DE2719170A1

DE2719170A1 - Verfahren zum schutz von pvc- schichten gegen sonnenlichteinwirkungen und bauteil auf pvc-basis

Info

Publication number: DE2719170A1
Application number: DE19772719170
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Budich; Peter Gauchel; Robert Dipl Ing Krah; Karl-Guenter Scharf; Waldemar Wissinger
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1977-04-29
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1978-11-02
Also published as: PL118840B1; PL206411A1

Description

OZ 77030

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT
Troisdorf Bez. Köln

Verfahren zum Schutz von PVC-Schichten gegen Sonnenlichtein- ' Wirkungen und Bauteil auf PVC-Basis

Der Gegenstand der Erfindung bezieht, sich auf ein Verfahren zum Schutz von PVC-Schichten gegen Sonnenlichteinwirkurgen wit einer haftfest auf der PVC—Schicht aufgebrachten mit Farbmitteln ver- ! sehenen und durch Zusatz von UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorbern! annähernd UV-undurchlässig ausgebildeten Deckschicht aus einem j PolyiTiethylniethaci'ylat und/oder Copolymerisat davon. j

Die schlechte Witterungsbeständigkeit des PVC rührt daher, daß ι die PVC-Moleküle unter Abspaltung von HCl bei Bildung konjugier-j ter Doppelbildungen zerstört werden. Dieses Abbauen wird durch ! das Licht und thermische Energie ausgelöst. Infolge des Abbauensj verfärbt sich das an sich farbneutrale PVC von gelb über bräun- I lieh bis schwarz. Gleichzeitig werden durch das Abbauen die mecha-i nischen Eigenschaften verändert, d.h. insbesondere Schlag- ι festigkeit und Dehnung des PVC nehmen stark ab. Es ist bekannt, j daß das PVC mittels Stabilisatoren, z.3. Dibutylzinnmaleinate i oder Bleiphosphit oder Barium/Cadmium-Komplexe stabilisiert | werden kann, um den geschilderten Abbau zu verzögern. Außerdem i kann man UV-Absorber zusetzen. Letztere sind allerdings sehr | teuer und können nur dann wirken, wenn eine genügend hohe Kon- j zentration vorhanden ist. Dennoch werden auch bei reichlich Zu- I satz von UV-Absorbern in der obersten Grenzschicht des PVC in Ϊ

großen Bereichen die PVC-Moleküle ungeschützt bleiben, da mit « dem zugesetzten UV-Absorber keine deckende UV-undurchlässige
Schicht über dem PVC erzielt werden kann. Hinzu kommt, daß UV-Absorber einen höheren Dampfdruck als das PVC aufweisen und im ; Laufe der Zeit entweichen bzw. durch andere chemische Reaktionen!

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abgebaut werden kennen. Auch bei Pigmentierung der PVC-Massen bleiben bei hoher Pigmentierung die PVC-Moleküle an der Oberflächengrenzschicht ungeschützt.

Da der Zusatz aller Hilfsmittel in der Regel die mechanischen Eigenschaften des PVC verschlechtert und darüber hinaus eine absolute Witterungsbeständigkeit einer der direkten Bewitterung ausgesetzten PVC-Oberfläche nicht erzielt werden kann, verbleibt als weiterer Weg das bekannte Hilfsmittel einer Beschichtung der PVC-Oberfläche.

In der deutschen Offenlegungsschrift 22 46 497 sind Kunststoffprofile mit verbesserter Licht- und Witterungsbeständigkeit beschrieben, bei denen mindestens auf einem Teil des Umfanges eine Schicht aus einem Polymethylmethacrylat oder einem Copolymer davon vorzugsweise in einer Stärke von 0,1 bis 1 mm haftfest, durch Coextrusion aufgebracht ist. Auf diese Weise wird die Profiloberfläche veredelt und die hervorragenden Eigenschaften insbesondere des Polymethylmethacrylats, wie hohe Brillanz, leichte Einfärbbarkeit und hohe Leuchtkraft und Reinheit der Farben auf das beschichtete Profil übertragen. Diesen Deckschichten können auch UV-Absorber zugesetzt werden.

