DE2531240C2 - Verfahren zum Herstellen von Streulichtscheiben - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von StreulichtscheibenInfo
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Description
— daß eine Ausgangsfolie mit einem Glasfasergehalt von 20 bis 30% verwendet wird und
— daß als Ausgangsfolie eine Folie mit einer Dicke im Bereich von 100 μπι bis 1000 μπι verwendet
wird, wobei bei Prüfung der Streuwirkung die Glühwendel einer Glühlampe mit Kolbendurchmesser
von 20 mm und einer Leistung von 30 Watt, aufgestellt im Abstand von 4 cm hinter
der Streulichtscheibe, auf der gegenüberliegenden Seite der Streulichtscheibe im Abstand von
größcrglcich 25 cm nicht mehr erkannt wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Streulichtscheiben für Kontrollinstrumente, wobei
als Ausgangsfolie eine extrudierte Folie aus glasfasergefüllten thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere
Polycarbonat, Zelluloseester und Polyarylsulfon, gegebenenfalls mit Farbstoffen, eingesetzt wird.
Aus der gattungsgemäßen DE-OS 15 44 920 sind transluzente Kunststoffe für lichttechnische Zwecke bekannt,
die einen Gehalt von 0,1 bis 5 Gew.-% an Glasfasern enthalten sollen. Als transparente Kunststoffe sind
u. a. Polycarbonate subsummiert. Die transluzenten Kunststoffe mit 0,1 bis 5 Gew.-% an Glasfasern können
beispielsweise zu Folien extrudiert werden. Als Anwendungsgebiete sind u. a. Meßinstrumente und Signalvorrichtungen
genannt. Die transluzenten Kunststoffe gemäß DE-OS 15 44 920 mit 5 Gew-.% Glasfasergehalt
haben jedoch selbst bei Schichtdicken von 300 μπι noch
keine ausreichende Streuwirkung, um sie in der Praxis als Streulichtscheiben einzusetzen.
Auf Seite 5 der DE-OS 15 44 920 wird außerdem gesagt, daß bei Kunststoffen mit 20 bis 50 Gew.-% Glasfasern
die besonderen optischen Effekte, die für die transluzenten Kunststoffe gemäß DE-OS 15 44 920 kennzeichnend
sind, nicht auftreten, da die Lichtdurchlässigkeit so stark vermindert wird, daß die Produkte für die
lichttechnischen Zwecke gemäß DE-OS 15 44 920 nicht geeignet sind. Aufgrund dieses Vorurteils war es nicht
zu erwarten, daß bei 100 μπι bis 1000 μπι dicken Extrusionsfolien
die Lichtdurchlässigkeit noch so gut ist, daß sie bei Glasfasergehalten von 20 bis 30Gew.-% als
Streulichtscheiben mit guter Streuwirkung verwendet werden können.
Denn es bestand die Aufgabe, Streulichtscheiben herzustellen, die sowohl eine gute Streuwirkung haben, um
auch aus kurzer Entfernung und bei seitlicher Betrachtung noch eine klare Wiedergabe beispielsweise von
Schriftzeichen zu ermöglichen, als auch eine ausreichende Luftdurchlässigkeit noch besitzen, um sie mit normalen
Lichtquellen noch einsetzen zu können.
Durch die erfindungsgemäße Lehre gemäß Kennzeichen des Patentanspruchs wurde auf einfache Weise
diese Aufgabe gelöst.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Folien aus glasfasergefüllten, thermoplastischen Kunststoffen
eine für die Herstellung von Streulichtscheiben ausreichende Streuwirkung erreichen. Die Streuwirkung
dieser Folien ist unabhängig von der Beschaffenheit ihrer Oberflächen; die Folien können somit wesentlich
einfacher gehandhabt, gelagert, aufgewickelt, bedruckt
bzw. gestanzt werden. Die Oberfläche der Folien aus glasfasergefüUten thermoplastischen Kunststoffen
kann außerdem geprägt, genarbt oder mit sonstigen Reliefs versehen werden, ohne eine Beeinträchtigung der
Streuwirkung der Folien in Kauf nehmen zu müssen.
Erfindungsgemäß geeignete thermoplastische Kunststoffe "sind Polyolefine, Celluloseester, Poiycarbonat,
Polyarylsulfone, Polyphenylenoxide, Polystyrole, PoIyalkylenterephthalate
und Polyamide.
