP> 86,8 <SEP> 0,90
<tb> substituiertes
<tb> HydroxyphenylPolycarbonat <SEP> benzotriazol <SEP> (1) <SEP> Methylentrichlorid <SEP> 86, <SEP> 1 <SEP> 86,6 <SEP> 1, <SEP> 06
<tb>
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Tabelle 3 (Fortsetzung)
EMI13.1
<tb>
<tb> Lichtdurch- <SEP> LichtdurchUltra <SEP> violett-lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> GesamtfarbAbsorptions- <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Über-nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> unterschied <SEP>
<tb> Überzugsmaterial <SEP> mittel <SEP> Lösungsmittel <SEP> ziehen <SEP> ziehen <SEP> AE
<tb> (2, <SEP> 2' <SEP> -Hydroxy- <SEP>
<tb> 5'-methylphenyl)
- <SEP> nicht <SEP> be- <SEP> nicht <SEP> be- <SEP> nicht <SEP> bePolyearbonat <SEP> benzotriazol <SEP> Methylentrichlorid <SEP> stimmt <SEP> stimmt <SEP> stimmt
<tb> 2-Hydroxy-4-noctoxybenzoPolystyrol <SEP> phenon <SEP> Benzol <SEP> 85,2 <SEP> 85, <SEP> 4 <SEP> 0,82
<tb> substituiertes
<tb> HydroxyphenylPolystyrol <SEP> benzotriazol <SEP> (1) <SEP> Benzol <SEP> 85,9 <SEP> 86,4 <SEP> 1, <SEP> 14
<tb> 2-Hydroxy-4-nCelluloseacetat-octoxybenzobutyrat <SEP> phenon <SEP> Methylendichlorid <SEP> 87,4 <SEP> 88,0 <SEP> 1, <SEP> 06
<tb> 2-Hydroxy-4-nCelluloseacetat- <SEP> octoxybenzo- <SEP> 1, <SEP> 2-Dichlor- <SEP>
<tb> butyrat <SEP> phenon <SEP> äthylen <SEP> 87,6 <SEP> 88, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 51
<tb> Celluloseace-substituiertes <SEP> Hydrotatbutyrat <SEP> xyphenylbenzotriazol <SEP> Methylendichlorid <SEP> 87,8 <SEP> 88, <SEP> 4 <SEP> 1,
<SEP> 20
<tb> Celluloseace- <SEP> substituiertes <SEP> Hydro- <SEP> 1,2-Dichlortatbutyrat <SEP> xyphenylbenzotriazol <SEP> äthylen <SEP> 87,5 <SEP> 88,3 <SEP> 1, <SEP> 04
<tb>
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Tabelle 3 (Fortsetzung)
EMI14.1
<tb>
<tb> Lichtdurch-LichtdurchUltraviolett-lässigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> GesamtfarbAbsorptions- <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Über- <SEP> unterschied <SEP>
<tb> Überzugsmaterial <SEP> mittel <SEP> Lösungsmittel <SEP> ziehen <SEP> ziehen <SEP> AE
<tb> Polymethyl- <SEP> substituiertes <SEP> Hydroxy- <SEP>
<tb> methacrylat <SEP> phenylbenzotriazol <SEP> Methylendichlorid <SEP> 87,2 <SEP> 88,0 <SEP> 1, <SEP> 23 <SEP>
<tb> Polymethyl- <SEP> substituiertes <SEP> Hydroxy- <SEP> 1,2-Dichlormethacrylat <SEP> phenylbenzotriazol <SEP> äthylen <SEP> 88,2 <SEP> 88,6 <SEP> 1,
<SEP> 27 <SEP>
<tb> Polymethyl- <SEP> 2-Hydroxy-4-methoxymethacrylat <SEP> benzophenon <SEP> Methylendichlorid <SEP> 88,2 <SEP> 88,7 <SEP> 0,99
<tb> Polymethyl- <SEP> 2-Hydroxy-4-methoxy- <SEP> 1,2-Dichlormethacrylat <SEP> benzophenon <SEP> äthylen <SEP> 87,6 <SEP> 88,0 <SEP> 1, <SEP> 06
<tb> Kontrollprobe <SEP> 84, <SEP> 5 <SEP> 85, <SEP> 9 <SEP> 4,75
<tb>
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(1) Das substituierte Hydroxyphenylbenzotriazol ist ein technisches Ultraviolett-Absorptionsmittel der Firma Geigy Industrial Chemicals, Handelsbezeichnung"Tinuvin PS".
Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass bei Verwendung eines Ultraviolett-Absorptionsmittels im Überzug an einer 168 h dem Licht ausgesetzten Probe nur eine vernachlässigbare Farbänderungfeststellbar ist. Im Vergleich zu Kontrollproben ist der relative Nachdunklungsunterschied gross. Ausserdem waren, wie erwartet, die Lichtdurchlässigkeitswerte der Proben höher.
Die vorstehende Beschreibung der Erfindung soll nicht als einschränkend angesehen werden, da vom Fachmann zahlreiche Änderungen vorgenommen werden können, ohne dabei vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Ausserdem können neben den Ultraviolett-Stabilisatoren, die im Überzug enthalten sind, auch noch verschiedene Tönungen oder Färbungen im Überzug enthalten sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verbesserung der optischen Eigenschaften von vorgefertigten Gegenständen aus einem Polyacrylatharz oder einem Polycarbonatharz, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des vorgefertigten Teiles mit einer Lösung eines inerten flüchtigen Lösungsmittels überzogen wird, die nicht mehr als 20 Gew.
-0/0 an (1) einem Polyacrylat und/oder Celluloseacetatbutyrat enthält, wenn ein vorgefertigter Teil aus Polyacrylat behandelt wird, oder (2) einem Polycarbonat und/oder Polyacrylat und/oder Celluloseacetatbutyrat und/oder Polystyrol enthält, wenn der zu behandelnde vorgefertigte Teil aus Polycarbonat besteht, wobei die Lösung gewünschtenfalls eine ultraviolettes Licht absorbierende Verbindung enthält, und dass das inerte flüchtige Lösungsmittel von der Oberfläche des Gegenstandes entfernt wird.