Auch nach der deutschen Offenlegungsschrift 17 59 931 soll das Aussehen, die Witterungsbeständigkeit und die Farbechtheit von Profilen aus Kunststoffen dadurch verbessert werden, daß eine Deckschicht vorgesehen wird, die stark mit hochwertigen Pigmenten angereichert ist und/oder eine hohe Konzentration von UV-Stabilisatoren aufweist. Hierbei soll u.a. durch die Materialwahl der Deckschicht erreicht werden, daß die Hochpolymere der Kernschicht vor der Zersetzung geschützt werden bzw. Hochpolymere mit Doppelbindung weniger stark der Alterung durch Wärme und Lichteinwirkung bzw. Sauerstoff ausgesetzt sind.

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Welche Materialien der Deckschicht nun überhaupt geeignet sind, j

diese Aufgabe zu lösen, ist in der Offenlegungsschrift 17 59 931 i nicht angegeben. Die nach dieser Offenlegungsschrift zulässigen lichtdurchlässigen Deckschichten, die hell eingefärbt bzw.

transluzent eingefärbt werden, sind mit Sicherheit nicht ge- j

eignet, eine darunterliegende PVC-Schicht vor Sonnenlicht zu i

schützen, da sie den Lichteinfall nicht unterbinden. Darüber !

hinaus ist hier das Problem der unzulässigen Erwärmung durch Sonneneinstrahlung in keiner Weise gelöst.

Der Gegenstand der Erfindung geht hierbei nicht den in der deutschen Offenlegungsschrift 17 59 931 vorgeschlagenen Weg, ein lichtundurchlässiges Material für die Beschichtung zu wählen, sondern ein selbst farbloses und transparentes Material einzusetzen, das sich bekanntermaßen durch gute optische Eigenschaf- j ten und hohe Witterungsbeständigkeit auszeichnet, nämlich Poly- ! methylmethacrylat oder ein Copolymerisat davon. Eine solche ⁽ Deckschicht wird auch nach der deutschen Offenlegungsschrift 22 46 497 für Kunststoffprofile verwendet. Die Deckschicht aus Polymethylmethacrylat oder einem Copolymerisat davon ist selbst witterungsbeständig, bietet jedoch der darunter liegenden PVC-Oberflache keinen Schutz gegen Sonnenlichteinwirkungen, da sie die kurzwellige UV-Strahlung selbst bei einer relativ dicken Deckschichtstärke von etwa 0,2 bis 0,3 mm an, noch durchläßt. Auch das beliebige Einfärben der Deckschicht aus Polymethylmethacrylat, wie sie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 22 46 497, angegeben ist, bietet keinen sicheren Schutz der PVC-Oberflache gegen Sonnenlichteinwirkungen, da nicht jede beliebige Pigmentierung der Art und Höhe nach die der vorliegenden Anmeldung zugrundeliegende Aufgabe löst.

Darüber hinaus ist aus der deutschen Offenlegungsschrift j 22 47 980 noch ein Verfahren zum Herstellen von farbigen Bautei- ; len für den Außeneinsatz im Bauwesen, wie z.B. Fensterprofil- ;

rahmen, Fassadenplatten od. dgl. aus einem thermoplastischen j Kunststoff, vorzugsweise PVC, beispielsweise durch Extrusion, j Tiefziehen oder Spritzgießen bekannt geworden, bei dem zur Ver-

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hinderung einer zu starken Aufheizung der Bauteile als Folge ihrer Farbgebung durch die Sonneneinstrahlung die thermoplastische Formmasse vor der endgültigen Formgebung mittels Pigmenten mit einer hohen Absorption an sichtbarem Licht bei gleichzeitig hoher Remission im Infrarot-Bereich eingefärbt wird. Auf diese Weise wird insbesondere bei mit dunkleren Farbtönen eingefärbten Bauteilen erreicht, daß diese sich nicht zu stark durch Sonneneinstrahlung aufheizen und damit das Auslösen der Eigenspannungen bei erhöhten Temperaturen, bei PVC bei Temperaturen von 6O⁰C aufwärts, vermieden wird. Bei diesem bekannten Verfahren und den danach hergestellten Produkten ist jedoch die PVC-Oberfläche selbst noch nicht gegen Angriffe der Sonnenstrahlung geschützt.

