LAMINATED SHEET CONTAINING POLYCARBONATE AND POLYALKYLENETEREPHTALATE

Abstract: 1. Transparent laminate film, consisting of A) a transparent, thermoplastic polycarbonate film of a thickness from about 50 mu m to 350 mu m and B) a transparent, thermoplastic polyalkylene terephthalate film of a thickness from 10 mu m to 100 mu m.

Description: Verbundfolien aus Polycarbqnaten und Polyalkylenterephthalaten Für die Herstellung von Schalttafeln, Namensschildern und Folienschaltern werden sowohl Folien aus Polycarbonat als auch aus Polyethylenterephthalat eingesetzt. Bei der Auswahl der Folien wird im allgemeinen eine Polycarbonatfolie bevorzugt, da diese sich einfach mit einer matt strukturierten und daher kratzunempfindlichen Oberfläche herstellen lässt und sich zudem sehr einfach mit Siebdruckverfahren bedrucken lässt. Folien aus Polyethylenterephthalat, die nur mit hochglänzenden, spiegelnden und somit kratzempfindlichen Oberflächen herstellbar sind, lassen sich schlecht bedrucken und werden nur dann eingesetzt, wenn an die Folie hohe Forderungen hinsichtlich Lösungsmittelbeständigkeit gestellt werden, beispielsweise um die im Gebrauch auftretende Verschmutzung der Oberfläche mit Lösungsmitteln reinigen zu können. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, transparente Folien zu entwickeln, die sich entsprechend wie Poly carbonat sowohl mit polierten als auch mit matt strukturierter Oberfläche, herstellen lassen, gut bedruckbar und gleichzeitig lösungsmittelbeständig sind. Die naheliegende Verwendung von bekannten Folien aus Polycarbonat-Polyester-Mischungen (siehe beispielsweise JA-49080162, JA-49-113 849, JA-51-064 561, US-Patente 3 956 229, 3 975 355, DE-OS 2 647 565, US-Patente 4 155 898 und 4 157 997 sowie JA 56-034 428) führt nicht zum Ziel, da derartige Folien sich bei hohem Anteil an Polyalkylenterephthalat schlecht bedrucken lassen und bei hohem Polycarbonatanteil nicht ausreichend lösungsmittelbeständig sind. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind transparente Verbundfolien bestehend aus A) einer transparenten, thermoplastischen Polycarbonat folie einer Dicke von etwa 50 pm bis 350 pm, vor zugsweise 100 pm bis 200 pm, und B) einer transparenten, thermoplastischen Polyalkylen terephthalatfolie einer Dicke von 10 pm bis 100 pm, vorzugsweise 25 pm bis 50 pm. Transparenz im Sinne der vorliegenden Erfindung heisst, dass die Lichtdurchlässigkeit t 50 % ist, gemessen mit Ulbricht Kugel, damit der Streulichtanteil mit erfasst wird, da bei strukturierten Folien ein erheblicher Anteil des Lichtes diffus gestreut wird. Bedruckbarkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung heisst, dass die Folie mit handelsüblichen Lacken, vorzugsweise Siebdruckfarben, ohne Vorbehandlung bedruckt werden kann und die Druckfarbe sich innig mit der Folienoberfläche verbindet. Bei Prüfung der Haftfähigkeit durch Gitterschnittest, nach DIN 53 151, darf sich die Farbe an der Schnittkante nicht lösen, wenn eine Selbstklebefolie über die Schnittstelle geklebt und anschliessend abgezogen wird. Lösungsmittelbeständigkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung heisst kein Angriff der Oberfläche durch aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Lösungsmittel wie Aceton, Nethylenchlorid, Cyclohexanon, Benzylalkohol, Toluol etc. Oberflächenstrukturierung im Sinne der vorliegenden Erfindung heisst, dass die Folienoberfläche eine Rauhigkeit R3Z von 3 bis 50 pm besitzt (gemessen nach DIN 4768). Die erfindungsgemässen Verbundfolien sind unseres Erachtens neu und besitzen die gewünschte Eigenschaftskombination aus Transparenz, Lösungsmittelbeständigkeit und Bedruckbarkeit, so dass sie für den eingangs dargelegten Verwendungszweck geeignet sind. Gemäss US-Patent 3 730 767 sind Magnetträger bekannt, die auf einer Polyestergrundlage eine Zwischenschicht, die als Haftvermittler dient, enthalten, welche jeweils aus einem Polyester-Polycarbonatgemisch besteht, wobei der Gehalt an Polycarbonat 1 bis 25 Gew.