DE2721885A1

DE2721885A1 - Verwendung von folien aus glaskugelgefuellten thermoplasten zur herstellung von streulichtscheiben

Info

Publication number: DE2721885A1
Application number: DE19772721885
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Chem Dr Binsack; Eckart Dipl Chem Dr Reese; Joachim Wank
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1977-05-14
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1978-11-16
Also published as: BE867022A; DE2721885B2; DE2721885C3

Description

Verwendung von Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten
zur Herstellung von Streulichtscheiben Folien aus glasfaserverstärkten Thermoplasten sowie deren Verwendung als Streulichtscheiben sind gemäß DT-OS 2531 240 (Le A 16 536) bekannt.
In der DT-OS 2534 188 werden Folien aus speziellen Glaskugel-gefüllten Thermoplasten in Kombination mit glasfaserverstärkten tragenden Schichten zur Herstellung von Formteilen mit glatten Oberflächen beschrieben. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten zur Herstellung von Streulichtscheiben.
Gegenüber den Streulichtscheiben gemäß DT-OS 2531 240 (Le A 16 536) zeichnen sich die erfindungsgemäßen Streulichtscheiben durch ein erheblich besseres optisches Auflösungsvermögen, durch einen größeren optischen Halbwertswinkel sowie eine wesentlich größere Flexibilität aus.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Folien sollen eine Dicke zwischen 20 /um und 1000 um haben.
Erfindungsgemäß geeignete thermoplastische Kunststoffe zur Herstellung der Folien sind im Prinzip alle thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffe, beispielsweise Polyolefine, Celluloseester, Polycarbonate, Polyarylsulfone, Polyphenylenoxyde, Polystyrole, Polyalkylenterephthalate und Polyamide sowie Polyvinylchloride und Polyacrylate, insbesondere Polymethylmethacrylate. Diese sowie ihre Herstellung sind in der DT-OS 2 531 240 mit Ausnahme von Polyvinylchloriden und Polyacrylaten näher beschrieben. Als Polyvinylchloride sind beispielsweise die im Handel erhältlichen PVC-Typen zu verstehen. Als Polyacrylate, insbesondere Polymethylmethacrylate sind beispielsweise die im Handel befindlichen Plexiglas-Typen zu verstehen.
Die Auswahl der jeweils einzusetzenden Kunststoffe richtet sich nach deren Brechungsindices, wobei diese verschieden von denen der jeweiligen Glassorte sein müssen, vorzugsweise größer als die der jeweiligen Glassorte sein sollten.
Als Glasmaterial sind alle handelsüblichen Glassorten in Kugelform geeignet, wobei bei der Kombination mit den jeweiligen Thermoplasten Rücksicht auf Verarbeitungstemperaturen und Gebrauchstemperaturen der Streulichtscheiben zu nehmen ist, und die Schlichte der Glaskugeln auf die Thermoplasten abgestimmt werden muß.
Für die Verwendung in alkaliempfindlichen Thermoplasten, wie beispielsweise Polycarbonaten oder Polyalkylentherephthalaten, ist vorzugsweise Aluminium-Bor-Silicat-Glas ("E-Glas") geeignet.
Als Glaskugeln sind solche mit Durchmessern kleiner 0,2 mm, vorzugsweise solche mit Durchmessern zwischen 0,001 mm und 0,05 mm geeignet.
Der Gehalt an Glaskugeln in den erfindungsgemäß verwendbaren Folien liegt zwischen 5 Gew.% und 50 Gew.%, vorzugsweise zwischen 20 Gew.% und 35 Gew.%, bezogen auf Gesamtgewicht Thermoplast plus Glaskugeln.
Soweit nicht bereits aus der DT-OS 2534 188 bekannt, werden die Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten sowie ihre Herstellung in der am gleichen Tage eingereichten deutschen Patentanmeldung P (Le A 18 035) beschrieben.
Unter Streulichtscheiben versteht man flächige oder geformte Gebilde mit Wandstärken von 0,005 bis 20 mm, bei denen ein senkrecht auf die Oberfläche der Streulichtscheiben auftreffender Lichtstrahl beim Durch bzw.
Austritt durch diese aus seiner Richtung abgelenkt wird.
Streulichtscheiben werden beispielsweise für Signalelemente in Ein- und Mehrfachkontrollinstrumenten oder Fließbildern eingesetzt sowie als Projektionsfläche für Durchlichtprojektion. Streulichtscheiben sollen über ihre gesamte Fläche möglichst gleichmäßig hell sein.
Je nach Verwendungszweck der Streulichtscheibe kann die Folie aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten als einschichtige Folie quasi selbsttragend eingesetzt werden.
Zur Herstellung von großflächigen Streulichtscheiben kann es jedoch zweckmäßig sein, die Folien aus Glaskugel-gefülltem Thermoplast mit einem vorzugsweise transparenten Träger zu kombinieren.
Als Träger sind besonders Glas oder die für die Herstellung der Folien verwendeten Thermoplasten einsetzbar, wobei sowohl für die Folien und ihre Träger gleichartige Thermoplasten als auch verschiedene Thermoplasten eingesetzt werden können.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von großflächigen Streulichtscheiben aus Folie und Träger ist das Aufspritzen eines Thermoplasten in flüssigem Zustand auf eine vorgefertigte Folie. Hierbei wird bei Verwendung gleichartiger Thermoplasten für Folie und Träger ein iedealer Verbund erzielt, bei Verwendung verschiedenartiger Thermoplasten kann der erzielbare Verbund gegebenenfalls durch eine Klebschicht verbessert werden.