Ausgehend von dem Stand der Technik liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, Bauteile für den Außeneinsatz aus thermoplastischem Kunststoff auf Basis PVC so auszubilden, daß die PVC-Oberfläche gegen jeden Witterungsangriff und Zersetzung geschützt ist und zugleich die Aufheizungsgefahr bei farbigen Bau-j teilen, insbesondere dunkleren Bauteilen durch die Sonneneinstrahlung verringert ist. Ausgegangen wird hierbei von Bauteilen auf PVC-Basis, bei denen zum Schutz der PVC-Oberfläche gegen Sonnenlichteinwirkungen eine haftfest auf der PVC-Oberfläche aufgebrachte und mit Farbmitteln und UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorbern versehene Deckschicht aus einem Polymethylmethacrylat und/oder Copolymerisat davon haftfest aufgebracht ist.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe in der Weise, daß die IR-Strahlung von der Deckschicht nicht absox'biert wird und die IR-Strahlung" entweder bei Auf treffen auf die Deckschicht oder auf die PVC-Schicht durch eine entsprechende Pigmentierung der Deckschicht bzw. der PVC-Schicht mittels IR-reflektierender Pig-i mente und/oder Farbstoffe reflektiert bzw. remittiert wird. Im ι folgenden wird der Begriff der Reflektion in der auch die Remis-! sion einschließenden Bedeutung, gemäß dem üblichen Sprachge- \ brauch verwendet. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird j insbesondere durch die Ausbildung der Deckschicht grundsätzlich ! in einem ersten Verfahrensschritt das PVC vor der Verwitterung j

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und Zersetzung geschützt und gleichzeitig durch die weiteren Maßnahmen bezüglich der speziellen. Pigmentierung der Deckschicht und/oder der PVC-Schicht die Temperaturtüchtigkeit des Bauteiles insbesondere bezüglich der unerwünschten Aufheizung durch die Sonnenlichteinwirkungen gewährleistet. Das Prinzip der Erfindung ist in der Zeichnung in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt. Auf der PVC -Schicht 2 ist die Deckschicht 1 aus PUMA aufgebracht, beispielsweise durch Coextrusion. Die Deckschicht 1 ist bei dem Beispiel nach Figur 1 so eingefärbt, daß die Infrarotstrahlung 3 des Sonnenlichtes an der Oberfläche der Deckschicht 1 reflektiert bzw. remittiert wird, wie der Pfeil 4 andeutet. Durch diese Reflektion der IR-Strahlung an der Oberfläche der Deckschicht wird eine Aufheizung des Bauteils insbesondere bei dunkleren Farben auf der Deckschicht bzw. bei teilweise lichtdurchlässiger Deckschicht einer darunter liegenden dunklen PVC Schicht vermieden. Gleichzeitig bewirkt die Deckschicht einen Schutz der PVC-Oberfläche gegen direkten Witterung; angriff. Bei dem Beispiel nach Figur 1 ist es gleichgültig, welche Farbe die PVC-Schicht 2 aufweist bzw. mit welchen Pigmenten oder Farbstoffen sie eingefärbt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist die Deckschicht 1 durchlässig für die IR-Strahlung, diese muß dann nach der Erfindung nach dem Durchlaufen der Deckschicht an der Grenzfläche 5 der PVC-Schicht reflektiert werden, wie der Pfeil 4 markiert. Bei dein Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist es also im erfindungsgemäßen Sinn erforderlich, daß die PVC-Schicht 2 mit solchen Pigmenten bzw. Pigmentsystemen bzw. Farbstoffen eingefärbt ist, die einen so großen infrarotreflektierenden Anteil an Farbmitteln enthalten, daß die einfal-j lende IR-Strahlung reflektiert bzw. remittiert werden kann. Auch hier übernimmt die Deckschicht 1 dann zusätzlich die Aufgabe des weiteren Schutzes der PVC-Oberfläche vor Verwitterung und UV-Strahlung.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen in Kombination wird ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserter langfristiger Schutz einer PVC-Oberfläche bei gleichzeitiger V/itterungsbeständigkeit j und verringerter Aufheizung gewährleistet. Hierbei sind Jedoch

