CH635440A5 - Use of films made from thermoplastics filled with glass beads in the production of headlamp diffusers - Google Patents
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Description
635 440 635 440
PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verwendung von Folien aus glaskugelgefüllten Thermoplasten zur Herstellung von Streulichtscheiben. 1. Use of foils made of glass ball-filled thermoplastics for the production of light lenses.
2. Verwendung nach Anspruch 1 von Folien, die 5-50 Gew.-%, vorzugsweise 20-35 Gew.-%, Glaskugeln enthalten. s 2. Use according to claim 1 of films containing 5-50 wt .-%, preferably 20-35 wt .-%, glass balls. s
3. Verwendung nach Anspruch 1 von Folien aus einem Polyolefin, Celluloseester, Polycarbonat, Polyarylsulfon, Poly-phenylenoxid, Polystyrol, Polyalkylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyacrylat oder Polyamid. 3. Use according to claim 1 of films made of a polyolefin, cellulose ester, polycarbonate, polyarylsulfone, poly-phenylene oxide, polystyrene, polyalkylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyacrylate or polyamide.
10 10th
Folien aus glasfaserverstärkten Thermoplasten sowie is ren. deren Verwendung als Streulichtscheiben sind gemäss DE-OS 2531 240 bekannt. Films made of glass fiber reinforced thermoplastics and is ren. Their use as light lenses are known according to DE-OS 2531 240.
In der DE-OS 2534 188 werden Folien aus speziellen Glas-kugel-gefüllten Thermoplasten in Kombination mit glasfaserverstärkten tragenden Schichten zur Herstellung von Formtei- 20 len mit glatten Oberflächen beschrieben. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten zur Herstellung von Streulichtscheiben. DE-OS 2534 188 describes films made from special glass-ball-filled thermoplastics in combination with glass fiber-reinforced load-bearing layers for the production of molded parts with smooth surfaces. The present invention relates to the use of films made of glass ball-filled thermoplastics for the production of scattered light panes.
Gegenüber den Streulichtscheiben gemäss DE-OS 2531 240 25 zeichnen sich die erfindungsgemäss hergestellten Streulichtscheiben durch ein erheblich besseres optisches Auflösungsvermögen, durch einen grösseren optischen Halbwertswinkel sowie eine wesentlich grössere Flexibilität aus. Compared to the scattered light panes according to DE-OS 2531 240 25, the scattered light panes produced according to the invention are distinguished by a considerably better optical resolution, by a larger optical half-value angle and by a considerably greater flexibility.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Folien sollen 30 zweckmässig eine Dicke zwischen 20 und 1000 |xm haben. The films to be used according to the invention should expediently have a thickness between 20 and 1000 μm.
Geeignete Thermoplaste zur Herstellung der beschriebenen Folien sind im Prinzip alle thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffe, beispielsweise Polyolefine, Celluloseester, Poly-carbonate, Polyarylsulfone, Polyphenylenoxyde, Polystyrole, 35 Polyalkylenterephthalate und Polyamide sowie Polyvinylchloride und Polyacrylate, insbesondere Polymethylmethacrylate. Suitable thermoplastics for the production of the films described are in principle all thermoplastically processable plastics, for example polyolefins, cellulose esters, polycarbonates, polyarylsulfones, polyphenylene oxides, polystyrenes, 35 polyalkylene terephthalates and polyamides, and also polyvinyl chlorides and polyacrylates, in particular polymethyl methacrylates.
Diese sowie ihre Herstellung sind in der DE-OS 2 531 240 mit Ausnahme von Polyvinylchloriden und Polyacrylaten näher beschrieben. Als Polyvinylchloride sind beispielsweise die im 40 Handel erhältlichen PVC-Typen zu verstehen. Als Polyacrylate, insbesondere Polymethylmethacrylate, sind beispielsweise die im Handel befindlichen Plexiglas-Typen zu verstehen. These and their preparation are described in DE-OS 2 531 240 with the exception of polyvinyl chlorides and polyacrylates. Polyvinyl chlorides are, for example, the types of PVC available on the market. Polyacrylates, in particular polymethyl methacrylates, are to be understood as meaning, for example, the types of Plexiglas on the market.
