EP2943840A1 - Rückprojektionsfolie mit "tag/nacht"-effekt - Google Patents

Rückprojektionsfolie mit "tag/nacht"-effekt

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EP2943840A1
EP2943840A1 EP14700089.7A EP14700089A EP2943840A1 EP 2943840 A1 EP2943840 A1 EP 2943840A1 EP 14700089 A EP14700089 A EP 14700089A EP 2943840 A1 EP2943840 A1 EP 2943840A1
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EP
European Patent Office
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plastic film
film according
film
layer
poly
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14700089.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Pudleiner
Dirk Pophusen
Roland KÜNZEL
Manfred Lindner
Jürgen WOJATSCHEK
Bernd Straub
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Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor

Definitions

  • the present invention relates to a rear projection film having a "day / night" effect comprising at least two layers, wherein the film comprises at least one gray layer containing at least one thermoplastic material with a transmission in the visible wavelength range of 10% to 70% and at least one layer containing at least one thermoplastic Plastic and scattering particles contains and the use of these films as rear projection surfaces in the vehicle interior.
  • Rear projection displays are seen as an alternative to TFT / liquid crystal displays and as a future technology in vehicles.
  • Diffuser films are known as projection films, but in particular do not provide sufficient brightness in laser light sources and, above all, show undesirable speckle properties.
  • Speckies are annoying bright spots of light that occur when coherent light falls on a rough surface and is reflected. The same effect is also observed when the laser light is transmitted through rough, scattering surfaces or when transmitted through materials containing scattering particles.
  • the reason for this is the constructive and destructive interference of the coherent light, due to the different optical path lengths caused by the scattering.
  • the resulting statistical distribution of the interferences, which appear as bright spots on a dark background, thus changes not only with the properties of the light source but also with the scattering geometry, the observer position and optics.
  • US8284487B1 discloses a rear projection screen consisting of several projection tiles connected together by adhesive and a flexible film.
  • the disadvantage of this arrangement is the existence of seams and the restrictions on the spatial arrangement of the tiles.
  • the object is to provide a film that is suitable by sufficiently high transmission and resolution for different light sources, especially for LEDs and laser light as a rear projection, flexible in the spatial arrangement, Speckle largely suppressed and easy and inexpensive too finished is.
  • inventive plastic film containing at least two layers containing at least one gray layer of at least one thermoplastic material and having a transmission in the visible wavelength range of 10% to 70% and at least one further layer of at least one thermoplastic and scattering particles contains.
  • a preferred embodiment of the invention is a plastic film with at least one gray layer of a composition comprising about 90 to 99.99% by weight, preferably 95 to 99.95% by weight, particularly preferably 97.5 to 99.90% by weight. %> of a transparent plastic and about 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 2.5% by weight of at least one colored pigment.
  • the at least one further layer has a composition containing about 85 to 99.99% by weight, preferably 87.5 to 99.99% by weight, particularly preferably 90 to 99.50% by weight of a transparent plastic and about 0.01 to 15% by weight, preferably 0.1 to 12.5% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight of at least one scattering article.
  • the diffuser films produced from the plastic compositions according to the invention have a high light transmission at low Speckleauflie and can be used for example in lighting systems or infotainment systems.
  • a slight deflection of the light on the surface with simultaneous high light transmission and focusing of the light in the direction of the viewer is of crucial importance.
  • the erfindungsgmä touch plastic films show a sufficiently high transmission for different light sources and show lower Speckleaufêt in laser light back projection than known Kunsstofffolien.
  • the plastic films, the further layer is equipped with organic scattering particles are particularly suitable for the rear projection with LED light sources, while the plastic films whose other layer inorganic scattering particles, such as titanium dioxide, have, are particularly suitable for rear projection with laser light sources .
  • the plastic film is characterized in that the gray layer has a transmission for light in the wavelength range of 450 to 600 nm, which exceeds ⁇ 50% of the film surface, preferably more than 70% of the film surface. or less, preferably ⁇ 7% or less, more preferably ⁇ 5% or less, of the average transmission value.
  • the transmission of the gray layer is between 10 and 70%, preferably between 15 and 55%, particularly preferably between 20 and 50%.
  • Suitable plastics for the plastic films are all transparent thermoplastics: polyacrylates, polymethacrylates (PMMA; Plexiglas® from Röhm), cycloolefin copolymers (COC; Topas® from Ticona, Zenoex® from Nippon Zeon or Apel® from Japan Synthetic Rubber), polysulfones (Ultrason® from BASF or Udel® from Solvay), polyesters, such as PET or PEN, polycarbonate, polycarbonate / polyester blends, e.g. PC / PET, polycarbonate / polycyclohexylmethanol cyclohexanedicarboxylate (PCCD, Sollx® from GE), polycarbonate / PBT (Xylex®).
  • PC / PET polycarbonate / polycyclohexylmethanol cyclohexanedicarboxylate
  • PCCD polycarbonate / PBT
  • Xylex® polycarbonate / PBT
  • the thermoplastic material (s) in the layers are independently of one another polycarbonates or copolycarbonates based on diphenols, poly- or copolyacrylates, poly- or co-polymethacrylates, poly- or copolymers with styrene, thermoplastic polyurethanes, polyolefins , Poly- or copolycondensates of terephthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid or mixtures thereof, preferably polycarbonates or copolycarbonates based on diphenols, poly- or copolyacrylates, poly- or copolymers of copolyol, polyols or copolycondensates of terephthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid or mixtures thereof.
  • Suitable polycarbonates are all known polycarbonates, these may be homopolycarbonates, copolycarbonates and thermoplastic polyester. They preferably have average molecular weights M w of from 18,000 to 40,000, preferably from 22,000 to 36,000 and in particular from 24,000 to 33,000, determined by measuring the relative solution viscosity in dichloromethane or mixtures of equal amounts by weight of phenol / o-dichlorobenzene calibrated by light scattering.
  • M w average molecular weights M w of from 18,000 to 40,000, preferably from 22,000 to 36,000 and in particular from 24,000 to 33,000, determined by measuring the relative solution viscosity in dichloromethane or mixtures of equal amounts by weight of phenol / o-dichlorobenzene calibrated by light scattering.
  • the polycarbonates are preferably prepared by the phase boundary process or the melt transesterification process and will be described below by way of example using the phase boundary process.
  • Preferred compounds to be used as starting compounds are bisphenols of the general formula
  • R is a divalent organic radical of 6 to 30 carbon atoms containing one or more aromatic groups.
  • Examples of such compounds are bisphenols which belong to the group of dihydroxybiphenyls, bis (hydroxyphenyl) alkanes, indanebisphenols, bis (hydroxyphenyl) ethers, bis (hydroxyphenyl) sulfones, bis (hydroxyphenyl) ketones and a, a'-bis (hydroxyphenyl) - diisopropylbenzenes.
  • bisphenols belonging to the aforementioned linking groups are bisphenol-A, tetraalkylbisphenol-A, 4,4- (meta-phenylenediisopropyl) diphenol (bisphenol M), 4,4- (para-phenylenediisopropyl) diphenol, 1, 1 - Bis- (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane (BPTMC) and optionally mixtures thereof.
  • the bisphenol compounds to be used according to the invention are preferably reacted with carbonic acid compounds, in particular phosgene, or with diphenyl carbonate or dimethyl carbonate in the melt transesterification process.
  • Polyestercarbonates are preferably obtained by reacting the abovementioned bisphenols, at least one aromatic dicarboxylic acid and optionally carbonic acid equivalents.
  • Suitable aromatic dicarboxylic acids are, for example, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 3,3'- or 4,4'-diphenyldicarboxylic acid and benzophenone dicarboxylic acids.
  • a part, Up to 80 mol%, preferably from 20 to 50 mol% of the carbonate groups in the polycarbonates may be replaced by aromatic dicarboxylic acid ester groups.
  • Inert organic solvents used in the interfacial process are, for example, dichloromethane, the various dichloroethanes and chloropropane compounds, tetrachloromethane, trichloromethane, chlorobenzene and chlorotoluene, preferably chlorobenzene or dichloromethane or mixtures of dichloromethane and chlorobenzene are used.
  • the interfacial reaction can be accelerated by catalysts such as tertiary amines, in particular N-alkylpiperidines or onium salts.
  • catalysts such as tertiary amines, in particular N-alkylpiperidines or onium salts.
  • Tributylamine, triethylamine and N-ethylpiperidine are preferably used.
  • preference is given to using the catalysts mentioned in DE-A 4 238 123.
  • the polycarbonates can be deliberately and controlled branched by the use of small amounts of branching.
  • Some suitable branching agents are: phloroglucinol, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -hepten-2; 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) heptane; 1, 3,5-tri (4-hydroxyphenyl) benzene; 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane; Tri- (4-hydroxyphenyl) -phenylmethane; 2,2-bis [4,4-bis (4-hydroxyphenyl) -cyclohexyl] -propane; 2,4-bis- (4-hydroxyphenyl-isopropyl) -phenol; 2,6-bis- (2-hydroxy-5'-methyl-benzyl) -4-methyl phenol; 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (2,4-dihydroxyphenyl) -propane; Hexa- (4
  • the optionally used 0.05 to 2 mol%, based on diphenols, of branching agents or mixtures of branching agents may be used together with the diphenols but may also be added at a later stage of the synthesis.
  • phenols such as phenol, alkylphenols such as cresol and 4-tert-butylphenol, chlorophenol, bromophenol, cumylphenol or mixtures thereof in amounts of 1 to 20 mol%, preferably 2 to 10 mol% per mol of bisphenol. Preference is given to phenol, 4-tert-butylphenol or cumylphenol. Chain terminators and branching agents may be added separately or together with the bisphenol to the syntheses.
  • polycarbonates for the second layer of the multilayer product are the homopolycarbonate based on bisphenol A, the homopolycarbonate based on l, l -Bis- (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane and the copolycarbonates based on Both monomers bisphenol A and l, l -Bis- (4-hydroxyphenyl) - 3,3,5-trimethylcyclohexane.
  • the homopolycarbonate based on bisphenol A is particularly preferred.
  • the polycarbonate may contain stabilizers.
  • Suitable stabilizers are, for example, phosphines, phosphites or Si-containing stabilizers and further compounds described in EP-A 0 500 496. Examples which may be mentioned are triphenyl phosphites, diphenyl alkyl phosphites, phenyl dialkyl phosphites, tris (nonylphenyl) phosphite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4'-biphenylene diphosphonite and triaryl phosphite. Particularly preferred are triphenylphosphine and tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite.
  • the polycarbonate may contain from 0.01 to 0.5% by weight of the esters or partial esters of monohydric to hexahydric alcohols, in particular of glycerol, pentaerythritol or Guerbet alcohols.
  • Monohydric alcohols include stearyl alcohol, palmityl alcohol and Guerbet alcohols.
  • a dihydric alcohol is glycol.
  • a trivalent alcohol is, for example, glycerine.
  • tetrahydric alcohols include pentaerythritol and mesoerythritol.
  • pentavalent alcohols are arabitol, ribitol and xylitol.
  • Hexahydric alcohols include mannitol, glucitol (sorbitol) and dulcitol.
  • the esters are preferably the monoesters, diesters, triesters, tetraesters, pentaesters and hexaesters or mixtures thereof, in particular random mixtures of saturated, aliphatic Cio to C36 monocarboxylic acids and optionally hydroxy monocarboxylic acids, preferably with saturated, aliphatic C to C monocarboxylic acids and optionally hydroxy-monocarboxylic acids.
  • the commercially available fatty acid esters in particular of pentaerythritol and of glycerol, may contain ⁇ 60% of different partial esters as a result of the preparation.
  • Saturated, aliphatic monocarboxylic acids having 10 to 36 carbon atoms are, for example, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, hydroxystearic acid, arachic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid and montan acids.
  • Preferred saturated, aliphatic monocarboxylic acids having 14 to 22 carbon atoms are, for example, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, hydroxystearic acid, arachic acid and behenic acid.
  • saturated aliphatic monocarboxylic acids such as palmitic acid, stearic acid and hydroxystearic acid.
  • saturated, aliphatic Cio to C36-carboxylic acids and the fatty acid esters are as such either known from the literature or can be prepared by literature methods.
  • pentaerythritol fatty acid esters are those of the particularly preferred monocarboxylic acids mentioned above.
  • esters of pentaerythritol and glycerol with stearic acid and palmitic acid are particularly preferred.
  • esters of Guerbet alcohols and of glycerol with stearic acid and palmitic acid and optionally hydroxystearic acid are particularly preferred.
  • the plastic film is characterized in that the scattering particles of the further layer can be organic and / or inorganic scattering particles.