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der beliebigen Auswahl von Farbmitteln Grenzen gesetzt, da nicht Jedes Farbmittel geeignet ist, im Sinne der Erfindung verwendet zu werden. Damit werden auch die Nachteile, die den einzelnen durch den Stand der Technik bekanntgewordenen Losungen noch anhaften, ausgeschaltet und der Einsatzbereich von PVC als Kunststoff für das Bauwesen im Außeneinsatz, u.a. auch für solche Landschaften, in denen hohe Sonneneinstrahlungen stattfinden, ermöglicht. Hier ist beispielsweise an die tropischen und subtropischen Länder gedacht, in denen alle bisher bekannten beschichteten und unbeschichteten Kunststoffprofile und Bauteile aus PVC nicht einsetzbar waren, da sie den Witterungsbeanspruchur gen auf Dauer nicht gewachsen waren. Ein Pigmentsystem, das unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Eigenschaften auf der Basis heller, insbesondere einer deckenden weißen Einfärbung der PMMA-Beschichtung der PVC-Oberfläche zusammengestellt ist, gewährleistet auch für PVC erstmalig die tropenfeste BewitterungE beständigkeit.

Für Klimagebiete wie Mittel- und Nordeuropa hingegen ist es möglich, PVC-Oberflächen auch in dunkler eingefärbten Deckschichten, wie grau, braun, grün, blau, anthrazit witterungsbeständig einzusetzen, wobei auch eine entsprechend gleichartig eingefärbte PVC-Oberfläche vorgesehen sein kann.

Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Deckschicht mit einem Farbstoff- und/oder Pigmentsystem, das in dem Spektralbereich des gewünschten Farbtones eine entsprechende Reflektion und im IR-Bereich eine große Durchlässigkeit aufweist und die PVC-Schicht zumindest teilweise mit IR-reflektierenden Pigmenten bzw. Pigmentsystemen bzw. Farbstoffen eingefärbt wird.

Die erforderliche Menge der Pigmente richtet sich einerseits j nach dem gewünschten Farbton und andererseits nach der Schicht- ! stärke der Deckschicht. Da das Deckschichtmaterial beim heutigen · Stand wesentlich teurer als das PVC ist, wird man aus wirt- | schaftlichen Gründen bestrebt sein, die Deckschicht nicht allzu | dick zu machen, wobei man vorteilhaft in Deckschichtdicke zwi- j

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sehen 0,2 und 1 mm arbeiten wird. Mit der gleichen Menge an Pigmenten pro Flächeneinheit wird man natürlich bei der geringeren Deckschichtdicke von z.B. 0,5 mm eine v/esentlich höhere Konzentration aber etwa gleiche Deckung erreichen als bei einer D.3ckschichtdicke von 1 mm. Um die insbesondere bei dunklen Farbtönen, durch diese hervorgerufene starke Aufheizung der Deckschicht und damit auch der darunter liegenden PVC-Schicht zu verringern, wird vorgeschlagen, von den organischen bzw. anorganischen Farbmitteln einer Farbe oder Farbmischung für die Deckschicht oder PVC-Schicht mindestens eine Komponente aus einem IR-reflektierenden Schwarz- oder Buntpigment, das also eine hohe Remission im Infrarotbereich aufweist, einzusetzen.