Erfindungsgemäß geeignete Glasfasern sind
I. Langglasfaser mit einer mittleren Faserlänge von 6000 μπτ, einem Durchmesser von 15 μπι und einem
Pulveranteil ( < 50 μπι) von ca. 1 Gew.-%, und
gemänicnc KurzgiüsfäScf p'iii einer midieren Faserlänge von 230 μπι, einem Durchmesser von 13 μπι und einem Pulveranteil (<50μπι) von 5 Gew.-%.
gemänicnc KurzgiüsfäScf p'iii einer midieren Faserlänge von 230 μπι, einem Durchmesser von 13 μπι und einem Pulveranteil (<50μπι) von 5 Gew.-%.
Als Glasmaterial ist das alkalifreie Aluminium-Bor-Silicatglas
(»Ε-Glas«) oder auch das alkalihaltige »C-Gias« brauchbar. Als geeignete Schlichten können die in
der Literatur bekannten verwendet werden; besonders bewährt für Polycarbonätmassen ist die für Kurzglasfasern
bekannte Wasserschlichte.
Die Herstellung von Folien aus den geeigneten glasfasergefüUten thermoplastischen Kunststoffen, also den
glasfasergefüllten Polyolefinen, Celluloseestern, Polycarbonaten, Polyarylsulfonen, Polystyrolen, Polyamiden,
Polyphenylenoxiden und Polyelkylenterephthalaten wird durch Extrusion auf einem handelsüblichen Extruder,
bevorzugt mit Entgasungszone, der über einen Adapter mit einer Breitschlitzdüse verbunden ist. Nach
Austritt der noch plastischen Folien aus der Düse werden diese auf einem Kühlrost, einer chill-rolI-Anlage
oder einem Dreiwalzenstuhl auflaufen gelassen, wobei die Temperatur unter den Erweichungspunkt des jewei-
!igen Polymeren abgesenkt wird. Dabei erstarren die Folien und können aufgewickelt werden.
Die Folien aus den glasfasergefüUten thermoplastischen Kunststoffen werden unmittelbar als Streulichtscheiben
eingesetzt für Ein- und Mehrfachkontrollinstrumente. Die Folien können mit geeigneten Signalfarben
bedruckt bzw. durch Aufdruck mit Symbolen (z. B. Zeichen. Buchstaben) versehen werden.
Die Folien körnen bei Verwendung gefärbter oder
pigmentiert thermoplastischer Kunststoffe entsprechend eingefärbt bzw. pigmentiert erhalten werden. Geeignet
sind übliche Farbstoffe bzw. übliche Pigmente in den üblichen Mengen.
Die Folien können im Thermoformverfahren verformt werden, ohne ihre Streuwirkung zu verlieren, was
bei Verwendung von mattierten Folien nicht möglich ist, da deren Mattierung durch das dazu erforderliche Aufschmelzen
zerstört wird.
Die Streuwirkung der Folien aus glasfasergefüllten thermoplastischen Kunststoffen kann über einen großen
Bereich variiert werden, beispielsweise durch Veränderung der Foliendicke und/oder durch Veränderung
des Glasfasergehalts der Folien; die Streuwirkung wird beispielsweise gemessen mit einem Spektralphotome-
ter, das mit einer Ulbricht-Kugel-Ausrüstung ausgestattet
ist
Dabei wird der aus der Einfallsrichtung abgelenkte Anteil der Lichtdurchlässigkeit (Transmission) im Bereich
des sichtbaren Lichtes gemessen.
Eine ausreichende Streuwirkung der erfindungsgemäß geeigneten Folien liegt vor, wenn mit der o. a. Meßvorrichtung
der Anteil des direkt durch die Probe durchgehenden Lichtes nicht mehr erfaßt werden kann.
Bei den Versuchen zeigte sich, daß eine ausreichende
Streuwirkung vorhanden war, wenn eine lineare Zunahme der Transmission des abgelenkten Anteiles zwischen
350 nm und 700 nm vorlag. So wird beispielsweise für
geeignete Folien bei 350 nm eine Transmission des abgelenkten Lichtanteiles von 15%, bei 700 nm eine von
30% erhalten.
