具有高標準粘度的可結晶熱塑性塑料的非晶形透明板的制作方法

專利名稱：具有高標準粘度的可結晶熱塑性塑料的非晶形透明板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種厚度在1至20毫米范圍內且具有高標準粘度的可結晶熱塑性塑料的非晶形透明板。該薄板以非常好的光學及機械特性為特色。而且，本發明還涉及此薄板的制法及該薄板的用途。
厚度在1至20毫米的非晶形透明板已為人所熟知。這些平面狀結構物含有非晶形不可結晶熱塑性塑料。例如，此類可加工成薄板的熱塑性塑料的典型實例有聚氯乙烯(PVC))、聚碳酸酯(PC)及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。這些半成品是在所謂的擠壓線上制造(參閱Polymer Werkstoffe[聚合物材料]，第II卷；Technologie I，第136頁，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1984年)。粉狀或粒狀原料在擠壓機中熔化。擠壓后，由于非晶形熱塑性塑料的粘度隨著溫度降低而連續增高，使得易于經由砑光機或其他成形工具而成形。成形后，非晶形熱塑性塑料就會具有適當穩定性，亦即，高粘度，以便在校準模中能自我支撐。然而，它們仍十分軟而無法藉由模子成形。非晶形熱塑性塑料在校準模中的熔化粘度及固有剛性太高，以致于半成品在冷卻的前無法在校準模中收縮。在易分解的物質，例如PVC中，其擠壓期間是需要特殊的加工助劑，例如抗分解的加工穩定劑及抗過度內部摩擦且因此導致不可控制地增溫的潤滑劑。外部潤滑劑也是必需的，以防止粘附到壁上及滾輪上。
例如，PMMA的加工是使用排氣式擠壓機來進行以便能除去濕氣。
從非晶形熱塑性塑料制造透明板時有時會需要較昂貴的添加劑，此類添加劑由于蒸發作用及在半成品表面上粘附而會移動并引起制造問題。PVC板的再循環有些困難，或者僅在使用特殊的中和法或電解法時進行。同樣地，PC及PMMA板的再循環也很困難或者僅在損失或極端損害機械特性的情況才可再循環。
除了這些缺點外，PMMA板也具有相當差的耐沖擊性及在折斷或者機械負載下會碎裂。而且，PMMA板容易燃燒，因此它們不可用于室內應用及展覽會中。
再者，PMMA及PC板不能冷成形。冷成形期間，PMMA板會崩解而形成危險的裂片，而PC板冷成形時則會出現發狀裂紋及應力變白。
歐洲專利EP-A-0471528公開揭示了一種由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)板成形物件的方法。所用PET的特性粘度在0.5至1.2范圍內。該PET板是在其玻璃轉化溫度與熔點的間的溫度范圍內，于熱成形模中熱加工其兩個面。成形的PET板若其結晶程度在25至50％范圍內時即可從模子中取出。公開于EP-A-0471528中的PET板具有1至10厘米的厚度。由于從PET板制得的熱成形模塑物是部份結晶，所以不再是透明；而且該模塑物的表面特性是由熱成形方法，熱成形溫度及模子來決定，所以，所用PET板具有怎樣的光學特性(例如光澤、濁霧及光透射)就變得不重要了。一般而言，這些薄板的光學特性都很差，并且需要將其完善。
美國專利US-A-3,496,143公開了一3毫米厚PET板的真空熱成形，其結晶程度應在5至25％范圍內，然而，該熱成形模塑物的結晶度卻大于25％。再者，這些PET板也不要求光學特性。由于所用薄板的結晶度已在5到25％的間，所以這些薄板是濁霧狀且不透明。
本發明的目標是提供一具有1至20毫米厚度的非晶形透明板，其具有良好機械及光學特性。
例如，良好的光學特性包括高光透射率，高表面光澤度，極低的濁霧及高清澈度。
良好的機械特性尤為特別地包括高耐沖擊性及高斷裂強度。
再者，該新穎薄板應可再循環，且特別地不會損及機械特性，并具有低燃燒性，從而就可使用在室內應用及展覽會上。
此目標可由一含有可結晶熱塑性塑料作為主要組份且厚度在1至20毫米范圍內的透明非晶形板而達到，其中該可結晶熱塑性塑料具有范圍在1800至6000的標準粘度SV(DCA)(根據DIN53728于二氯醋酸中測得)。