Die Auswahl der jeweils einzusetzenden Kunststoffe richtet sich nach deren Berechnungsindizes, wobei diese zweck- 45 massig verschieden von denen der jeweilien Glassorte, vorzugsweise grösser als die der jeweiligen Glassorte sind. The selection of the plastics to be used depends on their calculation indices, these being expediently different from those of the respective glass type, preferably larger than that of the respective glass type.
Als Glasmaterial sind alle handelsüblichen Glassorten in Kugelform geeignet, wobei bei der Kombination mit den jeweiligen Thermoplasten Rücksicht auf Verarbeitungstemperatu- 50 ren und Gebrauchstemperaturen der Streulichtscheiben zu nehmen ist, und die Schlichte der Glaskugeln auf die Thermoplasten abgestimmt sein soll. All commercially available types of glass in spherical form are suitable as the glass material, whereby in combination with the respective thermoplastics, consideration must be given to processing temperatures and usage temperatures of the lenses, and the size of the glass spheres should be matched to the thermoplastics.
Für alkaliempfindliche Thermoplaste, wie beispielsweise Polycarbonate oder Polyalkylentherephthalate, ist Vorzugs- 55 weise Aluminium-Bor-Silicat-Glas («E-Glas») geeignet. Aluminum-boron-silicate glass (“E-glass”) is preferably suitable for alkali-sensitive thermoplastics, such as polycarbonates or polyalkylene terephthalates.
Als Glaskugeln sind beispielsweise solche mit Durchmessern kleiner als 0,2 mm, vorzugsweise solche mit Durchmessern zwischen 0,001 und 0,05 mm, geeignet. Suitable glass spheres are, for example, those with diameters smaller than 0.2 mm, preferably those with diameters between 0.001 and 0.05 mm.
Der Gehalt an Glaskugeln in den erfindungsgemäss ver- 60 wendbaren Folien liegt beispielsweise zwischen 5 und 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 20 und 35 Gew.-%, bezogen auf Gesamtgewicht Thermoplast plus Glaskugeln. Soweit nicht bereits aus der DE-OS 2534188 bekannt, werden die Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten sowie ihre Herstellung in es der deutschen Patentanmeldung P 2 721 887.7 beschrieben. The content of glass balls in the films which can be used according to the invention is, for example, between 5 and 50% by weight, preferably between 20 and 35% by weight, based on the total weight of the thermoplastic plus glass balls. Insofar as is not already known from DE-OS 2534188, the films made from glass ball-filled thermoplastics and their production are described in German patent application P 2 721 887.7.
Unter Streulichtscheiben versteht man flächige oder geformte Gebilde mit Wandstärken von beispielsweise 0,005 Scattered light panes are flat or shaped structures with wall thicknesses of, for example, 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. up to 20 mm, in which a light beam striking the surface of the scattered light discs is deflected from its direction as it passes through or exits.
Streulichtscheiben werden beispielsweise für Signalelemente in Ein- und Mehrfachkontrollinstrumenten oder Fliessbildern eingesetzt sowie als Projektionsfläche für Durchlicht-projektion. Streulichtscheiben sollen über ihre gesamte Fläche möglichst gleichmässig hell sein. Scattered light panes are used, for example, for signal elements in single and multiple control instruments or flow diagrams and as a projection surface for transmitted light projection. Scattered light discs should be as bright as possible over their entire surface.
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 kombinie- Depending on the intended use of the lens, the film made of thermoplastic filled with glass balls can be used as a self-supporting film. For the production of large-area scattered light panes, however, it may be expedient to combine the foils made of glass ball-filled thermoplastic with a, preferably transparent, support.
Als Träger sind besonders Glas oder die für die Herstellung der Folien verwendeten Thermoplaste einsetzbar, wobei sowohl für die Folien und ihre Träger gleichartige als auch verschiedene Thermoplaste eingesetzt werden können. Glass or the thermoplastics used for the production of the films can be used in particular as carriers, it being possible to use the same and different thermoplastics for the films and their carriers.