Bezogen auf 100 Gew.-?£ Deckschichtmasse werden nach einem Vorschlag der Erfindung insgesamt etwa 0,5 bis 20 Gew.-J-ό Farbmittel einschließlich UV-Absorber bzw. UV-Stabilisator zugesetzt. Von diesem Anteil Farbmittel sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wenigstens 0,1 Gew.-% IR-Pigmente bzw. Farbstoffe, bezogen auf die gesamte Farbmittelmenge vorgesehen.

Im übrigen weist die Erfindung den Weg, bei der Farbgebung von den hellen, weißen bis zu den dunklen, schwarzen Farben die IR-Absorption dadurch zu senken, daß der Anteil der IR-reflektierenden Pigmente und/oder Farbstoffe erhöht wird, bzw. solche IR-reflektierenden Pigmente und/oder Farbstoffe verwendet werden, die eine höhere IR-Reflektion als vergleichsweise andere Pigmente aufweisen. Die Fähigkeit zur IR-Reflektion bzw. IR-Remission ist eine physikalische Eigenschaft einer Reihe von Farbmitteln, die durch Messung feststellbar ist. Zur Verwendung bei der Erfindung kommen z.B. die IR-reflektierenden Antimonschwarzpigmente! bzw. Anthrachinonschv/arzpigmente, Phthalocyanine bzw. Nickeltitangelb, Cadmiumrot, Bleichromat, Molybdatrot, Molybdatorange, Chromoxydgrün, Antimonsulfid, Cadmiumsulfoselenid, Cadmiumsulfid, Anthrachinon-Dunkelblaupigment, Monoazopigment. Mischfarben können durch entsprechende Pigmentmischungen hergestellt werden.

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Als UV-Absorber kommen beispielsweise Benzophenone und Benztriazole in Frage, vorzugsv/eise 0,2 bis 1»0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Deckschichtmasse. Bei der Auswahl der UV-Absorber muß die Verträglichkeit mit PMFiA beachtet werden, und ein günstiger Dampfdruckwert vorhanden sein, so daß das Entweichen bei Temperaturbeanspruchung durch die Bewitterung möglichst ausgeschaltet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft für Bauteile aus thermoplastischem Kunststoff auf PVC-Basis angewendet, die im Außeneinsatz im Bauwesen verwendet werden und starker Bewitterung und Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Die Erfindung bezieht sich daher auch in Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff auf PVC-Basis mit zum Schutz gegen Sonnenlichteinwirkungen haftfest auf der PVC-Schicht aufgebrachter mit Farbmitteln pigmentierter und durch Zusätze von UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorbern annähernd UV-undurchlässig ausgebildeter Deckschicht aus einem Polymethylmethacrylat und/oder Copolymerisat davon. Die Gebrauchstüchtigkeit dieses Bauteils wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Deckschicht die IR-Strahlung nicht absorbierend eingefärbt ist und entweder die Deckschicht oder die PVC-Schicht durch eine entsprechende Pigmentierung mittels IR-reflektierender Pigmente und/oder Farbstoffe die IR-Strahlung reflektierend bzw. remittierend ausgebildet sind.

Als thermoplastische Kunststoffe auf PVC-Basis komnen alle gebräuchlichen PVC-Formmassen und Mischungen in Frage, welche mit der PMMA-Deckschicht haftfest verbunden sind.

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Das .erfindungsgemäße Verfahren wird beispielsweise im Bauwesen für thermoplastische Profile angewendet, die beispielsweise als offene Profile für Fassadenverkleidungen oder als Hohlprofile für Fensterrahmen, Türrahmen od. dgl. ausgebildet werden. Ein Profil für Fensterrahmen ist im Querschnitt in der Zeichnung in Figur 3 dargestellt. Das mehrkammerige Hohlprofil 2 besteht aus Hart-PVC. Die der Bewitterungsseite zugewandte Seite dieses Hohlprofiles ist mit der Deckschicht 1 aus PMMA durch Coextrusion haftfest verbunden. Der Schutz des Hart-PVC-Hohlprofiles 2 gegen Sonnenlichteinwirkungen und Verwitterungen ist an den nachstehend aufgeführten Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Ein mehrkammeriges Hohlprofil für Fensterrahmen aus Hart-PVC mit einer Wandstärke von etwa 3 mm wird coextrudiert mit einer längs der Sichtseite des Hohlprofiles aufgebrachten Deckschicht aus einem Polymethylmethacrylat mit einem Molekulargewicht von 170 000 in einer Schichtstärke von 0,5 mm und einer Schichtbreite von 70 mm. Die PMMA-Deckschicht wurde mit 5 Gew.-% Titandioxid bezogen auf die gesamte Deckschichtmasse deckend weiß eingefärbt.

