DE2721885B2

DE2721885B2 -

Info

Publication number: DE2721885B2
Application number: DE19772721885
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Chem. Dr. 4150 Krefeld 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: 1981-02-26
Also published as: DE2721885C3; DE2721885A1; BE867022A

Description

Folien aus glasfaserverstärkten Thermoplasten sowie deren Verwendung als Streulichtscheiben sind gemäß DE-OS 25 31 240 bekannt

In der DE-OS 25 34 188 werden Folien aus speziellen Glaskugel-gefüllten Thermoplasten in Kombination mit glasfaserverstärkten tragenden Schiebten zur Herstellung von Formteilen mit glatten Oberflächen beschrieben. Eine Verwendung dieser Kombinationen auf dem optischen Sektor wird nicht empfohlen.

In der DE-OS 23 59 060 werden Filme und Folien mit mattierten und gleichzeitig kratzfesten Oberflächen beschrieben. Die Mattierung der Oberfläche wird hierbei dadurch erzielt, daß das auffallende Licht durch die spezielle Oberfläch'enstruktur diffus zurückgestreut wird (Seite 2, Absatz 2 der DE-OS).

Es bestand nun die Aufgabe, das optische Auflösungsvermögen sowie die Flexibilität von solchen Folien zu verbessern, die als Streulichtscheiben verwendbar sind und aus mit Glasartikeln gefüllten Thermoplasten bestehen, wobei an die Oberflächenstruktur keine speziellen Anforderungen gestellt werden und dennoch eine gute Streuwirkung erzielt wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Verwendung von Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten, die zwischen 5 Gew.-% und 50 Gew.-%, insbesondere zwischen 20 Gew.-% und 35 Gew.-% an Glaskugeln enthalten, zur Herstellung von Streulichtscheiben.

Gegenüber den Streulichtscheiben gemäß DE-OS 25 31 240 zeichnen sich die erfindungsgemäßen S,treulichtscheiben durch ein erheblich besseres optisches Auflösungsvermögen, durch einen größeren optischen Halbwertswinkel sowie eine wesentlich größere Flexibilität aus.

In der DD-PS 76 350 wird eine Folie beschrieben, bei der auftretendes Licht in der Einfallrichtung reflektiert werden soll und bei der die Lichtdurchlässigkeit 0 ist Demgegenüber durchdringt bei den erfindungsgemäßen Folien das auffallende Licht die Folie, jedoch mit der Maßgabe, daß die Einfallrichtung mit der Ausfallrichtung nicht übereinstimmt Optisch gesehen sind somit die erfindungsgemäßen Folien und die gemäß DD-PS 76 350 gegensätzliche Systeme. Deshalb werden auch für deren Herstellung unterschiedliche Verfahren verwendet Während zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folien die Glaskugel-haltige Kunststoffschmelze aus einer Breitschlitzdüse ausgepreßt wird, wird gemäß DD-PS 76 350 erst eine frei tragende Folie hergestellt, diese dann bedampft und anschließend mit Klebstoff beschichtet. Während in den erfindungsgemäßen Folien die Glaskugeln mehrlagig vorhanden sind, dürfen sie in den Folien gemäß DD-PS 76 350 nur einlagig vorhanden sein.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Folien sollen

eine Dicke zwischen 20 (im und 1000 μπι haben.

Geeignete thermoplastische Kunststoffe zur Herstellung der Folien sind im Prinzip alle thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffe, beispielsweise Polyolefine, Celluloseester, Polycarbonate, Polyarylsulfone, PoIyphenylenoxyde, Polystyrole, Polyalkylenterephthalate und Polyamide sowie Polyvinylchloride und Polyacrylate, insbesondere Polymethylmethacrylate. Diese sowie ihre Herstellung sind in der DE-OS 25 31240 mit Ausnahme von Polyvinylchloriden und Polyacrylaten näher beschrieben. Als Polyvinylchloride sind beispielsweise die im Handel erhältlichen PVC-Typen zu verstehen. Als Polyacrylate, insbesondere Poljmethylmethacrylate 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

Glassorti: 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 PoIyalkylenterephthalat«!, ist vorzugsweise Aluminium-Bor-i>ilicat-Glas (»Ε-Glas«) geeignet

Als Glaskugeln sind solche mit Durchmessern kleiner 0,2 mm, vorzugsweise solche mit Durchmessern zwischen 0,031 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 DE-OS 25 34188 bekannt, werden die Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten sowie ihre Herstellung in der am gleichen Tage eingereichten deutschen Patentanmeldung P 27 21 887.7 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 auf treffender Lichtstrahl beim Durch- bzw. Austritt durch diese aus seiner Richtung

so 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 idealer 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 nun, die bei den erfindungsgemäßen 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.

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 MaB 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.

Erfindungs- Folie gemäß ver- mit 30% wendete Folie Glasfaser

76	50
73	10
14°	6

Beispiel 1

Eine Folie aus Polycarbonat auf Basis Bisphenol A, mit einer relativen Viskosität von 132 und einem Mw von 80 000 (gemessen durch Gelchromatographie), die 30 Gew.-% Glaskugeln aus »Ε-Glas« mit einem Durchmesser < 30 μπι enthält und eine Dicke von 120 um hat zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften:

Lichtdurchlässigkeit %
Auflösung (Linien pro mm)
Halbwertswinkel

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 μπι enthält und eine Dicke von 200 μΐη hat zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften:

Erfindungs- Folie gemiB ver- mit 20% wendete Folie Glasfaser

Lichtdurchlässigkeit %
Auflösung (Linien pro mm)
Halbwertswifikel

Beispiel 3

Eine Folie aus Celluloseacetobutyrat mit einem Essigsäuregehalt von 21 bis 23% und einem Buttersäuregehalt zwischen 42 und 45% und einem Weichmacheranteil von 10%, die 30 Gew.-% Glaskugeln aus »Α-Glas« mit einem Durchmesser zwischen 5 und 12 μπι enthält und eine Dicke von 180 μπι hat zeigt im Vergleich zu glasfaserverstärkter Folie folgende Eigenschaften:

80	55
100	10
13°	3

Erfindungs- Folie gemäß ver- mit 30% wendete Folie Glasfaser

Lichtdurchlässigkeit % 72 45 Auflösung (Lirfien pro mm) 100 12 Halbwertswinkel 16° 4°

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Folien aus Glaskugel-gefüllten Thermoplasten, die zwischen 5 Gew.-% und 50 Gew.-% insbesondere zwischen 20 Gew.-% und 35 Gew.-% an Glaskugeln enthalten, zur Herstellung von Streulichtscheiben.