%, bezogen auf Gewicht des Polyesters, beträgt. Die Zwischenschicht dient zur besseren Haftung der Magnetschicht. Gemäss japanischer Patentanmeldung Nr. 43 191 von 1971, publiziert am 3.2.1973 unter Nr. 8880 sind biaxial gestreckte Folien bekannt, die aus Polyesterfilmen aufgebaut sind, wobei einer der Polyesterfilme ein anderes thermoplastisches Harz enthalten muss, das mit dem Polyester unverträglich ist, in Mengen von 0.01 bis 2 Gew. %, bezogen auf Gewicht Polyester. Als anderes thermoplastisches Harz kann beispielsweise Polycarbonat dienen. Ziel dieser Verfahrensweise sind klar-transparente biaxial gestreckte Polyesterfilmlaminate mit guten Gleiteigenschaften. Gemäss japanischer Patentanmeldung Nr. 159 149 von 1976, publiziert am 20.7.1978 unter Nr. 82 413 sind Kombinationen aus dielektrischen Folien und russgefüllten Polycarbonatfolien bekannt. Die dielektrischen Folien können unter anderem aus Polyesterharzen bestehen. Die Laminate dienen als elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial. Die erfindungsgemässen Polyester-Polycarbonatverbundfolien sind unseres Erachtens durch diese drei letztgenannten Literaturstellen weder vorweggenommen noch nahegelegt. Zur Herstellung der Polycarbonatfolienkomponente sind die durch Umsetzung von Diphenolen, insbesondere von Dihydroxydiarylalkanen, mit Phosgen oder Diestern der Kohlensäure erhältlichen Polykondensate geeignet, wobei ausser den unsubstituierten Dihydroxydiarylalkalen auch solche geeignet sind, deren Arylreste in o- und/oder m-Stellung zur Hydroxylgruppe Methylgruppen oder Halogenatome tragen. Ebenso sind verzweigte Polycarbonate geeignet. Die geeigneten Polycarbonate haben mittlere Gewichtsmittel-Molekulargewichte Mw zwischen 10 000 und 100 000, vorzugsweise zwischen 20 000 und 40 000, ermittelt durch Messungen der rel. Viskosität in CH2Cl2 bei 250C und einer Konzentration von 0.5 g pro 100 ml. Geeignete Diphenole sind beispielsweise Hydrochinon, Resorcin, 4.4'-Dihydroxydiphenyl, Bis- (hydroxy-phenyl) alkane wie 1 8-Alkylen- bzw. c -c wie beispielsweise C1-C8-Alkylen- bzw. C2-C8-Alkyliden- bisphenole, Bis-(hydroxy-phenyl)-cycloalkane wie beispielsweise C5-C15-Cycloalkylen- bzw. C5-C15-Cycloalkylidenbisphenole, Bis-(hydroxy-phenyl)-sulfide, -ether, -ketone, -sulfoxide oder -sulfone, ferner , OC-Bis- (hydroxyphenyl) -diisopropylbenzol sowie die entsprechenden kernalkylierten bzw. kernhalogenierten Verbindungen. Bevorzugt sind Polycarbonate auf Basis Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-2.2 (Bisphenol A), Bis-(4-hydroxy-3.5dichlor-phenyl)-propan-2.2 (Tetrachlorbisphenol A), Bis-(4-hydroxy-3.5-dibromphenyl)-propan-2.2(Tetrabrombisphenol A), Bis- (4-hydroxy-3 . 