Eine Fre!bewitterung dieses Profils über einen längeren Zeitraum ergab keine Schädigung der unter der PMMA-Schicht liegenden PVC-Oberflache, auch Messungen im Weatherometer zeigen keine Beeinträchtigungen weder der Deckschicht noch der darunter liegenden PVC-Oberflache.

Dieses Beispiel 1 entspricht dem in Figur 1 erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren mit seiner Wirkung. Hier übernimmt die Deckschicht 1 sowohl die Aufgabe der UV-Absorption als auch die j Aufgabe der Reflektion der IR-Strahlung. In gleicher Weise wirkt j auch das nachfolgend aufgeführte Beispiel 2 mit IR-reflektierenden Anthrachinonschwarzpigmenten.

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Beispiel 2

Bei einem Gegenstand vie bei Beispiel 1 wurde in die Deckschicht mit 2 Gew.-?t IR-reflektierendens Anthrachinonschv.-arz und 0,5 Gew.-?;' Benzophenone als UV-Absorber eingefärbt. Die Gewichtsprozente sind bezogen auf die Deckschichtmassö. Auch hier zeigt die Freibewitterung keine Schädigungen.

Beispiel 3

Bei einem Gegenstand wie bei Beispiel 1 erläutert, dessen PVC-Grundmasse ebenfalls in deckend weiß mit Titandioxid eingefärbt wurde, wurde die Deckschicht mit 2 Gew.-% Titandioxid und 0,5 Gew.-% UV-Absorber eines Benztriazoltyps eingefärbt. Die Gew.-?o beziehen sich auf die gesamte Deckschichtmasse. Hierbei wird ein in der Bewitterung auf der beschichteten Seite tropenfestes Produkt aus im wesentlichen PVC erhalten.

Dieses Beispiel ist eine Kombination der Ausführungen nach Figur 1 und 2, wobei den hohen Anforderungen in den Tropen gerecht wird und zusätzlich die PVC-Schicht so eingefärbt wird, daß gegebenenfalls auch von ihr noch IR-Strahlung reflektiert v/erden kann.

V/ie bereits vorangehend anhand der Figuren 1 und 2 erläutert, ist es erforderlich, eine der beiden Schichten so auszubilden, daß sie auf jeden Fall die IR-Strahlung reflektiert. Für den vori gesehenen Fall nach Figur 1 ist die Deckschicht so auszubilden, j daß sie die IR-Strahlung reflektiert, d.h. sie muß in jedem Fall' in einem Farbton deckend eingefärbt sein und die dazu erforderlichen Pigmente und/oder Farbstoffe müssen entweder ganz oder