  • all acrylates which have a sufficiently high thermal stability of up to at least 300 ° C. may be used as transparent organic scattering pigments in order not to be decomposed at the processing temperatures of the transparent plastic, preferably polycarbonate.
  • pigments must not have any functionalities that lead to degradation of the polymer chain of the polycarbonate.
  • Paraloid® from Rohm & Haas or Techpolymer® from Sekisui can be used very well for pigmenting transparent plastics. From this product line a variety of different types are available. It is preferred to use Techpolymer® from Sekisui.
  • the polymeric particles are useful to impart light scattering properties to the transparent plastics, preferably polycarbonate.
  • the refractive index n of the polymeric particles or core and the sheath (s) of the polymeric particles is preferably within +/- 0.25 units, more preferably within +/- 0.18 units, most preferably within +/- 0 , 12 units of the refractive index of the transparent plastic, preferably of the polycarbonate.
  • the refractive index n of the polymeric particle is preferably not closer than +/- 0.003 units, more preferably not closer than +/- 0.01 units, most preferably not closer than +/- 0.05 units to the refractive index of the transparent plastic, preferably the polycarbonate.
  • the refractive index is measured according to the ASTM D542-50 and / or DIN 53 400 standard.
  • the polymeric particles generally have an average particle diameter of at least 0.5 microns, preferably from at least 1 microns to at most 100 microns, more preferably from 2 to 50 microns, most preferably from 2 to 15 microns. Preferably, at least 90%, most preferably at least 95% of the polymeric particles have a diameter greater than 2 microns
  • the polymeric particles are a free flowing powder, preferably in compacted form.
  • the polymeric particles can be prepared in a known manner. Generally, at least one monomer component is subjected to emulsion polymerization to form emulsion polymer particles. The emulsion polymer particles are swollen with the same or one or more other monomer components of the core polymer, and the monomer (s) are polymerized within the emulsion polymer particles. The steps of swelling and polymerisation can be repeated until the particles have grown to the desired core size. The core polymer particles are suspended in a second aqueous monomer emulsion, and optionally a polymer shell of the monomer (s) may be polymerized onto the polymer particles in the second emulsion. One or more coats may be polymerized on the core polymer. The preparation of core / shell polymer particles is described in EP-A 0 269 324 and in U.S. Patents 3,793,402 and 3,808,180.
  • Inorganic scattering particles according to the invention are titanium dioxide, silicon dioxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum potassium silicate (mica), aluminum silicate (kaolin), barium sulfate (BaSO.sub.i), calcium carbonate, magnesium silicate (talc), zinc oxide, calcium sulfate, magnesium oxide, beryllium oxide, Zirconia, glass spheres, glass bubbles or mixtures thereof.
  • the inorganic scattering particles according to the invention have a particle size of less than 1 ⁇ , preferably 0.05 to 0.9 ⁇ , more preferably 0.2 to 0.75 ⁇ .
  • the plastic films according to the invention can be produced by extrusion, coextrusion, lamination or extrusion lamination.
  • thermoplastic resin granules are fed to the extruder and melted in the plasticizing system of the extruder.
  • the plastic melt is pressed through a slot die and thereby deformed, brought in the nip of a smoothing calender in the desired final shape and by mutual cooling on smoothing rollers and the Ambient air formfixed.
  • the high melt viscosity plastics used for extrusion are usually processed at melt temperatures of 260 to 320 ° C, and accordingly the cylinder temperatures of the plasticizing cylinder and die temperatures are adjusted.
  • the rubber rollers used for the structuring of the film surface are disclosed in DE 32 28 002 (or the US equivalent 4 368 240) from Nauta Roll Corporation.
  • plastic melts in particular polycarbonate melts, of different composition can be superimposed and thus coextrude films (see, for example, EP-A 0 110 221 and EP-A 0 110 238).
  • the plastic film has a surface roughness (R3z) of 1 to 10 ⁇ m, preferably 2 to 8 ⁇ m, particularly preferably 3 to 7 ⁇ m on the outwardly directed surface of the further layer containing at least one thermoplastic and scattering particles.
  • R3z surface roughness
  • Both the gray layer and the further layer and optionally existing coextrusion layer (s) of the inventive plastic films and resulting moldings may additionally contain additives such as UV absorbers and other conventional processing aids, in particular mold release agents and flow agents, as well as those for plastics, in particular polycarbonates, conventional stabilizers, in particular thermal stabilizers and antistatic agents or optical brighteners included. In each layer different additives or concentrations of additives may be present.
  • the composition of the film additionally contains 0.01 to 0.5% by weight of a UV absorber of the classes benzotriazole derivatives, dimer benzotriazole derivatives, triazine derivatives, dimer triazine derivatives, diaryl cyanoacrylates.
  • a UV absorber of the classes benzotriazole derivatives, dimer benzotriazole derivatives, triazine derivatives, dimer triazine derivatives, diaryl cyanoacrylates.
  • an optional coextrusion layer may contain antistatics, UV absorbers and mold release agents.
  • Suitable stabilizers are, for example, phosphines, phosphites or Si-containing stabilizers and further compounds described in EP-A 0 500 496.
  • Examples are triphenyl phosphites, diphenylalkyl phosphites, phenyl dialkyl phosphites, tris (nonylphenyl) phosphite, tetrakis- (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4'-biphenylene diphosphonite, bis (2,4-dicumylphenyl ) pentaerythritol-thiophosphite and triaryl phosphite.
  • Suitable mold release agents are, for example, the esters or partial esters of monohydric to hexahydric alcohols, in particular of glycerol, pentaerythritol or guerbet alcohols.
  • Monohydric alcohols are, for example, stearyl alcohol, palmityl alcohol and Guerbet alcohols
  • a dihydric alcohol is, for example, glycol
  • a tetrahydric alcohol is, for example, glycerol
  • tetrahydric alcohols are, for example, pentaerythritol and mesoerythritol
  • pentahydric alcohols are, for example, arabitol
  • hexahydric alcohols are, for example, mannitol, Glucitol (sorbitol) and Dulcite.
  • the esters are preferably the monoesters, diesters, triesters, tetraesters, pentaesters and hexaesters or mixtures thereof, in particular random mixtures of saturated, aliphatic Cio to C36 monocarboxylic acids and optionally hydroxy monocarboxylic acids, preferably with saturated, aliphatic C to C monocarboxylic acids and optionally hydroxy-monocarboxylic acids.
  • the commercially available fatty acid esters may contain ⁇ 60% of different partial esters as a result of the preparation.
  • Saturated, aliphatic monocarboxylic acids having 10 to 36 carbon atoms are, for example, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, hydroxystearic acid, arachic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid and montan acids.
  • antistatic agents examples include cationic compounds, for example quaternary ammonium, phosphonium or sulfonium salts, anionic compounds, for example alkyl sulfonates, alkyl sulfates, alkyl phosphates, carboxylates in the form of alkali metal or alkaline earth metal salts, nonionic compounds, for example polyethylene glycol esters, polyethylene glycol ethers, fatty acid esters, ethoxylated fatty amines.
  • Preferred antistatic agents are nonionic compounds.
  • the plastic films according to the invention may have a thickness of 0, 1 to 10 mm, preferably 0.2 to 5 mm, particularly preferably 0.3 to 1 mm.
  • the gray layer has a thickness of 0.05 to 9.25 mm, preferably from 0.1 to 0.4 mm, particularly preferably from 0.15 to 0.5 mm, while the further layer has a thickness of 0.05 to 0.75 mm, preferably 0, 1 to 0.6 mm, particularly preferably from 0, 15 to 0.5 mm.
  • the plastic granules are fed to the hopper of an extruder and passes through this into the plasticizing system, consisting of screw and cylinder.
  • the plasticizing system conveys and melts the material.
  • the plastic melt is forced through a slot die.
  • a filter device Between plasticizing and slot die a filter device, a melt pump, stationary mixing elements and other components can be arranged.
  • the melt leaving the nozzle reaches a smoothing calender.
  • a rubber roller was used for unilateral structuring of the film surface.
  • the rubber rollers used for the structuring of the film surface are disclosed in DE 32 28 002 (or the US equivalent 4 368 240) from Nauta Roll Corporation.
  • the mold is finally fixed by cooling and that alternately on the smoothing rollers and in the ambient air.
  • the other facilities are used for transport, the application of protective film, the winding of the extruded films.
  • the gray layer contains at least one color pigment or at least one dye, preferably at least one color pigment of the Macrolex® series from Lanxess, Leverkusen, Germany, such as e.g. Macrolex Violet B GR, Macrolex Orange 3G, Macrolex Red 5B, Macrolex Green 5B, Macrolex Blue RR or their blends.
  • the gray layer contains about 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight, particularly preferably 0.1 to 2.5% by weight of at least one color pigment.
  • the outwardly directed side of the gray layer preferably has a further functional layer, preferably a scratch-resistant coating, an antireflection coating or an antiglare coating or a coating with one or more of these properties.
  • the thickness of this layer is preferably 0.05 to 5 ⁇ .
  • the plastic film may contain at least one further layer, e.g. another colored layer or a UV protective layer.
  • the further colored layer according to the invention may contain organic dyes, inorganic color pigments, fluorescent dyes and particularly preferably optical brighteners.
  • the compound (a) is either (i) coextruded with polycarbonate in such a way that a thin UV protective layer of compound (a) adheres well to the Polycarbonate surface is located, or (ii) the compound (a) is processed into a thin film, which is then back-injected or laminated with polycarbonate to a well-adhesive composite.
  • those multilayered products which are selected from the group consisting of plates, films and three-dimensional molded parts are preferred.
  • the plastic film is deformed three-dimensionally and can thus represent a three-dimensional rear projection surface.
  • the plastic film contributing to the reduction of speckle is combined with other devices or measures for reducing speckle, e.g. with moving focusing screens or phase plates, statistically controlled liquid crystal cells, glass fiber bundles with different transit times, moving glass fibers, broadening the line width of the laser or phase holograms in the beam path of the projector.
  • other devices or measures for reducing speckle e.g. with moving focusing screens or phase plates, statistically controlled liquid crystal cells, glass fiber bundles with different transit times, moving glass fibers, broadening the line width of the laser or phase holograms in the beam path of the projector.
  • the invention also relates to the use of the plastic film as a rear projection film, preferably as a rear projection film in a "day / night" design, wherein the use in backlit components, preferably in backlit display elements, operating elements or decorative elements, is preferred in the automotive, aircraft rail vehicle or watercraft interior or in electrical appliances, preferably household electrical appliances or consumer electronics.
  • Another object of the present invention is the use of said plastic films, preferably with a further UV protection layer, for outdoor applications with permanently high demands on the visual impression, such as the glazing, preferably the three-dimensional glazing.
  • the invention is further illustrated by the following examples without being limited thereto. The examples according to the invention represent only preferred embodiments of the present invention. Examples:
  • Macrolex Violet B GR Macrolex Orange 3G, Macrolex Red 5B, Macrolex Green 5B, Macrolex Blue RR
  • the preparation of the compound (granules) containing titanium dioxide was carried out with a conventional twin-screw compounding extruder at conventional processing temperatures of 275 to 300 ° C for polycarbonates.
  • the master batch is prepared by conventional twin-screw compounding extruders (e.g., ZSK 32) at polycarbonate processing temperatures of 250 to 330 ° C.
  • a masterbatch with the following composition was prepared:
  • Preparation of a BMSA-18GN litter masterbatch by compounding The preparation of the masterbatch is carried out using a conventional twin-screw compounder extruder (for example ZSK 32) at processing temperatures of 250 to 330 ° C. which are customary for polycarbonate.
  • a conventional twin-screw compounder extruder for example ZSK 32
  • a masterbatch with the following composition was prepared: • 80 wt .-% polycarbonate Makrolon ® 2600 000000 of Messrs. Bayer MaterialScience AG
  • the master batch is prepared by a conventional twin-screw compounding extruder (e.g., ZSK 32) at polycarbonate processing temperatures of 250 to 330 ° C.
  • ZSK 32 twin-screw compounding extruder
  • the system used consists of
  • the screw has a degassing zone
  • the granules of the base material were fed to the hopper of the main extruder.
  • the melting and conveying of the respective material took place. Both material melts were combined in the coextrusion die. From the nozzle, the melt reaches the smoothing calender whose rolls have the temperature given in Table 1. On the smoothing calender, the final shaping and cooling of the material takes place.
  • the smoothing calender whose rolls have the temperature given in Table 1.
  • the final shaping and cooling of the material takes place.
  • For smoothing the surfaces and producing smooth film surfaces polished chrome rollers were used.
  • a rubber roller was used for unilateral structuring of the film surface. The rubber rolls used for structuring the film surface are disclosed in DE 32 28 002 (or US equivalent 4 368 240) by Nauta Roll Corporation. Subsequently, the film is transported through a trigger, it is applied on both sides of the protective film, then the winding of the film takes place.
