DE1103015B

DE1103015B - Verfahren zur Herstellung von lichtdurchlaessigen Kunststoffen mit starker Lichtstreuung

Info

Publication number: DE1103015B
Application number: DEB45477A
Authority: DE
Inventors: Dr Bruno Hirsekorn
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1957-07-27
Filing date: 1957-07-27
Publication date: 1961-03-23
Also published as: BE569382A; CH371590A; NL97762C

Description

Verfahren zur Herstellung von lichtdurchlässigen Kunststoffen mit starker Lichtstreuung In der Beleuchtungsindustrie werden zum Abschirmen der Lichtquellen meist wannenförmige Form körper verwendet. Bisher wurde für diesen Zweck als Material vorwiegend undurchsichtiges Glas, sogenanntes Milchglas, eingesetzt. Wegen der leichten Zerbrechlichkeit des Glases und seines hohen spezifischen Gewichtes ist man jedoch bemüht, das Glas durch thermoplastische Kunststoffe, z. B. Polystyrol oder Polymethacrylsäuremethylester, zu ersetzen.
Solche Kunststoffe sind außerdem leichter zu verarbeiten als Glas.
Diese Kunststoffe geben normalerweise bei der als Spritzguß bekannten Arbeitsweise durchsichtige Spritzlinge. Um sie undurchsichtig zu machen, ist es üblich, anorganische Pigmente, wie Titandioxyd, Zinksulfid, Bariumsulfat, einzuarbeiten. Je nach der Menge der zugesetzten Pigmente erhält man weißgefärbte Kunststoffmassen, die je nach Schichtdicke mehr oder weniger durchsichtig sind. Für die Licht abschirmung werden aber Kunststoffe gesucht, die das Licht stark streuen und die Lichtquelle selbst unsichtbar machen und dennoch einen möglichst großen Teil des von ihr ausgestrahlten Lichtes durchtreten lassen.
Die mit den üblichen Pigmenten gefärbten Kunststoffmassen erfüllen diese Forderung nicht oder nur sehr unvollkommen. In hohen Konzentrationen halten sie das Licht vollständig zurück, während sie in niederen Konzentrationen die Lichtquelle in ihrer Form noch deutlich erkennen lassen.
Es wurde nun gefunden, daß man lichtdurchlässige Kunststoffmassen mit starker Lichtstreuung vorteilhaft herstellen kann, wenn man thermoplastische Kunststoffe mit feinverteilten Mischpolymerisaten von ungesättigten Polyesterharzen mischt.
Als thermoplastische Kunststoffe kommen beispielsweise Polystyrol, Polymethacrylsäuremethylester, Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder auch Acetylcellulose sowie die Mischpolymerisate der diesen Verbindungen zugrunde liegenden Monomeren in Frage; besonders geeignet sind Polystyrol und Polymethacrylsäuremethylester. Unter Umständen ist es zweckmäßig, den Polymerisaten Weichmacher zuzusetzen. Dies empfiehlt sich besonders bei Verwendung von Polyvinylchlorid oder von Acetylcellulose.
Die Mischpolymerisate der ungesättigten Polyesterharze, die hier später dem allgemeinen Sprachgehrauch folgend nur als »ungesättigte Polyesterharze« bezeichnet werden, werden nach den üblichen Verfahren hergestellt. Ein geeignetes Produkt erhält man beispielsweise, wenn man ein Gemisch aus Phthalsäure und Maleinsäure mit Propandiol kondensiert und dann eine 650/oige Lösung dieses Polyesters in Monostyrol mit einem Peroxydkatalysator polymerisiert.
Die Teilchengröße der feingemahlenen, auspolymerisierten Polyesterharze soll zweckmäßig zwischen 3 und 50F, vorzugsweise zwischen 5 und 10, liegen.
Sie kann aber auch größer sein. Größere Teilchen, etwa über 200, wirken sich jedoch auf den Streuungseffekt nicht aus und werden zweckmäßig durch Sichten entfernt. Die feinverteilten ungesättigten Polyesterharze können mit den üblichen in der Kunststoffindustrie verwendeten Maschinen, z. B. mit Knetern, Mischwalzwerken oder Schnecken, in die thermoplastischen Kunststoffe eingemischt werden. Es ist aber auch möglich, Polyesterharzpulver zu den Monomeren zu geben und diese dann unter Rühren zu polymerisieren.
Die so erhaltenen Kunststoffmassen haben ganz andere optische Eigenschaften als die Ausgangsstoffe.
Charakteristisch ist die durch sie hervorgerufene starke Streuung des Lichtes. Diese bewirkt z. B., daß man den aufleuchtenden Faden einer Glühbirne durch eine gepreßte oder spritzgegossene Platte aus derartigem Material nicht erkennen kann, während das von der Glühbirne ausgestrahlte Licht fast ohne Einbuße an Intensität in diffuser Form durch die Platte dringt.
Die in den nachfolgenden Beispielen angegebene Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1 920 Teile Polystyrol werden mit 80 Teilen eines feingemahlenen Polyesterharzes auf Basis Maleinsäure, Äthylenglykol und Styrol trocken gemischt und über eine Mischschnecke gegeben. Die Temperatur im Innern der Schnecke wird so geregelt, daß sie sich vom Schneckeneingallg bis zum Schneckenausgang allmählich von 100 auf 1800 C steigert. Das aus der Schneclse kommende Polystyrol wird mit einer tSchneidevorriclltung zu einem für die Spritzgußverarbeitung geeigneten Granulat geschnitten oder wird in einer Mühle zu einem groben Pulver vermahlen.
Im ersten Fall wird die Kunststoffmasse im Spritzgußve rfahren zu Formlingen verarbeitet, während man aus dem Sunststoffpulver Preßplatten herstellt.
Bei beiden Arbeitsweisen erhält man Formkörper von starker Lichtstreunng und guter Lichtdurchlässigkeit.
Beispiel 2 In 950 Teile eines Granulats von Polymethacrylsauremethylester werden in einem geheizten Mischt walzwerk 50 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Polyesterharzpulvers eingearbeitet. Die Walztemperatur beträgt 1200 C. Nach dem Erkalten wird das abgezogene Walzfell gemahlen. Das Niablgut wird zum Teil im Spritzgußverfahren, zum anderen Teil im Preßverfahren zu Formkörpern verarbeitet. Man erheilt Spritzlinge bzw. Preßlinge von guter Lichtdurchlässigkeit, die gleichzeitig das durchfallende Licht stark streuen.
Beispiel 3 950 Teile einer mit Dimethylphtllalat weichgemachten Acetylcellulose (70 Teile Acetylcellulose auf 30 Teile Dimeiliylphtbalat) werden auf einem geheizten Walzwerk mit 50 Teilen eines feingemahlenen Polyesterharzgemisches, dessen Teilchengröße zwi zehen i und 20CL liegt und das durch Polymerisation einer 650logen Lösung eines Polyesters aus Phthalsaure und Maleinsäure mit Propandiol 1,2 in Monostyrol erhalten wird, gemischt.
Das entstandene Walzfell wird bei 1400 C zwischen verchromten Hochglanzplatten zu einer Folie verpreßt. Diese weist bei guter Lichtdurchlässigkeit eine starke Lichtstreuung auf.
Beispiel 4 940 Teile eines mit Dioctylphthalat weichgemachten Poluvinylchlorids (70 Teile Polyvinylchlorid auf 30 Teile Dioctylpllthalat) werden auf einem geheizten Walzwerk mit 60 Teilen des im Beispiel 3 beschriebenen Polyesterharzpulvers pigmentiert.
Das abgezogene Walzfell wird wie im Beispiel 3 verpreßt. Die Preßfolie zeigt wiederum gute Lichtdurchlässigkeit und starke Lichtstreuung.
Beispiel 5 In 900 Teile eines nach dem sogenannten Hochdruckverfahren hergestellten Polyäthylens werden auf einem NIischwalzwerk 100 Teile des im Beispiel 3 beschriebenen Polyesterharzpulvers eingearbeitet.
Die weitere Verarbeitung erfolgt wie im Beispiel 3.
Die erhaltenen Preßfolien zeigen eine gute Lichtdurchlässigkeit und starke Lichtstreuung.
Beispiel 6 Auf einem geheizten Mischwalzwerk werden in 950 Teile Polyvinylacetat 50 Teile des im Beispiel 3 beschriebenen Polyesterharzpulvers eingearbeitet. Das erhaltene Walzfell wird wie im Beispiel 3 verpreßt.
Man erhält eine Preßfolie mit starker Lichtstreuung bei guter Lichtdurchlässigkeit.
Beispiel 7 Auf einem geheizten Mischwalzwerli werden in 920 Teile eines nach dem Niederdruckverfahren hergestellten Polyäthylens Teile des im Beispiel 3 beschriebenen Polyesterharzpulvers eingearbeitet. Das abgezogene Walzfell wird wie im Beispiel 3 weiterverarbeitet. Die erhaltene Preßfolie bewirkt bei guter Lichtdurchlässigkeit eine starke Streuung des durchfallenden Lichtes.
Beispiel 8 Auf einem geheizten Mischwalzwerk werden in 900 Teile eines nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren gewonnenen Polyvinylchlorids 9 Teile eines organischen Zinnsalzes als Stabilisator sowie 100 Teile des im Beispiel 3 beschriebenen Polyesterharzpulvers eingearbeitet. Das abgezogene \walzfell wird zwischen zwei Hochglanzplatten verpreßt. Man erhält eine Preßfolie von guter Lichtdurchlässigkeit bei sehr starker Streuung des Lichtes.
Beispiel 9 Auf einer geheizten Schneckenpresse werden 50 Teile des im Beispiel 3 beschriebenen Polyesterharzpulvers in 950 Teile Poly-e-aminocaprolactam eingearbeitet. Der aus der Schneckenpresse austretende Strang wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, zu einem für Spritzguß geeigneten Granulat zerschnitten. Dieses wird nach dem Spritzgußverfahren zu Formlingen verarbeitet, die bei guter Lichtdurchlässigkeit eine starke Lichtstreuung aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜcHE: 1. Verfahren zur Herstellung von lichtdurchlässigen Kunststoffmassen mit starker Lichtstreuung, dadurch gekennzeichnet, daß man ungesättigte Polyesterharze mischpolymerisiert, zu Teilchengröße zwischen 3 und 200y zermahlt und durch intensives Vermischen in thermoplastischen Kunststoffen nach oder während ihrer Herstellung homogen verteilt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastische Runststoffe Polystyrol oder Polymethacrylsäuremethylester verwendet.