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zumindest zu einem Teil IR-Pigmente bzw. IR-Farbstoffe sein. Für die Ausführungen nach Figur 2 ist es erforderlich, die PVC-Schicht so auszubilden, daß sie an der Grenzfläche die IR-Strahlung reflektieren kann, d.h. die PVC-Schicht ist mit einer entsprechenden Farbmischung aus zumindestens einem Anteil IR-Pigmenton bzw. IR-Farbstoffen einzufärben. Für diesen Fall kann die Deckschicht ganz für die IR-Strahlung durchlässig sein, sie kann auch einen Teil der IR-Strahlung bereits reflektieren, jedoch darf sie keine Farbstoffe bzw. Farbpigmente enthalten, die die IR-Strahlung absorbieren. Mit der erfindungsgemäß gegebenen Lehre, ist es möglich, nach den beiden in Figur 1 und 2 dargestellten Varianten zu verfahren und ein entsprechend bewitterungstüchtiges Bauteil auf PVC-Basis zu schaffen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung vier Diagramme beigefügt, in denen der Remissionsgrad verschiedener Pigmente in Abhängigkeit von der V/ellenlänge des Lichtes aufgetragen ist. Im ersten Diagramm, siehe Figur 4, ist eine typische Remissionskurve eines rotstichigen Anthrachinonschwarzpigmentes mit einer hohen Remission im IR-Bereich dargestellt, das für das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet. In der Figur 5 hingegen ist eine typische Remissionskurve einer anthrazitfarbenen Pigmentierung unter Verwendung eines nicht IR-reflektierenden Schwarzpigmentes, nämlich Farbruß dargestellt. Ein solches Pigment ist für die Erfindung nicht geeignet, da es durch Absorption der IR-Strahlung eine Aufheizung des Bauteiles zur Folge hat. In Figur 6 ist eine Remissionskurve eines Pigmentsystems im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei die dargestellte Kurve eine typische Remissionskurve j einer Mischung aus einem rotstichigen Anthrachinonschwarzpigment j mit hoher IR-Remission und einem UV-Absorber vom Benztriazoltyp j darstellt.

Die in den Figuren 4 und 6 dargestellten Remissionskurven ent- ■

sprechen den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 im Frinzip. In j

der weiteren Figur 7 ist eine Reaissionskurve dargestellt, die j nach dem Prinzip der Figur 2 arbeitet. Die Deckschicht ist in

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der Figur 7 mit der Remissionskurve 1a dargestellt, sie stellt eine dunklere Farbe mit einer entsprechend hohen Reflektion im gewünschten Farbton dar, die jedoch mit normalen Pigmenten, d.h. ohne IR-reflektierende Farbmittel eingefärbt ist. Zusätzlich sind UV-Absorber vorgesehen, was sich in dem Verlauf der Remissionskurve 1a im UV-Bereich bemerkbar macht. In diesem Fall ist die j PVC-Schicht so eingefärbt, daß ihre Reraissionskurve eine starke IR-Reflektion aufweist. Dies kann beispielsweise wie aus der Kurve 2a hervorgeht, mit einer deckenden Weißeinfärbung auf Basis Titandioxid geschehen. Die Summe der beiden Kurven 1a und 2a ergibt dann die Kurve 5a, die als Gesamtremissionskurve des gesamten Lichtes gemessen wird. Es ist auch z.B. möglich, die PVC-Schicht dunkel einzufärben mit IR-reflektierenden Anthrachinonschwarzpigmenten mit IR-reflektierendem Bleichroraat und IR-reflektierendem Cadmiumsulfoselenid. Auch dann würde sich aus den entsprechenden Einzelkurven für Deckschicht und PVC-Schicht eine Gesamtremissionskurve ergeben im Sinne der Erfindung

Für die Ausführung der Erfindung nach dem Prinzip der Figur 1 ist also die Deckschicht IR-reflektierend bzw. remittierend auszubilden, d.h. sie muß zumindest für den IR-Strahlungsbereich deckend eingefärbt sein. Bei dieser Ausführung ist die Einfärbung der PVC-Schicht beliebig wählbar.

Für die Ausführung nach dem Prinzip nach Figur 2 ist die PVC-Schicht IR-reflektierend einzufärben, dann kann die Deckschicht für IR-Strahlen durchlässig sein oder IR-Strahlung teilweise remittieren, jedoch auf keinen Fall absorbieren. Dies ist insbesondere bei nicht deckender Einfärbung der Deckschicht der Fall oder z.B. bei Verwendung löslicher Farbstoffe.