  • the equipment used to make the coextruded film (s) comprises:
  • an extruder for the extrusion of the layer containing at least a polycarbonate having a screw of 60 mm diameter (D) and a length of 33 D.
  • the screw includes a degassing zone;
  • the granules were conveyed from the dryer into the hopper of the extruder.
  • the plasticizing cylinder / screw of the extruder the melting and conveying of the material took place.
  • the melt reached the smoothing calender from the slot die.
  • On the smoothing calender (consisting of three rolls) was the final shaping and cooling of the film.
  • a polished chrome roller high-gloss 1-side
  • the rubber roller used for patterning the film surface is disclosed in U.S. 4,368,240 to Nauta Roll Corporation. Subsequently, the film was transported through a trigger and then carried out the winding of the film.
  • Example 6 100% white compound from Example 1 92.6% M 3108 550115
  • Example 7 75% white compound from Example 1+ 92.6% M 3108 550115
  • Example 8 50%) White Compound from Example 1+ 92.6% M 3108 550115
  • Example 9 25% white compound from Example 1+ 92.6% M 3108 550115
  • Example 10 100%) White Compound from Example 1 92.6% M 3108 550115
  • Example 11 100% White Compound from Example 1 92.6% M 3108 550115
  • Example 12 100% o white compound from Example 1 92.6% M 3108 550115
  • the granules were mixed according to the column "Gray" day / night “side” of Table 2 and required in the main extruder. In the coextruder, the granule mixture having the composition corresponding to the column "white scattering layer side" in Table 2 was conveyed.
  • the equipment used to produce the extruded mono-layered film (s) comprises:
  • the screw includes a degassing zone;
  • Thickness measurement a device for two-sided application of protective film; ⁇ a trigger device;
  • the granules were conveyed from the dryer into the hopper of the extruder.
  • the plasticizing cylinder / screw of the extruder the melting and conveying of the material took place.
  • the melt reached the smoothing calender from the slot die.
  • On the smoothing calender (consisting of three rolls) was the final shaping and cooling of the film.
  • a polished chrome roller high-gloss 1-side
  • the rubber roller used for patterning the film surface is disclosed in U.S. 4,368,240 to Nauta Roll Corporation. Subsequently, the film was transported through a trigger and then carried out the winding of the film.
  • the following light-scattering composition was fed to the main extruder:
  • Example 16 (not according to the invention)
  • the following light-scattering composition was fed to the main extruder:
  • EXAMPLE 17 From a following layer of Example 13 and a following layer from Example 14, a stack is formed in the above-mentioned order and the lamination was carried out on a Bürkle lamination press with the following parameters:
  • Fig. 1 shows the experimental setup for the measurement of the modulation transfer function (MTF).
  • FIG. 3 shows the film according to the invention from example 5 in the deep drawing test, in FIG. 3 a the cross section of the film before and in FIG. 3 b the cross section of the film after the deep drawing test are shown.
  • Fig. 4 shows the results of the modulation transfer function measurement (MTF measurement) for Examples 6 to 9.
  • Fig. 5 shows the results of the modulation transfer function measurement (MTF measurement) for Examples 6 and 10 to 12.
  • Fig. 6 shows the results of the speckle measurements measured according to the experimental setup in Fig. 2 for Examples 6 to 12.
  • Fig. 7 shows the results of the transmission measurements for Examples 6 to 9.
  • Fig. 8 shows the results of the transmission measurements for Examples 6 and 10 to 12.
  • MTF measurement The structure for the measurement of the modulation transfer function (MTF) is shown in FIG.
  • the projection film to be measured was clamped in direct contact with an MTF test template (2) (Edmund Optics).
  • the MTF template was located on the side facing away from the camera.
  • the back of the projection screen (bright side) was illuminated with parallel (collimated) light.
  • a high-resolution luminance camera (3) (Canon EOS 350D) with macro lens was placed on the front of the projection screen and focused on the film plane. About the distance of the light source, here a halogen radiator (1) and suitable aperture arrangements, the divergence of the illumination has been minimized.
  • the experimental setup for the speckle measurement is shown in FIG.
  • the rear projection film (5) was illuminated with the laser projector (4) Microvision ShowWX (resolution 848 x 480 px, color mode "brilliant") at a distance of 25 cm.)
  • a high-resolution luminance camera was located on the front side of the projection film (dark side).
  • the light source For projection screens with a high transmission without Fresnel optics, the light source generates a brightness curve in the measurement image of the luminance camera. In order to avoid a faulty calculation of the speckle contrast, additional high-pass filtering was required in these cases. For the chosen experimental set-up a speckle contrast of approx. 5% was sought in order to avoid a perception by the viewer. The measurement results depend on the specific experimental set-ups and on the normal person who views these experimental images. Depending on the requirement profile, the appropriate film according to the invention can be selected.
  • the transmission measurement was carried out with a measuring system from Instrument Systems consisting of halogen light source (LS100-130), integrating sphere (ISP 150L) and spectrometer (Spectro 320). Thermoforming study:
  • FIG. 3 shows the film according to the invention from example 5 in the deep drawing test
  • FIG. 3 a the cross section of the film is shown in front of
  • FIG. 3 b the cross section of the film after the deep drawing test.
  • the deep-drawing test was carried out according to a method basically known to the person skilled in the art, as described, for example, in "Thermoforming in Practice” by Peter Schwarzmann, editor: ILL1G, 2nd edition, Carl Hanser Verlag, Kunststoff, 2008. As can be seen in FIGS.
  • the gray film slims from a thickness of about 750 ⁇ to a thickness of 460 ⁇ (reduction to 61%), while the white film from a thickness of 240 ⁇ slimmed to a thickness of 150 ⁇ (reduction to 62%)
  • they show the same processing behavior in the deep-drawing process, ie the optical properties of the film are uniformly and predictably modified by the deformation process.
  • FIG. 4 shows the results of the modulation transfer function measurement (MTF measurement) for Examples 6 to 9.
  • Example 6 with a white layer thickness of 150 ⁇ m and a white particle content of 100%) in comparison to Examples 7 to 9 shows the greatest decrease in contrast with the increase of the spatial frequency.
  • Example 6 shows a contrast of less than 0.5 while Examples 7, 8 and 9 with 75%, 50% and 25% of the white particle content each clearly higher contrasts greater than 0.8, examples 8 and 9 even greater than 0.9.
  • one of the films according to the invention can be selected.
  • FIG. 5 shows the results of the modulation transfer function measurement (MTF measurement) for Examples 6 and 10 to 12.
  • Example 6 with a white layer thickness of 150 ⁇ m and a white particle content of 100% also shows the strongest compared to Examples 10 to 12 here Decrease in contrast with increase in spatial frequency.
  • Example 6 shows a contrast of less than 0.5 while Examples 10, 11 and 12 at the same white particle content with 75%, 50% and 25%) the layer thickness respectively show significantly higher contrasts of greater than 0.85.
  • one of the films of the invention can be selected depending on the light source and the required contrast.
  • Example 6a shows the results of the speckle measurements measured according to the experimental setup in FIG. 2 for Examples 6 to 12.
  • Example 6 with a white layer thickness of 150 ⁇ m and a white particle content of 100% compared to Examples 7 to 9 shows the lowest speckle thickness. Contrast for the respective laser light wavelength, whereby decrease from red over green to blue with the decrease of the wavelength also the Speckle contrast values.
  • Examples 7, 8 and 9 with 75%, 50% and 25% o of the white particle content respectively show increasingly higher contrasts and thus a more pronounced speckle formation.
  • FIG. 6b shows the results of the speckle measurements measured according to the experimental setup in FIG. 2 for examples 6 and 10 to 12.
  • Example 6 with a white layer thickness of 150 ⁇ m and a white particle content of 100% also shows here in comparison to examples 10 to 12 the lowest speckle contrast for the respective laser light wavelength.
  • Figure 7 shows the results of the transmission measurements for Examples 6-9 in the wavelength range sweeping the region from the blue laser to the red laser.
  • Example 6 and Example 7 here show the lowest transmission values of about 6-7%> while with decreasing white particle density the transmission values in example 8 increase up to 8% and for example 9 even transmission values of 15% are achieved.
  • FIG. 8 shows the results of the transmission measurements for Examples 6 and 10 to 12 in the wavelength range as described for FIG.
  • a lower dependence of the transmission on the film thickness is observed, with decreasing thickness, the transmission values increase from about 5% to about 8%.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Rückprojektionsfolie mit "Tag/Nacht"-Effekt enthaltend wenigstens zwei Schichten, wobei sie wenigstens eine graue Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff mit einer Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich von 10% bis 70% und wenigstens eine Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff und Streupartikel enthält sowie die Verwendung dieser Folien als Rückprojektionsflächen im Fahrzeuginnenbereich.

Description

Rückprojektionsfolie mit "Tag/Nacht"-E fekt
Die vorliegende Erfindung betrifft Rückprojektionsfolie mit "Tag/Nacht"-Effekt enthaltend wenigstens zwei Schichten, wobei die Folie wenigstens eine graue Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff mit einer Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich von 10% bis 70% und wenigstens eine Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff und Streupartikel enthält sowie die Verwendung dieser Folien als Rückprojektionsflächen im Fahrzeuginnenbereich.
Rückprojektionsdisplays werden als Alternative zu TFT/Flüssigkristall-Displays und als eine Zukunftstechnologie in Fahrzeugen angesehen. Diffuser-Folien sind als Projektionsfolien bekannt, ergeben allerdings im Besonderen bei Laser-Lichtquellen keine ausreichende Helligkeit und zeigen vor allem unerwünschte Speckle-Eigenschaften.
Speckies sind störende helle Lichtpunkte, die auftreten wenn kohärentes Licht auf eine raue Oberfläche fällt und reflektiert wird. Denselben Effekt beobachtet man auch bei Transmission des Laserlichts durch raue, streuende Oberflächen oder bei Transmission durch Materialien, die streuende Partikel enthalten.
Ursache hierfür ist die konstruktive und destruktive Interferenz des kohärenten Lichts, aufgrund der durch die Streuung bedingten unterschiedlichen, optischen Weglängen. Die resultierende statistische Verteilung der Interferenzen, die als helle Flecken auf dunklem Grund in Erscheinung treten, verändert sich daher nicht nur mit den Eigenschaften der Lichtquelle sondern auch mit der Streu-Geometrie, der Beobachterposition und -optik.
Bekannte Diffuser-Folien geben weiß-opake oder weiß, diffus-matte Oberflächen, die sich nicht in das Design von Armaturen-Brettern und Mittelkonsolen einpassen. Erst in Kombination mit „Tag/Nacht"-Oberflächen fügen sich die erfindungsgemäßen Rückprojektionsfolien in die Oberflächen harmonisch ein. Aus dem Stand der Technik bekannt sind Vikuiti™ Rückprojektionsfolien wie beschrieben in WO 1998/45753 AI, bei denen Glaskügelchen auf einer Acrylatfolie appliziert und die Zwischenräume/Zwischenschicht zwischen Kügelchen und Folie mit schwarzem Farbstoff ausgefüllt sind. Die Kügelchen fokussieren das Projektionslicht und der schwarze Farbstoff absorbiert Umgebungslicht. Nachteilig bei diesen Folien sind der hohe Aufwand bei der Fertigung unter Verwendung der Glaskügelchen, deren Gewicht und die Tatsache, dass entsprechende Folien in ihrer geometrischen Raumgestaltung beschränkt sind, da die genaue Anordnung der Glaskügelchen nur eine gewisse Krümmung der zugrundeliegenden Folie erlaubt. US8284487B1 offenbart einen Rückprojektionsschirm bestehend aus mehreren Projektionskacheln, die miteinander durch Klebstoff und eine flexible Folie verbunden sind. Der Nachteil dieser Anordnung ist die Existenz von Nahtstellen und die Beschränkungen in der räumlichen Anordnung der Kacheln. Ausgehend vom Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, eine Folie bereitzustellen, die durch genügend hohe Transmission und Auflösung für verschiedene Lichtquellen, insbesondere für LEDs und Laserlicht als Rückprojektionsfläche geeignet ist, flexibel in der räumlichen Anordnung ist, Speckle weitgehend unterdrückt und einfach und preisgünstig zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch die erfindungsgemäße Kunststofffolie enthaltend wenigstens zwei Schichten gelöst, die wenigstens eine graue Schicht aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoff enthält und eine Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich von 10% bis 70% aufweist und wenigstens eine weitere Schicht aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoff und Streupartikeln enthält.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Kunststofffolie mit wenigstens einer grauen Schicht aus einer Zusammensetzung enthaltend etwa 90 bis 99,99 Gewichts-%>, bevorzugt 95 bis 99,95 Gewichts-%>, besonders bevorzugt 97,5 bis 99,90 Gewichts-%> eines transparenten Kunststoffs und etwa 0,01 bis 10 Gewichts-%>, bevorzugt 0,05 bis 5 Gewichts-%>, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,5 Gewichts-%> mindestens eines farbigen Pigments.
