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Title:
PLASTIC SHEET WITH NACREOUS GLOSSY SURFACE AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1985/002855
Kind Code:
A1
Abstract:
Plastic sheet with nacreous glossy surface, comprised of polymethyl methacrylate and polycarbonate free of filler.

Inventors:
MATTHIESEN JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/DE1984/000283
Publication Date:
July 04, 1985
Filing Date:
December 22, 1984
Export Citation:
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Assignee:
MATTHIESEN GERDA (DE)
FREUDEMANN JAN PETER (DE)
International Classes:
C08J5/18; C08L33/12; C08L69/00; B29C48/08; (IPC1-7): C08J5/18; C08L69/00; B29C47/00
Foreign References:
US3234313A1966-02-08
US2798258A1957-07-09
GB1182807A1970-03-04
Other References:
CHEMICAL ABSTRACTS, Vol. 81, No. 4, 29 July 1974, Columbus, Ohio (US) see page 43, Abstract 14305n, JP, A 7400353 (Teijn Chemicals Ltd. et al) 5 January 1974
CHEMICAL ABSTRACTS, Vol. 79, No. 8, 27 August 1973, Columbus, Ohio (US) see page 30, Abstract 43253h, JP, A, 7312344 (Teijn Ltd) 16 February 1973
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kunststoffolie mit perlmuttartig glänzender Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine füllstofffreie PolyπethylmethacrylatPolycarbonatFolie handelt.
2. Kunststoffolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Polymethylmethacrylat und Polycarbonat in einem Gewichts Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 2 besteht.
3. Kunststoffolie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen löslichen trasnparent färbenden Farbstoff enthält.
4. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymethylmethacrylat als Granulat und Polycarbonat als Gra¬ nulat und gegebenenfalls den Farbstoff intensiv innig mitein¬ ander vermischt und zu klumpe förmiger Masse homogenisiert, dieses Mischgut einem Extruder zuleitet, das Mischgut darin mit einer Verarbaitungsteπperatur zwischen 260 und 300 C plastifiziert und durch das Extruderwerkze g die Folie als Flachfolie abzieht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Einschneckenextruder mit einem Verhältnis L/D von Schneckenlänge L zu Schn ckendurchmesser D im Bereich von 20 bis 30, vorteilhaft 30, verwendet und mit einer Umfangsgeschwindigkeit v der Schnecke von etwa 30 bis 50 m/Mi arbeitet.
Description:
Kunststoff-Folie mit perlmuttartig glänzender Ober¬ fläche und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf neue Kunststoff-Folien mit perlmuttartig glänzender Oberfläche souia auf ein Ver¬ fahren zu deren Herstellung.

Es gibt vielerlei Aπueπdungs- und Gebrauchszwecke, für die glasklare Folien ungeeignet sind, statt dessen eine ge¬ wisse gemilderte Transparenz und ein eher pβrlmuttartigeβ

Aussehen erwünscht sind. Dies gilt beispielsweise dann, wenn aus solchen Folien oder Platten Knöpfe oder Dekσ- rationsgebildβ geschnitten oder Sch uckperleπ sowie- Be- steckgriffe und ähnliches herausgearbeitet werden sollen. Lüsterglanz und perl uttartiges Aussehen werden üblicher¬ weise dadurch erreicht, daß entsprechende Füllstoffe, wie Perlglanz- und Perlmutt-Pigmente, in die Kunststoff-Form- asse eingearbeitet werden, aus der die Formkörper, zum Beispiel die Folien oder Platten, gefertigt werden. So sind aus der DE-AS 16 94 748 einen Gehalt an 0,5 bis 10 % an unporöser, kristalliner Kieselerde aufweisende Kunststoff-Folien bekannt, die durch diesen Füllstoff-Zu¬ satz auf den zum Beispiel für Lichtpauspapier gebräuch¬ lichen gewünschten Grad an Glanz/Undurchsichtigkeit/ Transparenz gebracht sind. Aus der DE-AS 11 67 232 ist es bekannt, Glasplättchen bestimmter geringer Dicke und Länge als Perlmuttpigmente in Kunststoff-Formmaasen zu verwenden. Außerdem bietet der Handel spezifische, für Kuπststoff-Fαrmmassen brauchbare Perlglanz- und Perlmutt¬ pigmente an.