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 Thermoplaste für Folie und Träger ein idealer Verbund erzielt, bei Verwendung verschiedenartiger Thermoplaste kann der erzielbare Verbund gegebenenfalls durch eine Klebschicht verbessert werden. A preferred method for producing large-area scattered light discs from film and carrier is the spraying of a thermoplastic in the liquid state onto a prefabricated film. When using the same type of thermoplastic for film and carrier, an ideal bond is achieved; when using different types of thermoplastic, the bond that can be achieved can optionally be improved by an adhesive layer.
Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von grossflächigen Streulichtscheiben aus Folie und Träger ist die Extrusionsbeschichtung der Streulichtfolie. Bei diesem Verfahren wird die Streulichtfolie als Trägermaterial kontinuierlich mit einer bestimmten Geschwindigkeit in einen temperierten Walzenspalt einlaufen lassen. In diesem Walzenspalt wird gleichzeitig die Schmelze eines thermoplastischen Kunststoffes über eine Breitschlitzdüse aufgegeben, so dass sich der im Schmelzzustand befindliche Thermoplast mit der Streulichtfolie verbindet, wobei gegebenenfalls der Verbund durch vorher auf die Streulichtfolie aufgebrachten Haftvermittler verbessert wird. Another preferred method for producing large-area scattered light discs from film and carrier is the extrusion coating of the scattered light film. In this method, the scattered light film as the carrier material is allowed to run continuously into a tempered roller gap at a certain speed. In this nip, the melt of a thermoplastic is simultaneously fed through a slot die, so that the thermoplastic in the melted state bonds with the scattered light film, the bond possibly being improved by adhesion promoters previously applied to the scattered light film.
Die Temperatur der Walzen wird zweckmässig so eingestellt, dass die in den Walzenspalt eingebrachte Schmelze des thermoplastischen Kunststoffes an der Kontaktfläche der Walze erstarrt, so dass der auf diese Weise erhaltene Verbund von Streulichtfolie und Träger kontinuierlich abgezogen und aufgewickelt bzw. in Formate geschnitten und gestapelt werden kann. The temperature of the rollers is expediently set such that the melt of the thermoplastic plastic introduced into the roller gap solidifies at the contact surface of the roller, so that the composite of scattered light film and carrier obtained in this way is continuously drawn off and wound up or cut into formats and stacked can.
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 beschriebenen Streulichtscheiben bis zu 100 Linien pro mm beträgt, während für die Streulichtscheiben gemäss DE-OS 25 31 240 maximal 10 Linien pro mm erreicht werden. The optical resolution of scattered light discs is defined by the smallest distance between two points, which is still shown. A measure of the optical resolving power is the number of lines per mm, which is up to 100 lines per mm in the case of the scattered light discs described, while a maximum of 10 lines per mm can be achieved for the scattered light discs according to DE-OS 25 31 240.
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. The half-value angle is the angle deviating from the perpendicular, at which the light intensity of a light beam of a punctiform light source that strikes the scattered light disk perpendicularly decreases to half of the output intensity when viewed vertically.
Derartige Streulichtscheiben sind somit besonders für eine extrem seitliche Betrachtungsweise geeignet. Scattered light lenses of this type are therefore particularly suitable for an extremely lateral view.
Ein Mass für die Flexibilität ist die Reissdehnung nach DIN 53 455. A measure of flexibility is the elongation at break according to DIN 53 455.
Den für die Streulichtscheiben einzusetzenden Thermoplasten können die bekannten Stabilisatoren zugesetzt sein. The known stabilizers can be added to the thermoplastics to be used for the lenses.
Die einzusetzenden Folien können gegebenenfalls die üblicherweise zu verwendenden Farbstoffe und/oder Pigmente enthalten. The films to be used can optionally contain the dyes and / or pigments that are usually used.