Eine andere sehr einfache Beurteilung der Streuwirkung kann visuell erfolgen, indem die Streulichtscheibe
4 cm vor eine Glühlampe mit einem Kolbendurchmesser von 20 mm und einer Leistung von 30 Watt aufgestellt
wird.
Ein Betrachter kann bei ausreichender Streuwirkung aus einer Entfernung von
> 25 cm zu der Folie, die rückwärtige Glühwendel der eingeschalteten Glühlampe
nicht mehr erkennen.
Herstellung der Folien:
Polycarbonat auf Basis Bisphenol A mit einer relativen
Viskosität ηη, = 1,32 (gemessen in CH2CI2 bei 25°C
und 03 g in 100 ml; mit einem Glasfaseranteil von 20%
Kurzglasfaser mit Wasserschlichte (vgl. DE-AS 12 01 991) wird in einem Extruder mit Dreizonenschnekke,
die ein Kompressionsverhäknis von 1 :3 aufweist,
aufgeschmolzen. Die Zylindertemperatur wird in der Einzugszone auf 2600C, in der !Compressions- und Meteringszone
auf 2800C eingestellt. Die Temperatur der verwendeten Breitschlitzdüse wird über die Gesamtdüsenbreite
auf 280°C eingestellt. Bei einer Schneckendrehzahl von 60 Upm wird die Abzugsgeschwindigkeit
des Dreiwalzenstuhles so eingestellt, daß eine 0,4 mm dicke Folie erhalten wird. Diese Folie hat eine beidseitig
glatte Oberfläche. Zur visuellen Beurteilung der Streuwirkung der so hergestellten Folie wird diese 4 cm vor
eine Glühlampe mit einem Kolbendurchmesser von 20 mm und einer Leistung von 30 Watt gestellt. Ein Betrachter
kann aus einer Entfernung von >25 cm zu der Folie die rückwärtige Glühwendel der eingeschalteten
Glühlampe nicht mehr erkennen. Bei der Messung der Lichtdurchlässigkeit der Folie zeigt sich, daß eine
gleichmäßige Streuung über den gesamten Wellenbereich erhalten wird. Die Transmission beträgt bei
350 nm 10% bei 700 nm 22%.
ganz schwach erkannt werden. Die Lichtdurchlässigkeit
(Transmission) beträgt bei 350 nm 30%, bei 70 nm 56%.
Entsprechend Beispiel 1 wird als Polymer ein Polvarysulfon
hergestellt aus Bisphenol A und 4,4-Dichlordiphenylsulfon (Mw 40 000) mit 20 Gew.-% Glasfasergehalt
eingesetzt. Die Verarbeitungstemperatur wjrd um 20°C höher eingestellt als im Beispiel 1. Die Folie wird
über eine chiH-roIl-Anlage abgezogen, wobei die Walzentemperatur
der Abzugsvorrichtung auf 1500C aufgeheizt
wird. Aus der so hergestellten 0,4 mm dicken Folie werden im Thermoformverfahren Kugelkalotten
piit einem Durchmesser von 10 mm und einer Höhe von
5r.im hergestellt. Von einer Signallampe, die in einem
Abstand von 1 cm hinter dieser geformten Folie angebracht ist und die eine Leistung von 12 Watt hat, kann
die Glühwendel nicht mehr erkannt werden. Transmission bei 350 nm 20%, bei 700 nm 40%.
Entsprechend Beispiel 1 wird als Polymer ein CeIIuIosepropionat,
dessen Essigsäuregehalt 5%, der Propionsäuregehalt 59%, der Weichmachergehalt 10% beträgt,
mit einem Glasfaseranteil von 20 Gew,-% Kurzgjasfaser
eingesetzt. Die Verarbeitungstemperatur wird im Vergleich zu Beispiel 1 in allen Temperaturzonen um
500C niedriger eingestellt. Aus diesem Material wird eine 0,1 mm dicke Folie hergestellt. Bei der visuellen
Beurteilung der Streuwirkung kann entsprechend der im Beispiel 1 genannten Versuchsanordnung die Glühwendel
der rückwärtig angebrachten Glühlampe noch
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Hersteilen von Streulichtscheiben für Kontrollinstrumente, wobei als AusgangsFolie eine extrudierte Folie aus glasfasergefüllten thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere Polycarbonate Zelluloseester und Polyarylsulfon, gegebenenfalls mit Farbstoffen, eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet,
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