Abgesehen davon, daß das Einarbeiten solcher Pigment- Füllstoffe arbeitsauf endig ist und es oftmals sogar schwierig wird, aus der For masse die mit dem Pigment eingebrachte Suspβnsionsflüssigkβit restlos zu entfernen, was notwendig ist, um dadurch bedingte Fehlstellen in der ausgeformten Folie sicher auszuschließen, besteht auch die Gefahr, daß füllstoff-haltige Folien Alterungser¬ scheinungen und Korrαsioπsanf lligkeit zeigen, die deren Abriebfestigkeit und Uitterungsbeständigkeit bei Dauer- benutzuπg unerwünscht beeinträchtigen. So verlieren häufig aus mit Perlglaπzpigment gefüllter Kunststoff- Formmasse gefertigte Knöpfe, unechte Perlen oder Bβ- steckgriffe nach relativ kurzer Gebrauchszeit bzw. Trage¬ zeit ihren ursprünglichen perlmuttartigeπ Glanz und werden "matt" und unansehnlich.

Insbesondere für die Anwendung als Außendekorations- gebilde, die dauernd der Witterung und den korrodieren¬ den Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, werden Folien und Platten benötigt, die neben guten mechanischen Eigen¬ schaften wie Bruch- und Rißfestigkeit und guten Elasti- zi ' tätseigenschaften sehr gute Uärme- und Uitterungsbe- ständigkeit aufweisen müssen. Polycarbonate sind solche thermoplastischen Kunststoffe, die diesen Forderungen weitgehend genügen und die durch Zumischung anderer Kunststoffe auch schon hinsichtlich der einen oder an¬ deren Eigenschaft verbessert worden sind. So sind be¬ reits Kunststof -Formmassen bekannt, die neben Polycar¬ bonat Acrylsäureester-Polymere bzw. -cαpolymere enthal¬ ten. Es werden beispielsweise in der DE-OS 23 03 190 modifizierte Pαlycarbonatharz-Massen in Vorschlag ge¬ bracht, die zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften, speziell der Schlagzähigkeit der Pσlycarbonat-Kunst3toff- massen, einen Zusatz von 1 bis 20 % an kautschukartigen Polyalkylacrylat-Elastαmerβn enthalten. Die DE-OS 23 20 736 beschreibt ebenfalls Polycarboπatharz-Zusammeπ3θtzuπgen erhöhter Schlagzähigkeit, die einen Zusatz von 3 bis 35 Geu.-_ eines Polyacrylat-Elasto eren aufweisen. Aus der DE-PS 22 64 268 sind Polycarbonat-Formmassen bekannt, deren Schmelzviskosität verringert und deren Preß- und Aus ormeigenschaften verbessert sind dadurch, daß in der Formmasse 0,01 biβ 50 Gew.-?. an einem speziellen Acryl- polymeren mit 90 - 75 Gew.-^ r.ethylmethacrylateinheiten und 10 - 25 Gew.- Alkylacrylateinheiteπ vorhanden sind. Für diese letztgenannten For masseπ wird angegeben, daß nach der Verarbeitung beide Bestandteile, das Polycarbonat und das Acrylcopαlymere, ineinander gelöst einphasig vor¬ liegen und daraus glasklare Platten und Gegenstände er¬ halten werden. Es ist weiterhin aus der DE-AS 16 94 273 bekannt, daß man die an sich schon hohe Lichtdurchlässig¬ keit von Polycarbonat-Formkörpern, damit diese als Glas-