3 3rd
635 440 635 440
Beispiel 1 example 1
Eine Folie aus Polycarbonat auf Basis Bisphenol A, mit einer relativen Viskosität von 1,32 und einem M* von 33 000 (gemessen durch Gelchromatographie), die 30 Gew.-% Glaskugeln aus «E-Glas» mit einem Durchmesser ^ 30 |j,m enthält und eine Dicke von 120 (im hat, zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften: A film made of polycarbonate based on bisphenol A, with a relative viscosity of 1.32 and an M * of 33,000 (measured by gel chromatography), the 30 wt .-% glass balls made of "E-glass" with a diameter ^ 30 | j , m contains and has a thickness of 120 (im has the following properties in comparison to glass fiber reinforced film:
Erfindungsgemäss verwendete Folie Foil used according to the invention
Folie mit 30 Gew.-% Glasfasern Film with 30 wt .-% glass fibers
Lichtdurchlässigkeit Translucency
76 76
50 50
% %
Auflösung (Linien Resolution (lines
73 73
10 10th
pro mm) per mm)
Halbwertswinkel Half-value angle
14° 14 °
6° 6 °
Erfindungsgemäss verwendete Folie Foil used according to the invention
Folie mit 20 Slide with 20
Gew.-% % By weight
Glasfasern Fiberglass
Lichtdurchlässigkeit Translucency
80 80
55 55
% %
Auflösung (Linien Resolution (lines
100 100
10 10th
pro mm) per mm)
Halbwertswinkel Half-value angle
13° 13 °
3° 3 °
Beispiel 3 Example 3
Eine Folie aus Celluloseacetobutyrat mit einem Essigsäuregehalt von 21 bis 23 Gew.-% und einem Buttersäuregehalt zwischen 42 und 45 Gew.-% und einem Weichmacheranteil von 10 Gew.-%, die 30 Gew.-% Glaskugeln aus «A-Glas» mit einem Durchmesser zwischen 5 und 12 |o.m enthält und eine Dicke von 180 n,m hat, zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften: A film of cellulose acetobutyrate with an acetic acid content of 21 to 23 wt .-% and a butyric acid content between 42 and 45 wt .-% and a plasticizer content of 10 wt .-%, the 30 wt .-% glass balls from "A glass" with contains a diameter between 5 and 12 | om and has a thickness of 180 nm, shows the following properties in comparison to glass fiber reinforced film:
Erfindungsgemäss verwendete Folie Foil used according to the invention
Folie mit 30 Foil with 30
Gew.-% % By weight
Glasfasern Fiberglass
Lichtdurchlässigkeit Translucency
72 72
45 45
% %
Auflösung (Linien Resolution (lines
100 100
12 12
pro mm) per mm)
Halbwertswinkel Half-value angle
16° 16 °
4° 4 °
Beispiel 2 Example 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 |im enthält und eine Dicke von 200 um hat, zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften: A film made of polysulfone, which was produced by condensation of bisphenol A and 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone, which contains 20% by weight of glass balls made of “E-glass” with a diameter of ^ 20 μm and a thickness of 200 μm, shows the following properties compared to glass fiber reinforced film:
25 25th
35 35
40 40
Beispiel 4 Example 4
Herstellung der Folie gemäss Beispiel 1 erfolgt in der Weise, dass das glaskugelhaltige Polycarbonat-Granulat in einem Einwellenextruder mit Dreizonenschnecke oder in einem Mehrwellenextruder bei 290 °C aufgeschmolzen, die Schmelze über eine Breitschlitzdüse ausgedrückt und über eine Chillroll-Anlage abgezogen wird. Die so erhaltene Folie kann freitragend verwendet 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. Die Extrusion der Folie kann auch bei 260 oder 340 °C erfolgen. The film according to Example 1 is produced in such a way that the glass ball-containing polycarbonate granules are melted in a single-screw extruder with a three-zone screw or in a multi-screw extruder at 290 ° C., the melt is pressed out via a slot die and drawn off via a chill roll system. The film thus obtained can be used self-supporting or can be provided with a support, the thickness of which can be up to 10 mm. Glass or a transparent thermoplastic material is suitable as the carrier material. The film can also be extruded at 260 or 340 ° C.
Ein bevorzugtes Verfahren ist das Hinterspritzen der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Streulichtfolie. Hierzu wird die beschriebene Streulichtfolie in ein Spritzgusswerkzeug 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 Folie und Träger ein Haftmittel verwendet werden. A preferred method is the back injection of the scattered light film produced by the method described. For this purpose, the scattered light film described is placed in an injection molding tool and back-injected with the melt of a thermoplastic. If a thermoplastic on a basis other than polycarbonate is used as the carrier material, an adhesive can optionally be used to improve the bond between the film and the carrier.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |