Lichtdurchlässiger Kunststoff mit starker Lichtstreuung und Verfahren zu seiner Herstellung
In der Beleuchtungsindustrie werden zum Abschirmen der Lichtquellen meist wannenförmige Form- körper verwendet. Bisher wurde f r diesen Zweck als Material vorwiegend undurchsichtiges Glas, sogenanntes Milchglas, eingesetzt. Wegen der leichten Zerbrechlichkeit des Glases und seines hohen spezifischen Gewichts ist man jedoch bemüht, das Glas durch thermoplastische Kunststoffe, z. B. Polystyrol oder Polymethacrylsäuremethylester, zu ersetzen.
Solche Kunststoffe sind ausserdem leichter zu verarbeiten als Glas.
Diese Kunststoffe geben normalerweise bei der als Spritzguss bekannten Arbeitsweise transparente Spritz- linge. Um sie undurchsichtig zu machen, ist es blich, anorganische Pigmente, wie Titandioxyd, Zinksulfid, Bariumsulfat und dergleichen, einzuarbeiten. Durch den Zusatz dieser Pigmente erhält man weiss gefärbte Kunststoffmassen, die je nach Schichtdicke mehr oder r weniger durchsichtig sind. F r die Lichtabschimmng werden aber Kunststoffe gesucht, die das Licht stark streuen und die Lichtquelle selbst unsichtbar machen und dennoch einen möglichst grossen Teil des von ihr ausgestrahlten Lichtes hindurchlassen. Die mit den üblichen Pigmenten gefärbten Kunststoffmassen erfüllen diese Forderung nicht oder nur sehr unvoll- kommen.
In hohen Konzentrationen halten die Pigmente das Licht vollständig zurück, wÏhrend sie in niedemen Konzentrationen die Lichtquelle in ihrer Form noch deutlich erkennen lassen.
Die Erfindung betrifft einen lichtdurchlässigen Kunststoff mit starker Lichtstreuung, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er in einem thermoplastischen Kunststoff 2 bis 20 lo fein verteiltes Mischpolymerisat von ungesättigtem Polyesterharz enthält. Die 2 bis 20"/tt beziehen sich auf das Gesamtgewicht des lichtdurchlässigen Kunststoffes mit starker Lichtstreuung.
Das Verfahren zur Herstellung, dieses Kunststoffes ist dadurch gekennzeichnet, dass man das fein verteilte Mischpolymerisat von ungesäbtigtem Polyesterharz in den thermoplastischen Kunststoff oder in ein einen solchen Kunststoff bildendes Monomer einbringt.
Der erfindungsgemässe Kunststoiff kann zum Abschirmen von Lichtquellen verwendet werden, sowohl in Form von Platten wie z. B. als Lampenschirm.
Als thermoplastische Kunststoffe kommen beispielsweise Polystyrol, PolymethacrylsÏuremethylester, Polyvinylchlorid, PolyÏthylen oder auch Acetylcellu- lose sowie die Mischpolymerisate der diesen Verbin- dungen zugrunde liegenden Monomeren in Frage : besonders geeignet sind Polystyrol und Polymethacryl säuremethylester.UnterUmständenisteszweck- mässig, den Polymerisaten Weichmacher zuzusetzen.
Dies empfiehlt sich besonders bei Verwendung von Polyvinylchlorid oder von Acetylcellulose.
Die Mischpolymerisate der ungesättigten Polyesterharze k¯nnen nach den blichen Verfahren hergestellt werden. Ein geeignetes Produkt erhält man beispielsweise, wenn man ein Gemisch aus Phthal- sÏure und Maleinsäure mit Propandiol kondensiert und dann eine 65%ige L¯sung dieses Polyesters in Monostyrol mit einem Peroxydkatalysator polymeri siert@
Die lichtdurchlässigen Kunststoffe mit starker Lichtstreuung enthalten vorzugsweise 5 bis 10 /o, der Mischpolymerisate von ungesättigten Polyesterharzen.
Die Teilchengrösse der fein verteilten Polyester barzmischpolymerisate beträgt zweckmässig zwischen 3 und 50, u, vorzugsweise zwischen 5 und 10, u. Sie kann aber auch grösser sein. Grössere Teilchen, etwa ber 200, u, wirken sich jedoch auf den Streuungs- effekt nicht aus und werden zweckmässig durch Sichten entfernt. Die fein verteilten Mischpolymerisate von ungesättigten Polyesterharzen können mit den üblichen in der Kunststoffindustrie verwendeten Maschinen, z. B. mit Knetern, Mischwalzwerken oder Schnecken, in die thermoplastischen Kunststoffe eingemischt werden.