5-dimethyl-phenyl) -pro- pan-2.2 (Tetramethylbisphenol A), Bis- (4-hydroxy-phenyl) - cyclohexan-1.1 (Bisphenol Z) sowie auf Basis von Dreikernbisphenolen wie 0C.0C'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-di- isopropylbenzol. Weitere für die Herstellung der Polycarbonate geeignete Diphenole sind beispielsweise in den US-Patenten 3 028 365, 3 062 781, 3 148 172 und 3 271 367 beschrieben. Zur Herstellung - der Polyalkylenterephthalatfol ienkompo- nente B) erfindung sg emäss geeignete Polyalkylenterephthalate sind Reaktionsprodukte aus aromatischen Dicarbonsäuren oder ihren reaktionsfähigen Derivaten (z.B. Direthylestern) und aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Diolen und Mischungen dieser Reaktionsprodukte. Sie lassen sich nach bekannten Methoden herstellen. (Sie dazu beispielsweise Kunststoff-Handbuch, Bd. VIII, S. 695 ff, Carl Hanser Verlag, München 1973). Bevorzugte Polyalkyl enterephthalate enthalten mindestens 80, insbesondere mindestens 90 Mol-%, bezogen auf die Dicarbonsäurekomponente, Terepthalsäurereste und mindestens 80, insbesondere mindestens 90 Mol-%, bezogen auf die Diolkomponente, Ethylenglykol- und/oder Butandiol-1,4-Reste, besonders bevorzugt Butandiol-1.4-Reste. Diese bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Terephthalsäureresten bis zu 20 Mol-% Reste anderer aromatischer oder cycloaliphatischer Dicarbonsäuren mit 8-14 C-Atomen oder aliphatischer Dicarbonsäuren mit 4-12 C-Atomen enthalten, wie z.B. Reste von Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, 4,4' Die phenyldicarbonsaure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Cyclohexandiessigsäure. Diese bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Ethandiol- bzw. Butandiol-1,4-Resten bis zu 20 Mol-% anderer aliphatischer Diole mit 3-12 C-Atomen oder cycloaliphatischer Diole mit 6-21 C-Atomen enthalten, z.B. Reste von Propandiol-1,3, 2-Ethylpropandiol-1, 3, Neopentylglykol, Pentandiol-1,5, Hexandiol-1,6, Cyclohexandimethanol-1,4, 3-Methylpentandiol-2,4, 2-Methylpentandiol-2,4, 2,2,4-Trimethylpentandiol-1,3 und -1,6, 2-Ethylhexandiol-1,3, 2,2-Diethylpropandiol-1, 3, Hexandiol-2,5, 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl) -propan und 2,4 Dihydroxy-1,1,3,3-tetramethylcyclobutan sowie solche mit aromatischen Resten wie 1, 4-Di- (ss-hydroxyethoxy) -benzol, 2,2-Bis- (3-ss-hydroxy-ethoxy-phenyl) -propan und 2,2-Bis (4-hydroxypropoxy-phenyl)-propan (DE-OS 24 07 674, 24 07 776, 27 15 932). Die Polyalkylenterephthalate können durch Einbau relativ kleiner Mengen 3- oder 4-wertiger Alkohole oder 3- oder 4-basischer Carbonsäuren, wie sie z.B. in der DE-OS 19 00 270 und der US-PS 3 692 744 beschrieben sind, verzweigt werden. Beispiel bevorzugter Verzweigungsmittel sind Trimesinsäure, Trimellithsäure, Trimethylolethan und -propan und Pentaerythrit. Es ist ratsam, nicht mehr als 1 Mol-% des Verzweigungsmittels, bezogen auf die Säurekomponente, zu verwenden. Besonders bevorzugt sind Polyalkylenterephthalate, die allein aus Terephthalsäure oder deren reaktionsfähigen Derivaten (z.B. deren Dialkylestern) und Ethylenglykol und/oder Butandiol-1,4 hergestellt worden sind, ganz besonders jedoch aus Butandiol-1.4 hergestellt worden sind. Die verwendeten Polyalkylenterephthalate besitzen im allgemeinen eine Intrinsic-Viscosität von 0,4 bis 1,5 dl/g, vorzugsweise0,5 - 1,3 dl/g, insbesondere 0,6 - 1,2 dl/g, jeweils gemissen in Phenol/o-Dichlorbenzol (1:1 Gew.-Tl.) bei 250C. Die Herstellung der erfindungsgemässen Verbundfolien erfolgt nach einem Coextrusionsverfahren, wobei die Schmelze der beiden Komponenten A) und B) über einen Zweischichtadapter bei Temperaturen von etwa 260au bis etwa 2900C einer Breitschlitzdüse zugeführt werden und die Schmelzfahne über einen Chillrollabzug ausgezogen wird. Hierbei muss die erste Abzugswalze stark gekühlt sein (Temperatur IOOC bis 500C) und kann je nach Anforderung mit einer polierten oder strukturierten Oberfläche versehen sein. Wichtig ist hierbei, dass die Abkühlung der Schmelzfahne innerhalb von 0,5 bis 3 Sekunden erfolgt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Verbundfolien