Die wenigstens eine weitere Schicht weist eine Zusammensetzung enthaltend etwa 85 bis 99,99 Gewichts-%, bevorzugt 87,5 bis 99,99 Gewichts-%, besonders bevorzugt 90 bis 99,50 Gewichts-% eines transparenten Kunststoffs und etwa 0,01 bis 15 Gewichts-%>, bevorzugt 0,1 bis 12,5 Gewichts-%), besonders bevorzugt 0,5 bis 10 Gewichts-%> mindestens eines Streupartikels auf.
Die Diffuser-Folien hergestellt aus den erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzungen weisen eine hohe Lichttransmission bei geringem Speckleaufkommen auf und können beispielsweise in Beleuchtungssystemen oder Infotainmentsystemen zum Einsatz kommen. Hier ist eine geringe Ablenkung des Lichts auf der Oberfläche bei gleichzeitiger hoher Lichttransmission und Fokussierung des Lichtes in Richtung auf den Betrachter von entscheidender Bedeutung. Die erfindungsgmäßen Kunststofffolien zeigen eine ausreichend hohe Transmission für verschiedene Lichtquellen und zeigen geringeres Speckleaufkommen bei Laserlichtrückprojektion als bekannte Kunsstofffolien. Die Kunststofffolien, deren weitere Schicht mit organischen Streupartikeln ausgestattet ist, eignen sich hierbei insbesondere für die Rückprojektion mit LED-Lichtquellen, während die Kunststofffolien, deren weitere Schicht anorganische Streupartikel, wie z.B. Titandioxid, aufweisen, sich besonders für die Rückprojektion mit Laser-Lichtquellen eignen. Es war überraschend, dass trotz des Verzichts auf fokussierende Glaskügelchen bei gleichzeitiger Verwendung einer farbigen (d.h. grauen) Folie die Transmission und die Auflösung der Kunststofffolie ausreichend für eine zufriedenstellende Rückprojektion ist und gleichzeitig vorteilhaft die Speckle gemindert bis unterdrückt wird. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Kunststofffolie dadurch gekennzeichnet, dass die graue Schicht für Licht im Wellenlängenbereich von 450 bis 600 nm eine Transmission aufweist, die über mehr als 50 % der Folienfläche, bevorzugt über mehr als 70 % der Folienfläche um ± 10% oder weniger, bevorzugt um ± 7% oder weniger, besonders bevorzugt von ± 5% oder weniger vom mittleren Transmissionswert abweicht. Die Transmission der grauen Schicht liegt zwischen 10 und 70%, bevorzugt zwischen 15 und 55%, besonders bevorzugt zwischen 20 und 50%.
Als Kunststoffe für die Kunststofffolien kommen alle transparenten Thermoplaste in Frage: Polyacrylate, Polymethacrylate (PMMA; Plexiglas® von der Fa. Röhm), Cycloolefin-Copolymere (COC; Topas® von der Fa. Ticona; Zenoex® von der Fa. Nippon Zeon oder Apel® von der Fa. Japan Synthetic Rubber), Polysulfone (Ultrason® von der BASF oder Udel® von der Fa. Solvay), Polyester, wie z.B. PET oder PEN, Polycarbonat, Polycarbonat/Polyester-Blends, z.B. PC/PET, Polycarbonat/Polycyclohexylmethanolcyclohexandicarboxylat (PCCD; Sollx® von der Fa. GE), Polycarbonat/PBT (Xylex®).
Bevorzugt im Sinne der Erfindung handelt es sich bei dem oder den thermoplastischen Kunststoffen) in den Schichten unabhängig voneinander um Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolymere mit Styrol, thermoplastische Polyurethane, Polyolefine, Poly- oder Copolykondensate der Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure oder Mischungen aus diesen, bevorzugt um Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolykondensate der Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure oder Mischungen aus diesen handelt.
Bevorzugt werden Polycarbonate eingesetzt.
Geeignete Polycarbonate sind alle bekannten Polycarbonate, dies können Homopolycarbonate, Copolycarbonate und thermoplastische Polyestercarbonate sein. Sie haben bevorzugt mittlere Molekulargewichte M w von 18.000 bis 40.000, vorzugsweise von 22.000 bis 36.000 und insbesondere von 24.000 bis 33.000, ermittelt durch Messung der relativen Lösungsviskosität in Dichlormethan oder in Mischungen gleicher Gewichtsmengen Phenol/o- Dichlorbenzol geeicht durch Lichtstreuung. Zur Herstellung von Polycarbonaten sei beispielhaft auf „Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964", und auf„D.C. PREVORSEK, B.T. DEBONA and Y. KESTEN, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown, New Jersey 07960, 'Synthesis of Poly(ester)carbonate Copolymers' in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980)", und auf „D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, N. Nouvertne, BAYER AG, 'Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, Second Edition, 1988, Seiten 648- 718" und schließlich auf „Dres. U. Grigo, K. Kircher und P.R. Müller 'Polycarbonate' in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1992, Seiten 117-299" verwiesen.
Die Herstellung der Polycarbonate erfolgt vorzugsweise nach dem Phasengrenzflächenverfahren oder dem Schmelze-Umesterungsverfahren und wird im Folgenden beispielhaft an dem Phasengrenzflächenverfahren beschrieben.
Als Ausgangsverbindungen bevorzugt einzusetzende Verbindungen sind Bisphenole der allge- meinen Formel
HO-R-OH, worin R ein divalenter organischer Rest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, der eine oder mehrere aromatische Gruppen enthält.
Beispiele solcher Verbindungen sind Bisphenole, die zu der Gruppe der Dihydroxybiphenyle, Bis(hydroxyphenyl)alkane, Indanbisphenole, Bis(hydroxyphenyl)ether, Bis(hydroxyphenyl)- sulfone, Bis(hydroxyphenyl)ketone und a,a'-Bis(hydroxyphenyl)- diisopropylbenzole gehören.
Besonders bevorzugte Bisphenole, die zu den vorgenannten Verbindungsgruppen gehören, sind Bisphenol-A, Tetraalkylbisphenol-A, 4,4-(meta-Phenylendiisopropyl)diphenol (Bisphenol M), 4,4- (para-Phenylendiisopropyl)diphenol, 1 , 1 -Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (BPTMC) sowie gegebenenfalls deren Gemische.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäß einzusetzenden Bisphenolverbindungen mit Kohlensäureverbindungen, insbesondere Phosgen, oder beim Schmelzeumesterungsprozess mit Diphenyl- carbonat bzw. Dimethylcarbonat, umgesetzt.
Polyestercarbonate werden bevorzugt durch Umsetzung der bereits genannten Bisphenole, mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure und gegebenenfalls Kohlensäureäquivalente erhalten. Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind beispielsweise Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, 3,3'- oder 4,4'-Diphenyldicarbonsäure und Benzophenondicarbonsäuren. Ein Teil, bis zu 80 Mol.-%, vorzugsweise von 20 bis 50 Mol-% der Carbonatgruppen in den Polycarbonaten können durch aromatische Dicarbonsäureester-Gruppen ersetzt sein.
Beim Phasengrenzflächenverfahren verwendete inerte organische Lösungsmittel sind beispielsweise Dichlormethan, die verschiedenen Dichlorethane und Chlorpropanverbindungen, Tetrachlor- methan, Trichlormethan, Chlorbenzol und Chlortoluol, vorzugsweise werden Chlorbenzol oder Dichlormethan bzw. Gemische aus Dichlormethan und Chlorbenzol eingesetzt.
Die Phasengrenzflächenreaktion kann durch Katalysatoren wie tertiäre Amine, insbesondere N- Alkylpiperidine oder Oniumsalze beschleunigt werden. Bevorzugt werden Tributylamin, Triethyl- amin und N-Ethylpiperidin verwendet. Im Falle des Schmelzeumesterungsprozesses werden bevor- zugt die in DE-A 4 238 123 genannten Katalysatoren verwendet.
Die Polycarbonate können durch den Einsatz geringer Mengen Verzweiger bewusst und kontrolliert verzweigt werden. Einige geeignete Verzweiger sind: Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl)-hepten-2; 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan; 1 ,3,5-Tri-(4- hydroxyphenyl)-benzol; 1,1,1 -Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan; Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan; 2,2-Bis-[4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl]-propan; 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)- phenol; 2,6-Bis-(2-hydroxy-5'-methyl-benzyl)-4-methylphenol; 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2,4- dihydroxyphenyl)-propan; Hexa-(4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenyl)-orthoterephthalsäure- ester; Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan; Tetra-(4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenoxy)-methan; a,a,'a"-Tris-(4-hydroxyphenyl)-l,3,5-triisopropylbenzol; 2,4-Dihydroxybenzoesäure; Trimesin- säure; Cyanurchlorid; 3,3-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol; l,4-Bis-(4',4"- dihydroxytriphenyl)-methyl)-benzol und insbesondere: l ,l,l-Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan und Bis- (3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol.
Die gegebenenfalls mitzuverwendenden 0,05 bis 2 Mol-%, bezogen auf eingesetzte Diphenole, an Verzweigern bzw. Mischungen von Verzweigern, können mit den Diphenolen zusammen einge- setzt werden aber auch in einem späteren Stadium der Synthese zugegeben werden.
Als Kettenabbrecher werden bevorzugt Phenole wie Phenol, Alkylphenole wie Kresol und 4-tert- Butylphenol, Chlorphenol, Bromphenol, Cumylphenol oder deren Mischungen verwendet in Mengen von 1 - 20 Mol-%, bevorzugt 2 - 10 Mol-%> je Mol Bisphenol. Bevorzugt sind Phenol, 4- tert.-Butylphenol bzw. Cumylphenol. Kettenabbrecher und Verzweiger können getrennt oder aber auch zusammen mit dem Bisphenol den Synthesen zugesetzt werden.
Die Herstellung der Polycarbonate nach dem Schmelzeumesterungsprozess ist in DE-A 4238 123 beispielhaft beschrieben. Erfindungsgemäß bevorzugte Polycarbonate für die zweite Schicht des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Erzeugnisses sind das Homopolycarbonat auf Basis von Bisphenol A, das Homopolycarbonat auf Basis von l , l -Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan und die Copolycarbonate auf Basis der beiden Monomere Bisphenol A und l , l -Bis-(4-hydroxyphenyl)- 3,3,5-trimethylcyclohexan.
Das Homopolycarbonat auf Basis von Bisphenol A ist besonders bevorzugt.
Das Polycarbonat kann Stabilisatoren enthalten. Geeignete Stabilisatoren sind beispielsweise Phosphine, Phosphite oder Si enthaltende Stabilisatoren und weitere in EP-A 0 500 496 beschriebene Verbindungen. Beispielhaft seien Triphenylphosphite, Diphenylalkylphosphite, Phenyl- dialkylphosphite, Tris-(nonylphenyl)phosphit, Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,4'-biphenylen- diphosphonit und Triarylphosphit genannt. Besonders bevorzugt sind Triphenylphosphin und Tris- (2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit.
Ferner kann das Polycarbonat 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Ester oder Teilester von ein- bis sechswertigen Alkoholen, insbesondere des Glycerins, des Pentaerythrits oder von Guerbetalkoholen enthalten.
Einwertige Alkohole sind beispielsweise Stearylalkohol, Palmitylalkohol und Guerbetalkohole.
Ein zweiwertiger Alkohol ist beispielsweise Glycol.
Ein dreiwertiger Alkohol ist beispielsweise Gylcerin.
Vierwertige Alkohole sind beispielsweise Pentaerythrit und Mesoerythrit. Fünfwertige Alkohole sind beispielsweise Arabit, Ribit und Xylit.
Sechswertige Alkohole sind beispielsweise Mannit, Glucit (Sorbit) und Dulcit.
Die Ester sind bevorzugt die Monoester, Diester, Triester, Tetraester, Pentaester und Hexaester oder deren Mischungen, insbesondere statistische Mischungen, aus gesättigten, aliphatischen Cio bis C36-Monocarbonsäuren und gegebenenfalls Hydroxy-Monocarbonsäuren, vorzugsweise mit gesättigten, aliphatischen Cu bis C32-Monocarbonsäuren und gegebenenfalls Hydroxy-Monocarbonsäuren.
Die kommerziell erhältlichen Fettsäureester, insbesondere des Pentaerythrits und des Glycerins, können herstellungsbedingt <60 % unterschiedlicher Teilester enthalten.
Gesättigte, aliphatische Monocarbonsäuren mit 10 bis 36 C-Atomen sind beispielsweise Caprin- säure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure und Montansäuren. Bevorzugte gesättigte, aliphatische Monocarbonsäuren mit 14 bis 22 C-Atomen sind beispielsweise Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure, Arachinsäure und Behensäure.
Besonders bevorzugt sind gesättigte, aliphatische Monocarbonsäuren wie Palmitinsäure, Stearinsäure und Hydroxystearinsäure. Die gesättigten, aliphatischen Cio bis C36-Carbonsäuren und die Fettsäureester sind als solche entweder literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar. Beispiele für Pentaerythritfettsäureester sind die der besonders bevorzugten, vorstehend genannten Monocarbonsäuren.
Besonders bevorzugt sind Ester des Pentaerythrits und des Glycerins mit Stearinsäure und Palmitinsäure.
Besonders bevorzugt sind auch Ester von Guerbetalkoholen und des Glycerins mit Stearinsäure und Palmitinsäure und gegebenenfalls Hydroxystearinsäure.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Kunststofffolie dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Streupartikeln der weiteren Schicht um organische und/oder anorganische Streupartikel handeln kann.
Als transparente organische Streupigmente können grundsätzlich alle Acrylate eingesetzt werden, die über eine ausreichend hohe thermische Stabilität bis mindestens 300 °C verfügen, um bei den Verarbeitungstemperaturen des transparenten Kunststoffs, bevorzugt Polycarbonats, nicht zersetzt zu werden. Darüber hinaus dürfen Pigmente über keine Funktionalitäten verfügen, die zu einem Abbau der Polymerkette des Polycarbonat führen.
So können z. B. Paraloid® der Fa. Rohm & Haas oder Techpolymer® der Fa. Sekisui sehr gut zur Pigmentierung von transparenten Kunststoffen eingesetzt werden. Aus dieser Produktlinie stehen eine Vielzahl verschiedener Typen zur Verfügung. Bevorzugt werden Techpolymer® der Fa. Sekisui eingesetzt.
Die polymeren Teilchen sind nützlich, um den transparenten Kunststoffen, bevorzugt Polycarbonat, Lichtstreueigenschaften zu erteilen. Der Brechungsindex n der polymeren Teilchen bzw. von Kern und des Mantels/der Mäntel der polymeren Teilchen liegt bevorzugt innerhalb von +/-0,25 Einheiten, mehr bevorzugt innerhalb +/-0, 18 Einheiten, am meisten bevorzugt innerhalb +/-0, 12 Einheiten des Brechungsindexes des transparenten Kunststoffs, bevorzugt des Polycarbonats. Der Brechungsindex n des polymeren Teilchens liegt bevorzugt nicht näher als +/-0,003 Einheiten, mehr bevorzugt nicht näher als +/-0,01 Einheiten, am meisten bevorzugt nicht näher als +/-0,05 Einheiten bei dem Brechungsindex des transparenten Kunststoffs, bevorzugt des Polycarbonats. Der Brechungsindex wird entsprechend der Norm ASTM D542-50 und/oder DIN 53 400 gemessen.
Die polymeren Teilchen haben im allgemeinen einen Durchschnittsteilchendurchmesser von wenigstens 0,5 Mikrometer, bevorzugt von wenigstens 1 Mikrometer bis höchstens 100 μηι, mehr bevorzugt von 2 bis 50 Mikrometer, am meisten bevorzugt von 2 bis 15 Mikrometer. Unter „Durchschnittsteilchendurchmesser" ist der Zahlendurchschnitt zu verstehen. Bevorzugt haben wenigstens 90 %, am meisten bevorzugt wenigstens 95 % der polymeren Teilchen einen Durchmesser von mehr als 2 Mikrometer. Die polymeren Teilchen sind ein freifließendes Pulver, bevorzugt in kompaktierter Form.
Die polymeren Teilchen können in bekannter Weise hergestellt werden. Im Allgemeinen wird wenigstens eine Monomerenkomponente der Emulsionspolymerisation unter Bildung von Emulsionspolymerteilchen unterworfen. Die Emulsionspolymerteilchen werden mit derselben oder einer oder mehreren anderen Monomerenkomponenten des Kernpolymeren gequollen, und das/die Monomere werden innerhalb der Emulsionspolymerteilchen polymerisiert. Die Stufen des Quellens und Polymerisierens können wiederholt werden, bis die Teilchen auf die gewünschte Kerngröße angewachsen sind. Die Kernpolymerteilchen werden in einer zweiten wässrigen Monomerenemulsion suspendiert, und es kann optional ein Polymermantel aus dem/den Monomeren auf die Polymerteilchen in der zweiten Emulsion polymerisiert. Ein Mantel oder mehrere Mäntel können auf dem Kernpolymeren polymerisiert werden. Die Herstellung von Kern/Mantelpolymerteilchen ist in EP-A 0 269 324 und in den US-Patenten 3,793,402 und 3,808,180 beschrieben.
Anorganische Streupartikel im Sinne der Erfindung sind Titandioxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Aluminium-Kalium-Silikat (Glimmer), Aluminiumsilikat (Kaolin), Bariumsulfat (BaSO i), Calciumcarbonat, Magnesiumsilikat (Talkum), Zinkoxid, Calciumsulfat, Magnesiumoxid, Berylliumoxid, Zirkoniumoxid, Glaskugeln, Glashohlkugeln oder deren Mischungen.
Die anorganische Streupartikel im Sinne der Erfindung haben eine Partikelgröße von weniger als 1 μηι, bevorzugt 0,05 bis 0,9 μηι, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,75μιη.
Die erfindungsgemäßen Kunststofffolien können durch Extrusion, Coextrusion, Lamination oder Extrusionslamination hergestellt werden.
Zur Extrusion wird ein thermoplastisches Kunststoff-Granulat dem Extruder zugeführt und im Plastifizierungs System des Extruders aufgeschmolzen. Die Kunststoffschmelze wird durch eine Breitschlitzdüse gedrückt und dabei verformt, im Walzenspalt eines Glättkalanders in die gewünschte endgültige Form gebracht und durch wechselseitige Kühlung auf Glättwalzen und die Umgebungsluft formfixiert. Die zur Extrusion verwendeten Kunststoffe mit hoher Schmelzeviskosität werden üblicherweise bei Schmelzetemperaturen von 260 bis 320°C verarbeitet, entsprechend werden die Zylindertemperaturen des Plastifizierzylinders sowie Düsentemperaturen eingestellt. Die für die Strukturierung der Folienoberfläche verwendeten Gummi- Walzen werden in der DE 32 28 002 (oder dem US-Äquivalent 4 368 240) der Fa. Nauta Roll Corporation offenbart.
Durch Einsatz von einem oder mehrerer Seitenextruder und geeigneten Schmelzeadaptern vor der Breitschlitzdüse lassen sich Kunststoffschmelzen, insbesondere Polycarbonatschmelzen, verschiedener Zusammensetzung übereinander legen und somit Folien coextrudieren (siehe beispielsweise EP-A 0 110 221 und EP-A 0 110 238).
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Kunststofffolie eine Oberflächenrauhigkeit (R3z) von 1 bis 10 μηι, bevorzugt 2 bis 8 μηι, besonders bevorzugt 3 bis 7 μιη auf der nach außen gerichtete Oberfläche der weiteren Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff und Streupartikel auf. Sowohl die graue Schicht als auch die weitere Schicht sowie gegebenenfalls vorhandene(n) Coextrusionsschicht(en) der erfindungsgemäßen Kunststofffolien und daraus resultierende Formkörper können zusätzlich Additive wie beispielsweise UV-Absorber sowie andere übliche Verarbeitungshilfsmittel insbesondere Entformungsmittel und Fließmittel sowie die für Kunststoffe, insbesondere Polycarbonate, üblichen Stabilisatoren, insbesondere Thermostabilisatoren sowie Antistatika oder optische Aufheller enthalten. In jeder Schicht können dabei unterschiedliche Additive bzw. Konzentrationen von Additiven vorhanden sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammensetzung der Folie zusätzlich 0,01 bis 0,5 Gewichts-% eines UV-Absorbers der Klassen Benzotriazol-Derivate, Dimere Benzotriazol- Derivate, Triazin-Derivate, Dimere Triazin-Derivate, Diarylcyanoacrylate. Insbesondere kann eine - optional weitere - Coextrusionsschicht Anstistatika, UV- Absorber und Entformungsmittel enthalten.
Geeignete Stabilisatoren sind beispielsweise Phosphine, Phosphite oder Si enthaltende Stabilisatoren und weitere in EP-A 0 500 496 beschriebene Verbindungen. Beispielhaft seien Triphe- nylphosphite, Diphenylalkylphosphite, Phenyldialkylphosphite, Tris-(nonylphenyl)phosphit, Tetra- kis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,4'-biphenylen-diphosphonit, Bis(2,4-dicumylphenyl)pentaerythri- toldiphosphit und Triarylphosphit genannt. Besonders bevorzugt sind Triphenylphosphin und Tris- (2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit. Geeignete Entformungsmittel sind beispielsweise die Ester oder Teilester von ein- bis sechswer- tigen Alkoholen, insbesondere des Glycerins, des Pentaerythrits oder von Guerbetalkoholen.
Einwertige Alkohole sind beispielsweise Stearylalkohol, Palmitylalkohol und Guerbetalkohole, ein zweiwertiger Alkohol ist beispielsweise Glycol, ein dreiwertiger Alkohol ist beispielsweise Gylce- rin, vierwertige Alkohole sind beispielsweise Pentaerythrit und Mesoerythrit, fünfwertige Alkohole sind beispielsweise Arabit, Ribit und Xylit, sechswertige Alkohole sind beispielsweise Mannit, Glucit (Sorbit) und Dulcit.
Die Ester sind bevorzugt die Monoester, Diester, Triester, Tetraester, Pentaester und Hexaester oder deren Mischungen, insbesondere statistische Mischungen, aus gesättigten, aliphatischen Cio bis C36-Monocarbonsäuren und gegebenenfalls Hydroxy-Monocarbonsäuren, vorzugsweise mit gesättigten, aliphatischen Cu bis C32-Monocarbonsäuren und gegebenenfalls Hydroxy-Monocarbonsäuren.
Die kommerziell erhältlichen Fettsäureester, insbesondere des Pentaerythrits und des Glycerins, können herstellungsbedingt < 60% unterschiedlicher Teilester enthalten. Gesättigte, aliphatische Monocarbonsäuren mit 10 bis 36 C-Atomen sind beispielsweise Caprin- säure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure und Montansäuren.
Beispiele für geeignete Antistatika sind kationaktive Verbindungen, beispielsweise quartäre Ammonium-, Phosphonium- oder Sulfoniumsalze, anionaktive Verbindungen, beispielsweise Alkylsulfonate, Alkylsulfate, Alkylphosphate, Carboxylate in Form von Alkali- oder Erdalkalimetallsalzen, nichtionogene Verbindungen, beispielsweise Polyethylenglykolester, Polyethylengly- kolether, Fettsäureester, ethoxylierte Fettamine. Bevorzugte Antistatika sind nichtionogene Verbindungen.
Die erfindungsgemäßen Kunststofffolien können eine Dicke von 0, 1 bis 10 mm aufweisen, bevorzugt 0,2 bis 5 mm, besonders bevorzugt 0,3 bis 1 mm. Dabei weist die graue Schicht eine Dicke von 0,05 bis 9,25mm, bevorzugt von 0, 1 bis 0,4 mm, besonders bevorzugt von 0, 15 bis 0,5 mm auf, während die weitere Schicht eine Dicke von 0,05 bis 0,75 mm, bevorzugt 0, 1 bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0, 15 bis 0,5 mm aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann sich zwischen der grauen Schicht und der Schicht enthaltend die Streupartikel oder hinter dieser wenigstens eine weitere Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff befinden. Diese Schicht kann eine Dicke von 0 bis 7,5 mm, bevorzugt 0 bis 5 mm, besonders bevorzugt von 0 bis 3 mm aufweisen. Zur Herstellung von Folien durch Extrusion wird das Kunststoffgranulat dem Fülltrichter eines Extruders zugeführt und gelangt über diesen in das Plastifiziersystem, bestehend aus Schnecke und Zylinder.
Im Plastifiziersystem erfolgt das Fördern und Aufschmelzen des Materials. Die Kunststoffschmelze wird durch eine Breitschlitzdüse gedrückt. Zwischen Plastifiziersystem und Breitschlitzdüse können eine Filtereinrichtung, eine Schmelzpumpe, stationäre Mischelemente und weitere Bauteile angeordnet sein. Die die Düse verlassende Schmelze gelangt auf einen Glättkalander. Zur einseitigen Strukturierung der Folienoberfläche wurde eine Gummi- Walze eingesetzt. Im Walzenspalt des Glättkalanders erfolgt die endgültige Formgebung. Die für die Strukturierung der Folien- Oberfläche verwendeten Gummi- Walzen werden in der DE 32 28 002 (oder dem US-Äquivalent 4 368 240) der Fa. Nauta Roll Corporation offenbart. Die Formfixierung erfolgt letztendlich durch Abkühlung und zwar wechselseitig auf den Glättwalzen und an der Umgebungsluft. Die weiteren Einrichtungen dienen dem Transport, dem Aufbringen von Schutzfolie, dem Aufwickeln der extrudierten Folien. In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die graue Schicht wenigstens ein Farbpigment oder wenigstens einen Farbstoff, bevorzugt wenigstens eine Farbpigment der Reihe Macrolex® der Fa. Lanxess, Leverkusen, Deutschland, wie z.B. Macrolex Violet B GR, Macrolex Orange 3G, Macrolex Red 5B, Macrolex Green 5B, Macrolex Blue RR oder deren Mischungen. Dabei enthält die graue Schicht etwa 0,01 bis 10 Gewichts-%, bevorzugt 0,05 bis 5 Gewichts-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,5 Gewichts-% mindestens eines Farbpigments.
Bevorzugt weist die nach außen gerichtete Seite der grauen Schicht eine weitere Funktionsschicht, bevorzugt eine Kratzfestbeschichtung, eine Antireflektionsbeschichtung oder eine Antiglare- Beschichtung oder eine Beschichtung mit einer oder mehrerer dieser Eigenschaften auf. Die Dicke dieser Schicht liegt bevorzugt bei 0,05 bis 5 μιη. . In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Kunststofffolie wenigstens eine weitere Schicht enthalten, so z.B. eine weitere farbige Schicht oder eine UV-Schutzschicht.
Die erfindungsgemäße weitere farbige Schicht kann organische Farbstoffe, anorganische Farbpigmente, Fluoreszenzfarbstoffe und besonders bevorzugt optische Aufheller enthalten.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen UV-Schutz-Schicht erfolgt entweder über die Herstellung eines Compounds (a) aus (al) einem Polyacrylat, bestehend aus Alkylmethacrylat, bevorzugt mit Alkylkettenlängen unter 10 Kohlenstoffatomen (-CJ hn+i mit n < 10), besonders bevorzugt ausschließlich mit n=l (Methylmethacrylat) und (a2) einem biphenylsubstituierten Triazins. Anschließend wird das Compound (a) entweder (i) mit Polycarbonat in der Weise koextrudiert, dass sich eine dünne UV-Schutzschicht aus Compound (a) gut haftend auf der Polycarbonatoberfläche befindet, oder (ii) das Compound (a) wird zu einer dünnen Folie weiterverarbeitet, die anschließend mit Polycarbonat zu einem gut haftenden Verbund hinterspritzt oder laminiert wird.
Erfindungsgemäß sind diejenigen mehrschichtigen Erzeugnisse bevorzugt, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Platten, Folien und dreidimensionalen Formteilen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kunststofffolie dreidimensional verformt und kann so eine dreidimensionale Rückprojektionsfläche darstellen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Kunststofffolie, die einen Beitrag zur Verminderung der Speckle leistet, mit weiteren Geräten oder Maßnahmen zur Speckleverminderung kombiniert, so z.B. mit bewegten Mattscheiben oder Phasenplatten, statistisch angesteuerte Flüssigkristallzellen, Glasfaserbündeln mit unterschiedlichen Laufzeiten, bewegten Glasfasern, Verbreiterung der Linienbreite des Lasers oder Phasenhologrammen im Strahlengang des Projektors.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist demnach die Verwendung der Kunststofffolie als Rückprojektionsfolie, bevorzugt als Rückprojektionsfolie in„Tag/Nacht"-Design, dabei ist die Verwendung in hinterleuchteten Bauteilen, bevorzugt in hinterleuchteten Anzeigeelementen, Bedienelementen oder Dekorelementen bevorzugt. Denkbar ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Kunststofffolien im Automobil-, Flugzeug- Schienenfahrzeug- oder Wasserfahrzeuginnenbereich oder in Elektrogeräten, bevorzugt elektrischen Haushaltsgeräten oder Geräten der Unterhaltungselektronik.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung besagter Kunststofffolien, bevorzugt mit einer weiteren UV-Schutzschicht, für Außenanwendungen mit dauerhaft hohen Anforderungen hinsichtlich des visuellen Eindrucks, wie beispielsweise der Verscheibung, bevorzugt der dreidimensionalen Verscheibung. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert ohne auf diese beschränkt zu sein. Die erfindungsgemäßen Beispiele geben lediglich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wieder. Beispiele:
Makroion 3108 550115
Farbloses, hochviskoses Bisphenol A Polycarbonat mit MVR von 6,0 cmVIOmin nach ISO 1133 bei 300°C und l,2 kg.
Makroion 3100 000000 Naturfarbenes, hochviskoses Bisphenol A Polycarbonat mit MVR von 6,0 cmVIOmin nach ISO 1133 bei 300°C und 1,2 kg.
Makroion 2600 000000
Mittelviskoses Bisphenol A Polycarbonat mit einem MVR von 12,5 cmVIOmin nach ISO 1133 bei 300°C und l,2 kg. Tinopal OB
2,5-Thiophenediylbis(5-tert-butyl-l,3-benzoxazole) der Fa. Ciba Kronos 2230 (Titandioxid)
Polysiloxaneoberflächenbehandeltes Titandioxid der Fa. Kronos Titan
Macrolex Violet B GR, Macrolex Orange 3G, Macrolex Red 5B, Macrolex Green 5B, Macrolex Blue RR
Farbpigmente der Fa. Lanxess AG
Beispiel 1:
Herstellung des Weiß-Compounds:
Die Herstellung des Compounds (Granulat) enthaltend Titandioxid erfolgte mit einem herkömmlichen Zweischnecken-Compoundierextruder bei für Polycarbonate üblichen Verarbeitungstemperaturen von 275 bis 300°C.
Es wurde ein Compound mit folgender Zusammensetzung hergestellt:
• 97,419 Gew.-% Polycarbonat Makroion® 3100 000000 der Fa. Bayer MaterialScience AG · 2,581 Gew. -% einer Pulvermischung bestehend aus o 1,51 Gew.-% Polycarbonat Makroion® 3100 000000, gemahlen, der Fa. Bayer MaterialScience AG o 0,02 Gew.-% Tinopal OB o 0,001 Gew.-% Macrolex Violet B GR o 1,05 Gew. -% Kronos 2230 (Titandioxid)
Zu 97,42 kg Makroion® 3100 000000 wurden auf einem Zweischneckenextruder (ZSK 32) bei einer Drehzahl von 175 min"1 2,58 kg Pulvermischung bestehend aus 1,51 kg Makroion® 3100- Grieß (erhalten durch Mahlung aus dem Granulat) (Mittlerer Partikel-Durchmesser ca. 0,8 mm, gemessen nach ISO 13320-l(laser diffraction method)) und 1,071 kg Mischung aus Tinopal, Macrolex und Titandioxid zudosiert. Die Massentemperatur betrug 306°C und das erhaltene Granulat war weiß opak.
Beispiel 2
Herstellung eines MBX-5-Streu-Master-Batches durch Compoundierung: Die Herstellung des Master-B atches erfolgt mit herkömmlichen Zweischnecken-Compoundier- extrudern (z.B. ZSK 32) bei für Polycarbonat üblichen Verarbeitungstemperaturen von 250 bis 330°C.
Es wurde ein Master-Batch mit folgender Zusammensetzung hergestellt:
• 80 Gew.-% Polycarbonat Makroion® 2600 000000 der Fa. Bayer MaterialScience AG · 20 Gew.-% Vernetzte kugelförmige Methylmethacrylat-Partikel (Techpolymer® MBX-5 der Fa. Sekisui) mit einer Teilchengröße von 2 bis 10 μιη und einer mittleren Teilchengröße von ca. 5 μιη.
Beispiel 3
Herstellung eines BMSA-18GN-Streu-Master-Batches durch Compoundierung: Die Herstellung des Master-B atches erfolgt mit einem herkömmlichen Zweischnecken-Compoun- dierextruder (z.B. ZSK 32) bei für Polycarbonat üblichen Verarbeitungstemperaturen von 250 bis 330°C.
Es wurde ein Master-Batch mit folgender Zusammensetzung hergestellt: • 80 Gew.-% Polycarbonat Makroion® 2600 000000 der Fa. Bayer MaterialScience AG
• 20 Gew.-% Vernetzte kugelförmige Methylmethacrylat-Partikel (Techpolymer® BMSA-18GN der Fa. Sekisui) mit einer Teilchengröße von 0,5 bis 5 μηΐ ΜκΙ einer mittleren Teilchengröße von ca. 2 μιη. Beispiel 4
Herstellung eines Grau-Farb-Master-Batches durch Compoundierung:
Die Herstellung des Master-Batches erfolgt mit einem herkömmlichen Zweischnecken- Compoundierextruder (z.B. ZSK 32) bei für Polycarbonat üblichen Verarbeitungstemperaturen von 250 bis 330°C. Es wurde ein Master-Batch mit folgender Zusammensetzung hergestellt:
• 95,0 Gew.-% Polycarbonat Makroion® 3100 000000 der Fa. Bayer MaterialScience AG
• 5 Gew.-% einer Pulvermischung bestehend aus o 4,374 Gew.-% Polycarbonat Makroion® 3100 000000, gemahlen, der Fa. Bayer MaterialScience AG o 0,226 Gew. -% Macrolex Orange 3 G o 0,181 Gew.-% Macrolex Red 5B o 0,121 Gew. -% Macrolex Green 5B o 0,098 Gew.-% Macrolex Blue RR
Zu 95 kg Makroion® 3100 000000 wurden auf einem Zweischneckenextruder (ZSK 32) bei einer Drehzahl von 175 min"1 5 kg Pulvermischung, bestehend aus 4,374 kg Makroion® 3100-Grieß (erhalten durch Mahlung aus dem Granulat) (Mittlerer Partikel-Durchmesser ca. 0,8 mm, gemessen nach ISO 13320-l(laser diffraction method)) und 0,626 kg Mischung aus den 4 Macrolex- Farbstoffen zudosiert. Die Massentemperatur betrug 306°C und das erhaltene Granulat war schwarz. Herstellung der Coexfolie:
Folien-Coextrusion
Die verwendete Anlage besteht aus
- einem Extruder mit einer Schnecke von 105 mm Durchmesser (D) und einer Länge von
41xD. Die Schnecke weist eine Entgasungszone auf;
- einen Coextruder zum Aufbringen der Deckschicht mit einer Schnecke der Länge 41 D und einem Durchmesser von 35 mm
- einem Umlenkkopf;
- eine speziellen Coextrusions-Breitschlitzdüse mit 1500 mm Breite;
- einem Dreiwalzen-Glättkalander mit horizontaler Walzenanordnung, wobei die dritte Walze um +/- 45° gegenüber der Horizontalen schwenkbar ist;
- einer Rollenbahn;
- einer Einrichtung zum beidseitigen Aufbringen von Schutzfolie;
- einer Abzugseinrichtung;
- Aufwickelstation.
Das Granulat des Basismaterials wurde dem Fülltrichter des Hauptextruders zugeführt. Im jeweiligen Plastifiziersystem Zylinder/Schnecke erfolgte das Aufschmelzen und Fördern des jeweiligen Materials. Beide Materialschmelzen wurden in der Coextrusionsdüse zusammengeführt. Von der Düse gelangt die Schmelze auf den Glättkalander, dessen Walzen die in der Tabelle 1 genannte Temperatur aufweisen. Auf dem Glättkalander erfolgt die endgültige Formgebung und Abkühlung des Materials. Zur Glättung der Oberflächen und Herstellung von glatten Folienoberflächen wurden polierte Chrom- Walzen eingesetzt. Zur einseitigen Strukturierung der Folienoberfläche wurde eine Gummi-Walze eingesetzt. Die für die Strukturierung der Folienoberfläche verwendeten Gummi-Walzen werden in der DE 32 28 002 (oder dem US- Äquivalent 4 368 240) der Fa. Nauta Roll Corporation offenbart. Anschließend wird die Folie durch einen Abzug transportiert, es wird die Schutzfolie beidseitig aufgebracht, danach erfolgt die Aufwicklung der Folie.
Es wurden folgende Verfahrensparameter gewählt: Tabelle 1 :
Temperatur des Hauptextruders 295 °C +/- 5°C
Temperatur des Coextruders 270 °C +/-5°C
Temperatur des Umlenkkopfes 285 °C +/-5°C
Temperatur der Düse 300 °C +/-5°C
Drehzahl des Hauptextruders 60 min 1 Drehzahl des Coextruders 31 min"1
Temperatur der Walze 1 76 °C
Temperatur der Walze 2 73 °C
Temperatur der Walze 3 140 °C
Abzugsgeschwindigkeit 14,6 m/min
Beispiel 5
Hauptextruder:
Es wurde ein Compound folgender Zusammensetzung abgemischt:
• 7,4 Gew.-% Grau-Masterbatch aus Beispiel 4 und
• 92,6 Gew.-% Polycarbonat Makroion 3108 550115 der Fa. Bayer MaterialScience AG Coextruder:
Es wurde ein Compound folgender Zusammensetzung abgemischt:
• 50 Gew.-% Streu-Masterbatch aus Beispiel 2 und
• 50 Gew.-% Polycarbonat Makroion 3108 550115 der Fa. Bayer MaterialScience AG Hieraus wurde eine Folie mit einseitig glatter Seite auf der Coextrusionsschicht und einseitig strukturierter Seite auf der grauen Polycarbonat-Schicht und einer Zielgesamtschichtdicke von ca. 1000 μιη extrudiert. Die graue Basisschicht war ca. 750 μιη dick, die streuende Coex-Schicht ca. 250 μιη dick. Die resultierende Folie ist in Figur 3 a dargestellt und wurde in einem Tiefziehversuch verformt wie dargestellt in Figur 3b. Beispiel 6 bis 12
Herstellung der Coexfolie: Folien-Coextrusion Die verwendete Anlage zur Herstellung der coextrudierten Folie(n) umfasst:
■ einen Extruder zur Extrusion der Schicht enthaltend wenigstens ein Polycarbonat mit einer Schnecke von 60 mm Durchmesser (D) und einer Länge von 33 D. Die Schnecke weist eine Entgasungszone auf; ■ einen Coextruder zum Aufbringen der Deckschicht mit einer Schnecke der Länge 25 D und einem Durchmesser von 35 mm;
■ eine Schmelzepumpe;
■ einem Umlenkkopf;
■ eine Breitschlitzdüse mit 450 mm Breite;
■ einen Dreiwalzen-Glättkalander mit horizontaler Walzenanordnung, wobei die dritte Walze um +/- 45° gegenüber der Horizontalen schwenkbar ist;
■ eine Rollenbahn;
■ Dickenmessung;
■ eine Einrichtung zum beidseitigen Aufbringen von Schutzfolie;
■ einer Abzugseinrichtung;
■ eine Aufwickelstation.
Das Granulat wurde aus dem Trockner in den Fülltrichter des Extruders gefördert. Im Plastifiziersystem Zylinder/Schnecke des Extruders erfolgte das Aufschmelzen und Fördern des Materials. Von der Breitschlitz-Düse gelangte die Schmelze auf den Glättkalander. Auf dem Glättkalander (bestehend aus drei Walzen) erfolgte die endgültige Formgebung und Abkühlung der Folie. Zur Prägung der Oberflächen wurden eine polierte Chrom- Walze (hochglänzende 1-er Seite) und eine strukturierte Silikon-Gummi- Walze (2-er Seite) eingesetzt. Die für die Strukturierung der Folienoberfläche verwendete Gummi- Walze ist in US-4 368 240 der Fa. Nauta Roll Corporation offenbart. Anschließend wurde die Folie durch einen Abzug transportiert und danach erfolgte die Aufwicklung der Folie.
Tabelle 2:
Weiße Streu-Schicht-Seite Graue„Tag/Nacht"-Seite
1-er Seite 2-er Seite
150 μιη 750 μπι 7,4% MB aus Beispiel 4 +
Beispiel 6 100% Weiß-Compound aus Beispiel 1 92,6% M 3108 550115
150 μιη 750 μπι 7,4% MB aus Beispiel 4 +
Beispiel 7 75% Weiß-Compound aus Beispiel 1+ 92,6% M 3108 550115
25% M 3108 550115
150 μιη 750 μπι 7,4% MB aus Beispiel 4 +
Beispiel 8 50%) Weiß-Compound aus Beispiel 1+ 92,6% M 3108 550115
50% M 3108 550115 150 μηι 750 μιη 7,4% MB aus Beispiel 4 +
Beispiel 9 25% Weiß-Compound aus Beispiel 1+ 92,6% M 3108 550115
75% M 3108 550115
112 μηι 788 μιη 7,4% MB aus Beispiel 4 +
Beispiel 10 100%) Weiß-Compound aus Beispiel 1 92,6% M 3108 550115
75 μιη 825 μιη 7,4% MB aus Beispiel 4 +
Beispiel 11 100%) Weiß-Compound aus Beispiel 1 92,6% M 3108 550115
37,5 μιη 862,5 μιη 7,4% MB aus Beispiel 4 +
Beispiel 12 100%o Weiß-Compound aus Beispiel 1 92,6% M 3108 550115
Die Granulate wurden entsprechend der Spalte„Graue„Tag/Nacht"-Seite" der Tabelle 2 gemischt und in den Hauptextruder gefordert. In den Coextruder wurde die Granulat-Mischung mit der Zusammensetzung entsprechend Spalte„Weiße Streu- Schicht- Seite" in Tabelle 2 gefördert.
Es wurden coextrudierte Folien mit einer weiß eingefärbten Streuschicht (Funktionsschicht und Einstrahlseite) und einer grau eingefärbten Deckschicht mit„Tag/Nacht"-Effekt hergestellt. Herstellung der mono-lagigen Extrusionsfolie: Folien-Extrusion
Die verwendete Anlage zur Herstellung der extrudierten mono-lagigen Folie(n) umfasst:
■ einen Extruder zur Extrusion der Schicht enthaltend wenigstens ein Polycarbonat mit einer Schnecke von 60 mm Durchmesser (D) und einer Länge von 33 D. Die Schnecke weist eine Entgasungszone auf;
■ eine Schmelzepumpe;
■ einem Umlenkkopf;
■ eine Breitschlitzdüse mit 450 mm Breite; ■ einen Dreiwalzen-Glättkalander mit horizontaler Walzenanordnung, wobei die dritte Walze um +/- 45° gegenüber der Horizontalen schwenkbar ist;
■ eine Rollenbahn;
Dickenmessung; eine Einrichtung zum beidseitigen Aufbringen von Schutzfolie; ■ einer Abzugseinrichtung;
■ eine Aufwickelstation.
Das Granulat wurde aus dem Trockner in den Fülltrichter des Extruders gefördert. Im Plastifiziersystem Zylinder/Schnecke des Extruders erfolgte das Aufschmelzen und Fördern des Materials. Von der Breitschlitz-Düse gelangte die Schmelze auf den Glättkalander. Auf dem Glättkalander (bestehend aus drei Walzen) erfolgte die endgültige Formgebung und Abkühlung der Folie. Zur Prägung der Oberflächen wurden eine polierte Chrom- Walze (hochglänzende 1-er Seite) und eine strukturierte Silikon-Gummi- Walze (2-er Seite) eingesetzt. Die für die Strukturierung der Folienoberfläche verwendete Gummi- Walze ist in US-4 368 240 der Fa. Nauta Roll Corporation offenbart. Anschließend wurde die Folie durch einen Abzug transportiert und danach erfolgte die Aufwicklung der Folie.
Beispiel 13 (nicht erfindungsgemäß)
Für die Herstellung der grau eingefärbten Folie mit „Tag/Nacht"-Effekt wurde folgende Zusammensetzung dem Hauptextruder zugeführt:
1. 89,0 Gew.-% Makroion® 3108 550115 (PC der Fa. Bayer MaterialScience AG)
2. 11,0 Gew.-% Masterbatch wie in Beispiel 1 beschrieben
Hieraus wurde eine grau eingefärbte Extrusionsfolien mit einer strukturierten Oberfläche und einer Gesamtdicke von 250 μιη und einer Lichttransmission von 25 % erhalten.
Beispiel 14 (nicht erfindungsgemäß)
Es wurde folgende Lichtstreuende Zusammensetzung dem Hauptextruder zugeführt:
3. 50,0 Gew.-% Makroion® 3108 550115 (PC der Fa. Bayer MaterialScience AG) 4. 50,0 Gew.- % Masterbatch wie in Beispiel 2 beschrieben
Hieraus wurde eine Extrusionsfolie mit einer strukturierten Oberfläche und einer Gesamtdicke von 500 μιη erhalten.
Beispiel 15 (nicht erfindungsgemäß)
Es wurde folgende Lichtstreuende Zusammensetzung dem Hauptextruder zugeführt: 5. 50,0 Gew.-% Makroion® 3108 550115 (PC der Fa. Bayer MaterialScience AG) 6. 50,0 Gew.- % Masterbatch wie in Beispiel 3 beschrieben
Hieraus wurde eine Extrusionsfolie mit einer strukturierten Oberfläche und einer Gesamtdicke von 500 μιη erhalten. Beispiel 16 (nicht erfindungsgemäß)
Es wurde folgende Lichtstreuende Zusammensetzung dem Hauptextruder zugeführt:
7. 70,0 Gew.-% Makroion® 3108 550115 (PC der Fa. Bayer MaterialScience AG)
8. 30,0 Gew.- % Masterbatch wie in Beispiel 2 beschrieben Hieraus wurde eine Extrusionsfolie mit einer strukturierten Oberfläche und einer Gesamtdicke von 500 μιη erhalten.
Beispiel 17 Aus einer Folielage aus Beispiel 13 und einer Folielage aus Beispiel 14 wird ein Stapel in der oben genannten Reihenfolge gebildet und die Lamination wurde auf einer Laminationspresse der Firma Bürkle mit folgenden Parametern durchgeführt:
- Vorheizen: Presse auf 185°C
- Pressen: 12 Minuten bei einem Druck von 5 bar - Nachdruckphase: Pressen für 8 Minuten bei einem Druck von 125 bar
- Abkühlen: Pressen bei 125 bar bis die Presse nach Abkühlung auf 45-50°C öffnet.
Es wurde eine beidseitig glattes zweischichtiges Laminat erhalten, bei dem die beiden Folienlagen innig miteinander verschweißt waren und nicht mehr voneinander trennbar waren. Beispiel 18
Aus einer Folielage aus Beispiel 13 und einer Folielage aus Beispiel 15 wird ein Stapel in der oben genannten Reihenfolge gebildet und die Lamination wurde auf einer Laminationspresse der Firma Bürkle mit folgenden Parametern durchgeführt:
- Vorheizen: Presse auf 185°C
- Pressen: 12 Minuten bei einem Druck von 5 bar
- Nachdruckphase: Pressen für 8 Minuten bei einem Druck von 125 bar
- Abkühlen: Pressen bei 125 bar bis die Presse nach Abkühlung auf 45-50°C öffnet. Es wurde eine beidseitig glattes zweischichtiges Laminat erhalten, bei dem die beiden Folienlagen innig miteinander verschweißt waren und nicht mehr voneinander trennbar waren.
Beispiel 19 Aus einer Folielage aus Beispiel 13 und einer Folielage aus Beispiel 16 wird ein Stapel in der oben genannten Reihenfolge gebildet und die Lamination wurde auf einer Laminationspresse der Firma Bürkle mit folgenden Parametern durchgeführt:
- Vorheizen: Presse auf 185°C
- Pressen: 12 Minuten bei einem Druck von 5 bar - Nachdruckphase: Pressen für 8 Minuten bei einem Druck von 125 bar
- Abkühlen: Pressen bei 125 bar bis die Presse nach Abkühlung auf 45-50°C öffnet.
Es wurde eine beidseitig glattes zweischichtiges Laminat erhalten, bei dem die beiden Folienlagen innig miteinander verschweißt waren und nicht mehr voneinander trennbar waren. Anschließend wurden alle erfindungsgemäßen Folien der Beispiele 5 bis 12 und 16 bis 18 auf ihre Eignung als Rückprojektionsflächen überprüft.
Fig. 1 zeigt den Versuchsaufbau für die Messung der Modulationstransferfunktion (MTF).
Fig. 2 zeigt den Versuchsaufbau für die Speckle-Messung bestehend aus Laser-Projektor (4), Rückprojektionsfläche (5 u.6) (im Abstand a = 25 cm) und Luminanzkamera (7) (im Abstand b = 60 cm). Fig. 3 zeigt erfindungsgemäße Folie aus Beispiel 5 im Tiefziehversuch, in Figur 3 a ist der Querschnitt der Folie vor und in Figur 3 b der Querschnitt der Folie nach dem Tiefziehversuch dargestellt.
Fig. 4 zeigt die Ergebnisse der Modulationstransferfünktions-Messung (MTF-Messung) für die Beispiele 6 bis 9.