ersatz zu dienen vermögen, dadurch erhöhen kann, daß man sie mit einem Überzug aus Pαlymethyl ethacrylat beschichtet. Für Aπweπdungs- und Gebrauchszwecke, bei denen ein eher perlmuttartiges Aussehen verlangt wird, sind diese Fo¬ lien auf Polycarbonat-Basis trotz ihrer zweckmäßigen, mechanischen Eigenschaf en und ihrer erwünschten Uärme- und Uitterungsbeständigkeit wegen ihrer ihnen eigenen hohen Lichtdurchlässigkeit nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoff- folie -zu schaffen, die neben hervorragenden mechanischen Eigenschaften, hoher Abriebfβstigkeit und sehr guter Uitterungsbeständigkeit über praktisch unbegrenzte Ge¬ brauchszeit den ihr eigenen perlmuttartigen Oberflächen¬ glanz unverändert behält.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Ge- staltuπgsmerkmale vorgesehen, wobei in den Unteran¬ sprüchen 2 und 3 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und fördernde Weiterbildungen beansprucht sind.

In den Ansprüchen 4 und 5 ist ein Verfahren zur Her¬ stellung erfiπdungsge äßer Folien beansprucht.

Es wurde überraschend gefunden, daß durch Mischung von Polymethylmethacrylat und Polycarbonat, insbesondere • Einmischung von Polymethylmethacrylat in Polycarbonat, eine Formmasse erhalten wird, aus der sich Formkörper, wie Folien und Platten ausformen lassen, die in füll- stoff-freiem Zustand perlmuttartig glänzende Oberflächen aufweisen. Sie besitzen eine Glaπz/Uπdurchsichtigkeits/ Transparenz-Ausgewogenheit, wie man sie bisher nur von pigmβntgefüllten Folien kennt.

Erfiπdungsgemäßθ Folien und Platten enthalten die bei¬ den Bestandteile ' Pσlymethyltnethacrylat (PMMA) und Poly¬ carbonat (PC) zweckmäßig im Gewichtsυerhältπis 1 : 1. Uill man die Uπdurchsichtigkeit zugunsten des Glanz- effektes verringern, kann das Gewichtsverhältπis von PMMA:PC niedriger liegen, gewünschteπfalls bis auf 1 : 2 abnehmen. Eine noch stärkere Verringerung emp¬ fiehlt sich, abgesehen von dem zur Zeit noch hohen Preis für PC, nicht, weil der Perl utteffekt dann relativ mäßig wird.

In gleicher Weise verliert sich der Perlmutteffekt bei Folien, bei denen der Anteil an PMMA den Anteil an PC wesentlich übersteigt.

Zur Fertigung erfiπduπgsgemäßer Folien werden die Aus- gangsbestaπdteile, das PMMA und das PC, in handelsüb¬ licher Granulatform in dem gewünschten Mengenverhältnis miteinander gründlich vermischt. Eine Vormischung kann in einem Flügel- oder Schaufelmischer hergestellt wer¬ den.

Das gründlich getrocknete und vorgemischtβ Material wird dann einem Schmelzmischvorgang bei Temperaturen zwischen 260 und 300 C im Extruder unterworfen und mit möglichst hoher Mischintensität sehr schnell durch den Extruder geschickt. Dabei bleibt das Mischgut trotz der praktisch molekulardispersen Durchmischung zwei- phasigj es liegt die eine Phase in feiner Zerteilung dispers in der anderen Phase vor, und wenn man die so plaβtifizierte Masse durch das Extrusionswerkzeug, bei¬ spielsweise eine Breitschlitzdüse, abzieht, erhält man die Folie, worin die Bestandteile eine Art verfestigte Emulsion bilden. Im ; Gegensatz zu üblichen einphasigen, glasklaren Folien haben erfindungsge äße Folien perl-

uttartigen Glanz und zeigen, wenn das Mischgut zu¬ sätzlich einen handelsüblichen löslichen, transparent- färbeπden Farbstoff enthält, eine pβrlmuttglanzartig leuchtende Farbe, die unter allen Betrachtungswinkeln stets deutlich zu erkennen ist. Selbst aus extremen Winkeln tritt keine Blendung auf, und die Farbe hat stets seidigen Glanz. '

Im Gegensatz zu üblichen Folien mit glänzender Ober¬ fläche, wie man sie aus füllstoffhaltigβn Formmassβπ mit üblichen Perlmuttglanz-Zusätzen erhält, tritt bei erfindungsgemäßen Folien keine Blendung durch Totalre- . flexion oder dergleichen auf, die die eigentliche Farbe unkenntlich macht.

Die für die Zwecke der Erfindung verwendbaren Poly- methylmethacrylate und Polycarbonate sind Haπdelspro- dukte, die als Granulate geliefert werden. Die nach der Erfindung zu vermischenden Materialien müssen trocken sein. Daher werden die üblichen Haπdelsgranulate sorg¬ fältig vorgetrocknet, damit eventuell vorhandene Rest- feuchte aus dem Material entfernt wird, andernfalls die Gefahr besteht, daß die fertigen Folien Blasen oder son¬ stige Fehlstellen aufweisen. Der Extruder ist zweckmäßig mit einer Entgasungsυorrichtung versehen.

Zur Farbgebung können dem Mischgut lösliche, transpa- rentfärbeπde Farbstoffe be-igegeben werden. 3β nach Farbe und Farbdichte empfiehlt sich ein Farbstoffzusatz von etwa 1,2 bis 1,5 Gew.-^. Zweckmäßig werden solche Farb¬ stoffe eingesetzt, die gute Lichtbeständigkeit zeigen. Farbstoffe dieser Art sind als Handelsprodukte erhält¬ lich. Es sind auch bereits gefärbte Granulate im Handel; sie können in gleicher Weise wie ungefärbte Granulate verarbeitet werden.

Beispiel :

Polymethylmethacrylat (PMMA) Haπdelsprαdukt "Diacoπ CM G302" der Firma ICI) und Polycarbonat (PC) (Handels- produkt Makrolon 3103 der Firma Bayer) wurden vorge¬ trocknet und im Gewichtsverhältnis 1 : 1 in einem Schπellmischer zu einer Vormischuπg (Dryblend) ver¬ mischt. Zu 250 kg eines solchen Gemisches wurden 3,75 kg eines rotf rbeπden, löslichen Farbstoffes (Qualität Macro-lex der Firma Bayer) eingemischt. Die so gewonnene, homogenisierte, gleichförmige, als k u - penförmige Masse vorliegende Vormischung wurde in den Einfülltrichter eines Eiπschπeckenextruders eingefüllt, bei dem ein Verhältnis L/D (Schneckenlänge L zu Schnek- kendurchmesser D) von 30 bestand. Der Schneckenzylinder des Extruders hatte Heiz- und Kühleiπrichtungen und an dem dem Einfülltrichter entgegengesetzten Zyli der- ende ein Brβitspritzkopf oder eine Schlitzdüse als Extrusionswerkzeug, dem in üblicher Weise Kühleiπrich- fcung, Gl tt- und Abzugswalzen, Aufwickel- bzw. Schπeid- und Stapelvorrichtung nachgeschaltet werden. Wegen ge¬ ringfügiger Querschrumpfung der Folie wurde eine Breit- schlitzdüse mit einer Schlitzbreite von 550 mm verwendet, so daß die Breite der fertigen Folie etwas mehr als 500 mm betrug. Der Schneckenzylinder wurde auf eine Temperatur von 280 C aufgeheizt und bei dieser Temperatur gehalten, und das Verarbeituπgsgut wurde durch den Extruder mit einer Durchsatzgeschwiπdigkeit geschickt, die ein Ver¬ brennen des Materials durch Uberhitzuπg ausschloß und bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Schnecke von etwa 40 m/min lag.

Es wurde eine rotgefärbte Folie mit perlmuttartig glän¬ zender Oberfläche gewonnen, deren perlmuttglanzartig leuchtende Farbe unter allen Betrachtungswinkeln stets

deutlich zu erkennen war, und die selbst aus extremen Winkeln betrachtet nicht blendete, deren Farbe viel¬ mehr stets einen seidigen Glanz hatte.