das dadruch gekennzeichnet ist, dass die Schmelzen der beiden Komponenten A) und B) über einen Zweischichtadapter bei Temperaturen von 2600C bis 2900C einer Breitschlitzdüse zugeführt werden, und dass die Schmelzfahne über einen Chillrollabzug ausgezogen wird, wobei die erste Abzugswalze auf Temperaturen von etwa 100C bis 500C abgekühlt sein muss, und wobei die Oberfläche dieser Abzugswalze je nach Anforderung mit einer polierten oder mit einer strukturierten Oberfläche versehen ist. Die erfindungsgemässen Folien können einerseits die in der Praxis geforderte matt strukturierte, lösungsmittelbeständige Oberfläche aufweisen, bedingt durch die Polyalkylenterephthalatkomponente und andererseits die geforderte leichte Bedruckbarkeit der Rückseite bedingt durch die Polycarbonatkomponente. Des weiteren sind diese Folien hochtransparent, so dass die auf der Rückseite aufgedruckten Farben klar mit hoher Tiefenwirkung bei Betrachtung von der Vorderseite erkennbar sind. Dass man derartige, hochwertige Folien durch Coextrusion von Polycarbonat und Polyalkylenterephthalat erhalten kann, ist insofern überraschend, als einerseits Polyalkylenterephthalate teilkristalline Polymere sind, deren Schmelzen man sehr schnell auf Temperaturen unterhalb ihrer jeweiligen Einfriertemperatur TG, die zwischen 800C und 400C liegt, abkühlen muss, um Transparenz von Polyalkylenterephthalatfolien zu erhalten, und andererseits Polycarbonatschmelzen verhältnismässig langsam abgekühlt werden müssen, um spannungsarme Polycarbonatfolien mit der notwendigen Oberflächenqualität zu erhalten. Trotz der schnellen Abkühlung bei dem erfindungsgemässen Coextrusionsverfahren ist die Oberflächenqualität der Polycarbonatfolienkomponente A-) vergleichbar gut wie von Polycarbonatfolien, die durch Extrusion und langsame Abkühlung erhalten werden. Bei Verwendung einer Abzugswalze mit strukturierter Oberfläche wird die Polyalkylenterephthalatoberfläche der Verbundfolie entsprechend matt strukturiert, sofern bei der Coextrusion die Polyalkylenterephthalatschicht der strukturierten Walzenoberfläche zugewandt ist. Eine weitere Herstellungsvariante für die erfindungsgemässen Verbundfolien besteht darin, dass man eine beidseitig blanke, unverstreckte Folie aus Polyalkylenterephthalt mit einer Schmelze aus Polycarbonat einseitig beschichtet wird, wobei die Polyalkylenterephthalatfolie auf eine Kühlwalze mit strukturierter Oberfläche aufläuft und die Schmelzfahne der Polcarbonatschmelze mit einer weiteren, vorzugsweise mit temperaturbeständigem Gummi überzogenen Walze, an die Polyalkylenterephthalatfolie angepresst wird. Durch die Wärmekapazität der Polycarbonatschmelze wird die Polyalkylenterephthalatfol ie so stark erweicht, dass sie die Oberflächenstruktur der Kühlwalze annimmt. Dagegen führten die Versuche, Folien aus Polyalkylenterephthalat mit Folien aus Polycarbonat zu kaschieren nicht zu den erfindungsgemässen Verbundfolien mit dem gewünschten Eigenschaftsbild, da vor allem Schlieren im Kaschierkleber bei der anschliessenden Bedruckung auf der Polycarbonatseite sichtbar werden, und da nur die Variante mit glänzender, also polierter Sichtseite verfügbar ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Verbundfolien aus den Komponenten A) und B), das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine beiseitig blanke, transparente unverstreckte, thermoplastische Folie aus Polyalkylenterephthalat einer Dicke von 10 pm bis 100 pm gemäss Kom ponente B) mit einer zwischen 270 und 3300C heissen Schmelze aus thermoplastischem, transparentem Polycarbonat einseitig beschichtet, wobei die