Es ist aber auch möglich, das Poly esterharzpulver zum Monomeren des thermoplasti- schen Kunststoffes zu geben und dieses dann unter Rühren zu polymerisieren.
Die so erhaltenen Kunststoffe haben ganz andere optische Eigenschaften als die Ausgangsstoffe.
Charakteristisch ist die durch sie hervorgerufene starke Streuung des Lichts. Diese bewirkt z. B., dass man den aufleuchtenden Faden einer Glühbirne durch eine gepresste oder spritzgegossene Platte aus der artigem Material nicht erkennen kann, während das von der Glühbirne ausgestrahlte Licht fast ohne Einbusse an Intensität in diffuser Form durch die Platte dringt.
Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
920 Teile Polystyrol werden mit 80 Teilen eines feingemahlenen Polyesterharzmischpolymerisates auf Basis Maleinsäure, Athylenglykol und Styrol trocken gemischt und über eine Mischschnecke gegeben. Die Temperatur im Innern der Schnecke wird so geregelt, dass sie sich vom Schneckeneingang bis zum Schneckenausgang allmählich von 100 auf 180 C steigert. Das aus der Schnecke kommende Polystyrol wird mit einer Schneidvorrichtung zu einem für die Spritzgussverarbeitung geeigneten Granulat geschnitten oder wird in einer Mühle zu einem groben Pulver vermahlen. Im ersten Falle wird die Kunststoffmasse im Spritzgussverfahren zu Formlingen verarbeitet, während man aus dem Kunststoffpulver Pressplatten herstellt.
Bei beiden Arbeitsweisen erhält man Formkörper von starker Lichtstreuung und guter Licht- durchlässigkeit.
Beispiel 2
In 950 Teile eines Granulats von Polymethacryl- säuremethylester werden in einem geheizten Mischwalzwerk 50 Teile des in Beispiel 1 beschriebenen Polyesterharzmischpolymerisatpulvers eingearbeitet.
Die Walztemperatur beträgt 120 C. Nach dem Erkalten wird das abgezogene Walzfell gemahlen. Das Mahlgut wird zum Teil im Spritzgussverfahren, zum anderen Teil im Pressverfahren zu Formkörpem verarbeitet. Man erhält Spritzlinge bzw. Presslinge von guter Lichtdurchlässigkeit, die gleichzeitig das durchfallende Licht stark streuen.
Beispiel 3
950 Teile einer mit Dimethylphthalat weichgemachten Acetylcellulose (70 Teile Acetylcellulose auf 30 Teile Dimethylphthalat) werden auf einem ge heizten Walzwerk mit 50 Teilen eines fein gemahlenen Polyesterharzmischpolymerisates, dessen Teilchengrösse zwischen 5 und 20, liegt, und das durch Polymerisation einer 650/aigen Lösung eines aus Phthal- säure, Maleinsäure und Propandiol-1, 2 hergestellten Polyesters in Monostyrol erhalten wurde, gemischt.
Das entstandene Walzfell wird bei 140 C zwi schen verchromten Hochglanzplatten zu einer Folie verpresst. Diese weist bei guter Lichtdurchlässigkeit eine starke Lichtstreuung auf.
Beispiel 4 940 Teile eines mit Dioctylphthalat weichgemachten Polyvinylchlorids (70 Teile Polyvinylchlorid auf 30 Teile Dioctylphthalat) werden auf einem geheizten Walzwerk mit 60 Teilen des in Beispiel 3 beschriebenen Polyesterharzmischpolymerisatpulvers pigmen- tiert.
Das abgezogene Walzfell wird wie in Beispiel 3 verpresst. Die Pressfolie zeigt wiederum gute Lichtdurchlässigkeit und starke Lichtstreuung.
Beispiel 5
In 900 Teile eines nach dem sogenannten Hoch druckverfahren hergestellten Polyäthylens werden auf einem Mischwalzwerk 100 Teile des in Beispiel 3 beschriebenenPolyesterharzmischpolymerisatpulvers eingearbeitet.
Die weitere Verarbeitung erfolgt wie in Beispiel 3. Die erhaltenen Pressfolien zeigen eine gute Lichtdurchlässigkeit und starke Lichtstreuung.
PATENTANSPRtiCHE I. Lichtdurchlässiger Kunststoff mit starker Lichtstreuung, dadurch gekennzeichnet, dass er in einem thermoplastischen Kunststoff 2 bis 20 Gewichtsprozent fein verteiltes Mischpolymerisat von ungesättig- tem Polyesterharz enthält.