Fig. 5 zeigt die Ergebnisse der Modulationstransferfunktions-Messung (MTF-Messung) für die Beispiele 6 und 10 bis 12.
Fig. 6 zeigt die Ergebnisse der Speckle-Messungen gemessen nach dem Versuchsaufbau in Fig. 2 für Beispiele 6 bis 12. Fig. 7 zeigt die Ergebnisse der Transmissionsmessungen für Beispiele 6 bis 9.
Fig. 8 zeigt die Ergebnisse der Transmissionsmessungen für Beispiele 6 und 10 bis 12.
Messverfahren:
1. MTF-Messung: Der Aufbau für die Messung der Modulationstransferfunktion (MTF) ist in Figur 1 dargestellt. Die zu vermessende Projektionsfolie wurde in direkten Kontakt mit einer MTF-Testschablone (2) (Edmund Optics) eingespannt. Die MTF-Schablone befand sich hierbei auf der von der Kamera abgewandten Seite. Die Rückseite der Projektionsfolie (helle Seite) wurde mit parallelem (kollimiertem) Licht beleuchtet. Eine hochauflösende Luminanzkamera (3) (Canon EOS 350D) mit Makroobjektiv wurde auf der Vorderseite der Projektionsfolie platziert und auf die Folienebene scharf gestellt. Über den Abstand der Leuchtquelle, hier ein Halogenstrahler (1) und geeignete Blendenanordnungen wurde die Divergenz der Beleuchtung minimiert.
Die sinusförmigen Intensitätsmodulationen durch die Kombination aus MTF-Schablone und Projektionsfolie (2) wurden über die Luminanzkamera (3) für die jeweiligen Ortsfrequenzen unter Dunkelraumbedingungen messtechnisch erfasst, d.h. mit Lmax und Lml„ die maximalen bzw. minimalen Leuchtdichten der Pixel für den Hell- bzw. Dunkelwert ermittelt und daraus der Kontrast CMTF
„ L max - L mi■iL
^max ^min
mit Berücksichtigung der Kontrast-Referenzwerte für die MTF-Schablone berechnet. 2. Speckle-Messung
Der Versuchsaufbau für die Speckle-Messung ist in Figur 2 dargestellt. Die Rückprojektionsfolie (5) wurde mit dem Laserprojektor (4) Microvision ShowWX (Auflösung 848 x 480 px, Color Mode„brilliant") im Abstand a = 25 cm beleuchtet. Auf der Vorderseite der Projektionsfolie (dunkle Seite) befand sich eine hochauflösende Luminanzkamera (7) (Canon EOS 350D) im Abstand b = 60 cm. Die Kameraparameter wurden in Anlehnung an die subjektive Specklewahrnehmung des menschlichen Auges angepasst und das Objektiv auf die Projektionsfläche fokussiert. Über den Laserprojektor wurden drei einfarbige und vollflächige Testbilder (6) für die jeweiligen Primärfarben der Laserquelle (rot, grün und blau) angezeigt und mittels der Luminanzkamera (7) unter Dunkelraumbedingungen messtechnisch erfasst. Der Speckle-Kontrast Cs für die jeweilige Farbe berechnet sich über den Quotienten aus der Standartabweichung σι der Intensität / geteilt durch deren Mittelwert T.
Für Projektionsfolien mit einer hoher Transmission ohne Fresneloptik erzeugt die Lichtquelle ein Helligkeitsverlauf im Messbild der Luminanzkamera. Um eine fehlerbehaftete Berechnung des Speckle-Kontrasts zu vermeiden war in diesen Fällen eine zusätzliche Hochpassfilterung erforderlich. Für den gewählten Versuchsaufbau wurde ein Speckle-Kontrast von ca. 5% angestrebt um eine Wahrnehmung durch den Betrachter zu vermeiden. Die Messergebnisse hängen von den spezifischen Versuchsaufbauten ab und von der Normalperson, die diese Versuchsbilder betrachtet. Je nach Anforderungsprofil kann die passende erfindungsgemäße Folie gewählt werden.
Transmissionsmessung:
Die Transmissionsmessung wurde mit einem Messsystem von Instrument Systems durchgeführt bestehend aus Halogenlichtquelle (LS100-130), Ulbricht-Kugel (ISP 150L) und Spektrometer (Spectro 320). Tiefziehuntersuchun :
Durch mikroskopische Untersuchungen der Querschnitte von Tiefziehproben kann das Fließverhalten der Laminate ermittelt werden. Für die optische Bewertung wurden die Dickenänderungen, Veränderungen der Dickenverhältnisse und Transparenzänderungen der Proben bewertet. Ergebnisse:
Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Folie aus Beispiel 5 im Tiefziehversuch, in Figur 3a ist der Querschnitt der Folie vor und in Figur 3b der Querschnitt der Folie nach dem Tiefziehversuch dargestellt. Der Tiefziehversuch erfolgte nach einer dem Fachmann grundsätzlich bekannten Methode wie beispielsweise beschrieben in „Thermoformen in der Praxis" von Peter Schwarzmann, Herausgeber: ILL1G, 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, München, 2008. Wie in Figur 3a und b zu sehen ist, verschlankt sich die Graufolie von einer Dicke von ca. 750μιη auf eine Dicke von 460 μιη (Reduktion auf 61%), während die Weißfolie sich von einer Dicke von 240 μιη auf eine Dicke von 150 μιη (Reduktion auf 62%) verschlankt. Beide Folienschichten zeigen also im Rahmen der Messgenauigkeit ein gleiches Verarbeitungsverhalten im Tiefziehprozess, d.h. die optischen Eigenschaften der Folie werden durch den Verformungsprozess gleichmäßig und berechenbar modifiziert.
Figur 4 zeigt die Ergebnisse der Modulationstransferfunktions-Messung (MTF-Messung) für die Beispiele 6 bis 9. Beispiel 6 mit einer Weißschichtdicke von 150 μιη und einem Weißpartikelgehalt von 100%) im Vergleich zu den Beispielen 7 bis 9 zeigt den stärksten Abfall des Kontrastes mit der Zunahme der Ortsfrequenz. Bei einer Ortsfrequenz von 2,5 Linienpaaren/mm, was einer Linienbreite von 200 μιη entspricht, zeigt Beispiel 6 einen Kontrast von unter 0,5 während die Beispiele 7, 8 und 9 mit 75%, 50% und 25% des Weißpartikelgehalts jeweils deutlich höhere Kontraste von größer 0,8 zeigen, Beispiele 8 und 9 sogar größer 0,9. Je nach Anforderungsprofil an die zu formende Projektionsfläche, in Abhängigkeit von der Lichtquelle und dem geforderten Kontrast kann eine der erfindungsgemäßen Folien gewählt werden.
Figur 5 zeigt die Ergebnisse der Modulationstransferfunktions-Messung (MTF-Messung) für die Beispiele 6 und 10 bis 12. Beispiel 6 mit eine Weißschichtdicke von 150 μιη und einem Weißpartikelgehalt von 100% zeigt auch hier im Vergleich zu den Beispielen 10 bis 12 den stärksten Abfall des Kontrastes mit der Zunahme der Ortsfrequenz. Bei einer Ortsfrequenz von 2,5 Linienpaaren/mm, was einer Linienbreite von 200 μιη entspricht, zeigt Beispiel 6 einen Kontrast von unter 0,5 während die Beispiele 10, 11 und 12 bei gleichem Weißpartikelgehalt mit 75%, 50% und 25%) der Schichtdicke jeweils deutlich höhere Kontraste von größer 0,85 zeigen. Auch hier gilt, dass in Abhängigkeit von der Lichtquelle und dem geforderten Kontrast eine der erfindungsgemäßen Folien gewählt werden kann.
Figur 6a) zeigt die Ergebnisse der Speckle-Messungen gemessen nach dem Versuchsaufbau in Figur 2 für Beispiele 6 bis 12. Beispiel 6 mit eine Weißschichtdicke von 150 μιη und einem Weißpartikelgehalt von 100% im Vergleich zu den Beispielen 7 bis 9 zeigt den geringsten Speckle- Kontrast für die jeweilige Laserlichtwellenlänge, wobei von rot über grün zu blau mit der Abnahme der Wellenlänge auch die Speckle-Kontrastwerte abnehmen. Die Beispiele 7, 8 und 9 mit 75%, 50% und 25%o des Weißpartikelgehalts weisen jeweils ansteigend höhere Kontraste und damit eine ausgeprägtere Speckle-Bildung auf.
Figur 6b) zeigt die Ergebnisse der Speckle-Messungen gemessen nach dem Versuchsaufbau in Figur 2 für Beispiele 6 und 10 bis 12. Beispiel 6 mit eine Weißschichtdicke von 150 μιη und einem Weißpartikelgehalt von 100% zeigt auch hier im Vergleich zu den Beispielen 10 bis 12 den geringsten Speckle-Kontrast für die jeweilige Laserlichtwellenlänge. Beispiele 10, 11 und 12 weisen bei gleichem Weißpartikelgehalt mit 75%, 50% und 25% der Schichtdicke jeweils ansteigend höhere Kontraste und damit eine ausgeprägtere Speckle-Bildung auf.
Figur 7 zeigt die Ergebnisse der Transmissionsmessungen für Beispiele 6 bis 9 im Wellenlängenbereich, der den Bereich vom blauen Laser bis zum roten Laser überstreicht. Beispiel 6 und Beispiel 7 zeigen hier die geringste Transmissionswerte von ca. 6 - 7 %> während mit abnehmender Weißpartikeldichte die Transmissionswerte in Beispiel 8 auf bis zu 8 % ansteigen und für Beispiel 9 sogar Transmissionswerte um 15 % erreicht werden.
Figur 8 zeigt die Ergebnisse der Transmissionsmessungen für Beispiele 6 und 10 bis 12 im Wellenlängenbereich wie für Figur 8 beschrieben. Hier wird eine geringere Abhängigkeit der Transmission von der Foliendicke beobachtet, mit abnehmender Dicke steigen die Transmissionswerte von ca. 5% auf Wert um ca. 8% an.

Claims

Kunststofffolie enthaltend wenigstens zwei Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass sie
• wenigstens eine graue Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff und eine Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich von 10 bis 70% aufweisend und
• wenigstens eine weitere Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff und Streupartikel enthält.
Kunststofffolie gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die graue Schicht wenigstens ein Farbpigment oder wenigstens einen Farbstoff enthält.
Kunststofffolie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die graue Schicht für Licht im Wellenlängenbereich von 450 bis 600 nm eine Transmission aufweist, die über mehr als 50 % der Folienfläche, bevorzugt über mehr als 70 % der Folienfläche um ± 10% oder weniger, bevorzugt um ± 7% oder weniger, besonders bevorzugt von ± 5% oder weniger abweicht.
Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Streupartikeln um organische und/oder anorganische Streupartikel handeln kann.
Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie dreidimensional verformt ist.
Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen gerichtete Oberfläche der weiteren Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff und Streupartikel eine Oberflächenrauhigkeit (Pv3z) von 1 bis 10 μιη aufweist.
Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem oder den thermoplastischen Kunststoffen) in den Schichten unabhängig voneinander um Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolymere mit Styrol, thermoplastische Polyurethane, Polyolefine, Poly- oder Copolykondensate der Terephthalsäure oder Naphthalmdicarbonsäure oder Mischungen aus diesen, bevorzugt um Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolykondensate der Terephthalsäure oder Naphthalmdicarbonsäure oder Mischungen aus diesen handelt.
8. Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der nach außen gerichteten Seite der grauen Schicht eine weitere Funktionsschicht, bevorzugt eine Kratzfestbeschichtung, eine Antireflektionsbeschichtung oder eine Antiglare-Beschichtung oder eine Beschichtung mit einer oder mehreren dieser Eigenschaften befindet.
9. Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Streupartikeln um anorganische Streupartikel mit einer Partikelgröße von weniger als 1 μιη handelt.
10. Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der grauen Schicht und der weiteren Schicht enthaltend die Streupartikel wenigstens eine zusätzliche Schicht enthaltend wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff befindet.
11. Verwendung einer Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 als Rückprojektionsfolie, bevorzugt als Rückprojektionsfolie in Black-Panel-Anwendungen.
12. Verwendung einer Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 in hinterleuchteten Bauteilen, bevorzugt in hinterleuchteten Anzeigeelementen, Bedienelementen oder Dekorelementen.
13. Verwendung gemäß Anspruch 11 oder 12 zum Einsatz im Automobil-, Flugzeug- Schienenfahrzeug- oder Wasserfahrzeuginnenbereich oder in Elektrogeräten, bevorzugt elektrischen Haushaltsgeräten oder Geräten der Unterhaltungselektronik.
14. Verfahren zur Herstellung einer Kunststofffolie gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 mittels Coextrusion, Lamination oder Extrusionslamination.
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