Polyalkylenterephthalatfolie auf eine Kühlwalze mit strukturierter Oberfläche und einer Temperatur von 100C bis 500C auf läuft, und wobei die Schmelzfahne der Polycarbonatschmelze mit einer weiteren, vorzugsweise mit temperaturbeständigem Gummi überzogenen Walze an die Polyalkylenterephthalatfolie mit einem Druck von 0,1 bis 10 kp/cm Walzenlänge angepresst wird. Beispiel Ein Homopolycarbonat aus 2.2-Bis (4-hydroxyphenyl) -propan mit einer relativen Viskosität von 1,42 (gemessen bei 250C mit Ubbelohde-Viskosimeter in CH2Cl2 und einer Konzentration von 0,5 g/100 ml) wird in einem Einwellenextruder bei Zylindertemperaturen von 3000C aufgeschmolzen und die Schmelze über einen 2-Schichtadapter einer Breitschlitzdüse zugeführt. Ein Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskositat von 1,25 (gemessen in Phenol/o-Dichlorbenzol bei 250C) wird auf einem Einwellenextruder aufgeschmolzen und die Schmelze ebenfalls über den 2-Schichtadapter der gemeinsamen Breitschlitzdüse zugeführt. Der Kanalquerschnitt des Adapters für die Polycarbonatschmelze ist 3 x grosser als der für die Polybutylenterephthalat-Schmelze. Die Schmelze der übereinandergeschichteten Polymeren wird aus dem Lippenspalt der Breitschlitzdüse auf eine Kühlwalze mit strukturierter Oberfläche, die eine Oberflächentemperatur von 230C besitzt, ausgedrückt. Die durch Erkalten der Schmelze erhaltene Folie ist hochtransparent und die Polybutylenterephthalat-Schicht hat eine kratzunempfindliche strukturierte Oberfläche.

Claims: Patentansprüche 1. Transparente Verbundfolie bestehend aus A) einer transparenten, thermoplastischen Poly carbonatfolie einer Dicke von etwa 50 pm bis 350 pm, und B) einer transparenten, thermoplastischen Poly alkylenterephthalatfolie einer Dicke von 10 pm bis 100 pm. 2. Verbundfolien gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Dicke der Polycarbonatfolie 100 pm bis 200 pm ist. 3. Verbundfolien gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Dicke der Polyalkylentere phthalatfolie 25 pm bis 50 pm ist. 4. Verfahren zur Herstellung der Verbundfolien gemäss Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzen der beiden Komponenten A) und B) über einen Zweischichtadapter bei Temperaturen von 2600C bis 2900C einer Breitschlitzdüse zugeführt werden, und dass die Schmelzfahne über einen Chillrollabzug ausgezogen wird, wobei die erste Abzugswalze auf Temperaturen von etwa 100C bis 500C abgekühlt sein muss, und wobei die Oberfläche diese Abzugswalze je nach Anforderung mit einer polierten oder mit einer strukturierten Oberfläche versehen ist. 5. Verfahren zur Herstellung der Verbundfolien gemäss Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine beidseitig blanke, transparente, unverstreck te, thermoplastische Folie aus Polyalkylentereph thalat einer Dicke Von 10 bis 100 pm gemäss Kompo nente B) mit einer zwischen 270 und 3300C heissen Schmelze aus thermoplastischem, transparentem Poly carbonat einseitig beschichtet, wobei die Polyalky lenterephthalatfolie auf eine Kühlwalze mit struk turierter Oberfläche und einer Temperatur von 100C bis 500C auf läuft, und wobei die Schmelzfahne der Polycarbonatschmelze mit einer weiteren Walze an die Polyalkylenterephthalatfolie mit einem Druck von 0,1 bis 10 kp/cm Walzenlänge angepresst wird. 6. Verwendung der Verbundfolien gemäss Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von Schalttafeln, Namensschildern und Folienschaltern.

Inventors: KUBENS, ROLF, DR., WALDENRATH, WERNER, DI., WANK, JOACHIM, DI.
Applicants: BAYER AG
Application year: 1985
Main classification: B32B27
IPC codes: B32B27, B29K67, B29L9