Unter Pigmenten werden diejenigen farbgebenden Stoffe verstanden, die in Bindemitteln und Lösungsmitteln praktisch unlöslich j sind. Für die Erfindung kommen sowohl anorganische als auch organische Pigmente zur Anwendung, sofern sie im infraroten Wellenlängenbereich des Spektrums eine hohe Remission (Reflektion) aufweisen. Zum Herstellen farbiger Bauteile können die i IR-reflektierenden Pigmente, welches sowohl Buntpigmente als j auch Schwarzpigmente sein können, sov/ohl einzeln als auch in

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Mischungen verwendet werden. Als anorganische Pigmente mit hohem Infrarotreflektionswert kommen für die Erfindung zum Einsatz Bleichromat, Molybdatrot, Molybdatorange, Chromoxydgrün, Antimonsulfid, Cadmiumsulfoselenid, Cadmiumsulfid, in Frage. Organische Pigmente mit einer hohen Infrarotreflekticn finden sich bei Anthrachinonschwarzpigmenten, Anthrachinon-Dunkelblaupigmenten, Monoazopigmenten, Phthalocyaninen unter anderem.In jedem Fall kann die Eigenschaft der Infrarotreflektion eines Pigmentes direkt durch Messung festgestellt werden, so daß die für die Erfindung verwendbaren infrarotreflektierenden Pigmente einwandfrei feststellbar sind.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Schutz von PVC-Scbichten gegen Sonnenlichtein- ' •Wirkungen mit einer haftfest auf der PVC-Schicht aufgebrach- ' ten mit Farbmitteln pigmentierten und durch die Zusätze von : UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorbern annähernd UV-undurchlässig ausgebildete Deckschicht aus einem Polymetbylmetnacrylat und/oder Copolymerisat davon, dadurch gekennzeichnet, daß die IR-Strahlung von der Deckschicht nicht absorbiert und die IR-Strahlung entweder bei Auftreffen auf die Deckschicht oder die FVC-Schicht durch eine entsprechende Pigment.ierung der Deckschicht bzw. der . PVC-Schicht mittels IR-reflektierender Pigmente und/oder Farbstoffe reflektiert bzw. remittiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht n-it einem Farbstoff- und/oder Pigmentsystern, das j in dem Spektralbereich des gewünschten Farbtones eine entsprechende Reflektion bzw. Remission und im IR-Bereich eine große Durchlässigkeit aufweist und die PVC-Schicht zumindest teilweise mit IR-reflektierenden Pigmenten bzw. Pigmentsystemen bzw. Farbstoffen eingefärbt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß; von den organischen und/oder anorganischen Farbmitteln einer | Farbmischung für die Deckschicht oder die F/C-Schicht minde- j stenc eine Komponente an einem IR-reflektierenden Bunt- oder Schwarzpigment besteht. . ·

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckschicht bezogen auf 100 Gew.-9o Deckschichtmasse insgesamt 0,5 bis 20 Gew.-% Farbmittel, einschließlich UV-Absorber bzw. UV-Stabilisatoren zugesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 0,1 Gew.-^ IR-Pigmente bzw. IR-Farbstoffe bezogen auf die gesamte Farbinittelmenge verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet, daß als Farbmittel einer oder mehrere der folgenden IR~reflektierenden Stoffe von Bleichromat, Molybdatrot,
Molybdatorange, Chromoxydgrün, Antimonsulfid, Cadrniumsulfoselenid, Cadmiumsulfid, Anthrachinonschwarzpigment, Anthrachinon-Dunkelblaupigment, Monoazopigment, Phthalocyanine
verwendet v/erden.

7. Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff auf PVC-Basis mit
zum Schutz gegen Sonnenlichteinwirkungen haftfest auf der
PVC-Schicht aufgebrachter mit Farbmitteln pigmentierter und durch Zusätze von UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorbern annähernd UV-undurchlässig ausgebildeter Deckschicht aus einem Polymethylmethacrylat und/oder Copolymerisat davon, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht die IR-Strahlung nicht
absorbierend eingefärbt ist und entweder die Deckschicht oder die PVC-Schicht durch eine entsprechende Pigmentierung mittels IR-reflektierender Pigmente und/oder Farbstoffe die IR-Strahlung reflektierend bzw. remittierend ausgebildet sind.

Troisdorf, den 5. April 1977
OZ 77030 MG/Hs.

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