Das optische Auflösungsvermögen von Streulichtscheiben ist definiert durch den geringsten Abstand zweier Punkte, der noch abgebildet wird. Eine Maßzahl für das optische Auflösungsvermögen ist die Anzahl Linien pro mm, die bei den erfindungsgemäßen Streulichtscheiben bis zu 100 Linien pro mm beträgt, während für die Streulichtscheiben gemäß DT-OS 25 31 240 maximal 10 Linien pro mm erreicht werden.
Der Halbwertswinkel ist der von der Senkrechten abweichende Winkel, bei dem die Lichtintensität eines senkrecht auf die Streulichtscheibe treffenden Lichtstrahls einer punktförmigen Lichtquelle auf die Hälfte der Ausgangsintensität bei senkrechter Betrachtung abnimmt.
Derartige Streulichtscheiben sind somit besonders für eine extrem seitliche Betrachtungsweise geeignet.
Ein Maß für die Flexibilität ist die Reißdehnung nach DIN 53 455.
Den für die Streulichtscheiben einzusetzenden Thermoplasten können die bekannten Stabilisatoren zugesetzt sein.
Die einzusetzenden Folien können gegebenenfalls die üblicherweise zu verwendenden Farbstoffe und/oder Pigmente enthalten.
Beispiel 1 Eine Folie aus Polycarbonat auf Basis Bisphenol A, mit einer relativen Viskosität von 1,32 und einem Mw von 80 000 (gemessen w durch Gelchromatographie), die 30 Gew.-% Glaskugeln aus "E-Glas" mit einem Durchmesser S 30/um enthält und eine Dicke von 120/um hat, zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften: Erfindungsgemäße Folie mit 30 ,~ Folie Glasfaser Lichtdurchlässigkeit % 76 50 Auflösung (Linien pro mm) 73 10 Halbwertswinkel 140 60 Beispiel 2 Eine Folie aus Polysulfon, das durch Kondensation von Bisphenol A und 4,4'-Dichlordiphenylsulfon hergestellt wurde, die 20 Gew.-# Glaskugeln aus "E-Glas" mit einem Durchmesser #20/um enthält und eine Dicke von 200/um hat, zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften: Erfindungsgemäße Folie mit 20 % Folie Glasfaser Lichtdurchlässigkeit % 80 55 Auflösung (Linien pro mm) 100 10 Halbwertswinkel 130 30 Beispiel 3 Eine Folie aus Celluloseacetobutyrat mit einem Essigsäurege halt von 21 bis 23 % und einem Buttersäuregehalt zwischen 42 und 45 % und einem Weichmacheranteil von 10 46, die 30 Gew.-% Glaskugeln aus ~A-Glas" mit einem Durchmesser zwischen 5 und 12/um enthält und eine Dicke von 180/um hat, zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften: Erfindungsgemäße Folie mit 30 % Folie Glasfaser Lichtdurchlässigkeit % 72 45 Auflösung (Linien pro mm) 100 12 Halbwertswinkel 160 40 Beispiel 1a Herstellung der erfindungsgemäßen Folie gemäß Beispiel 1 erfolgt in der Weise, daß das glaskugelhaltige Polycarbonatgranulat in einem Einwellenextruder mit Dreizonenschnecke oder einem Mehrwellenextruder bei 2900C aufgeschmolzen, die Schmelze über eine Breitschlitzdüse ausgedrückt und über eine Chillroll-Anlage abgezogen wird. Die so erhaltenen Folien können freitragend verwendet werden oder aber mit einem Träger versehen werden, dessen Dicke bis zu 10 mm betragen kann. Als Trägermaterial ist Glas oder ein transparenter thermoplastischer Kunststoff geeignet.
Ein bevorzugtes Verfahren ist das Hinterspritzen der nach oben beschriebenen Verfahren hergestellten Streulichtfolie.
Hierzu wird die erfindungsgemäße Streulichtfolie in eine Spritzgrußwerkzeug eingelegt und mit der Schmelze eines thermoplastischen Kunststoffes hinterspritzt. Verwendet man als Trägermaterial einen thermoplastischen Kunststoff auf anderer Basis als Polycarbonat, kann gegebenenfalls zur Verbesserung der Verbundhaftung zwischen erfindungsgemäßer Folie und Träger ein Haftvermittler verwendet werden.
Beispiel 2a Herstellung der Folie gemäß Beispiel la, jedoch bei einer Extrusionstemperatur von 3400C.
Beispiel 3a Herstellung der Folie gemäß Beispiel 1a, wobei die Extrusionstemperatur 2600C beträgt.

Claims

Ansprüche 1. Verwendung von Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten zur Herstellung von Streulichtscheiben.
2. Verwendung von Folien gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien zwischen 5 Gew.% und 50 Gew.% an Glaskugeln enthalten.
3. Verwendung von Folien gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien zwischen 20 Gew.% und 35 Gew.% an Glaskugeln enthalten.
4. Verwendung von Folien gemäß Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Folien aus Polyolefinen, Celluloseestern, Polycarbonaten, Polyarylsulfonen, Polyphenylenoxiden, Polystyrolen, Polyalkylenterephthalaten, Polyvinylchloriden, Polyacrylaten oder Polyamiden eingesetzt werden.

Verfahren zur Herstellung von Streulichtscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß auf Folien aus Glaskugelgefüllten Thermoplasten Thermoplasten in flüssigem Zustand aufgespritzt werden.