根據DIN53728于二氯醋酸中所測的可結晶熱塑性塑料的標準粘度SV(DCA)優選地在2000至5000，更優選地是2500至4000。
如下所述，特性粘度IV(DCA)從標準粘度SV(DCA)中計算IV(DCA)＝6.67·10-4SV(DCA)+0.118根據DIN67530(測量角20°)所測量的表面光澤度大于120，優選地大于130；根據ASTM D1003所測量的光透射率大于84％，優選地大于86％；而根據ASTM D1003所測量的薄板濁霧是小于15％，優選地小于11％。
此透明非晶形板含有一可結晶熱塑性塑料作為主要組份。例如，合適的可結晶或部份結晶的熱塑性塑料有聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、環烯烴聚合物及環烯烴共聚物，優選的是聚對苯二甲酸乙二酯。
按照本發明，可結晶熱塑性塑料表示-可結晶均聚物，-可結晶共聚物，-可結晶混合料，-可結晶再循環物，及-其他可結晶熱塑性塑料的變體。
按照本發明，雖然所用的可結晶熱塑性塑料優選地具有5至65％的結晶度，但非晶形板一詞是表示非結晶的薄板。非結晶或基本上非晶形是指其結晶度通常是小于5％，優選地小于2％，更優選地為0％。此一形式的非晶形板基本上是無取向的。
可結晶熱塑性塑料的制法為專業人員所熟悉。
例如，聚對苯二甲酸乙二酯通常由在熔融中縮聚而制備，或者由兩步驟縮聚作用制備，即其中第一步驟于熔融中達到平均分子量-相對應于平均特性粘度IV約0.5至0.7，再由固體縮合反應進行進一步的縮合。縮聚反應通常在已知的縮聚催化劑或催化劑體系存在下進行。在固體縮合反應中，PET碎片在減壓下或在保護氣體下于180至320℃的溫度范圍中加熱直到所需的分子量為止。
聚對苯二酸乙二酯的制備詳細地公開于大量專利中，例如，JP-A-60-139 717、DE-C-2 429 087、DE-A-27 07 491、DE-A-23 19 089、DEA-16 94 461、JP-63-41 528、JP-62-39 621、DE-A-41 17 825、DE-A-42 26 737、JP-60-141 715、DE-A-27 21501、及US-A-5,296,586。
當液態傳熱介質是惰性且不含芳族部份并具有范圍在200至320℃的沸點時，具有特別高分子量的聚對苯二甲酸乙二酯可通過在已知的縮聚催化劑和必要時的共縮合改性劑存在下于液態傳熱介質中，并在高溫下使二羧酸/二元醇預縮合物(低聚物)進行縮聚反應而制備；所用的二羧酸/二元醇預縮合物(低聚物)與液態傳熱介質的間的重量比在20∶80至80∶20范圍內，而縮聚反應是在分散穩定劑存在下于沸騰的反應混合物中進行。
在聚對苯二甲酸乙二酯的情況下，測量薄板的卻貝沖擊強度an時(根據ISO 179/ID測量)優選地不發生斷裂。再者，該板的懸臂粱式缺口沖擊強度ak(根據ISO 180/1A測量)優選地在2.0至8.0kJ/m2范圍內，更佳地在4.0至6.0kJ/m2范圍。
在角度小于2.5°下所測量的薄板清澈度(ASTMD 1003)優選地大于96％，更優選地大于97％。
具有結晶熔點Tm(由DSC(差示掃描量熱法))以10℃/分鐘的加熱速率測量)在220至280℃，尤其是220℃至260℃，優選地230℃至250℃；結晶溫度范圍Tc從75℃至280℃，優選地75℃至260℃；玻璃轉化溫度Tg從65℃至90℃；而根據DIN 53479所測量的密度在1.30至1.45g/cm3；且結晶度在5至65％的聚對苯二甲酸乙二酯是可作為制造該新穎薄板的起始物質的優選聚合物。
規據DIN 53466測量的松密度優選地在0.75至1.0kg/dm3，更佳地0.80至0.90kg/dm3。
由GPC所測量的聚對苯二甲酸乙二酯的多分散性Mw/Mn通常為1.5至6，優選地是從2.5至6.0，更優選地從3.0至5.0。
在更優選的具體實施方案中，該新穎薄板將提供有UV光穩定劑作光保護劑。
光保護劑濃度優選地在0.01至5重量％(以可結晶熱塑性塑料的重量為基礎)。
光線，特別是陽光中的紫外線部份，亦即具有波長在280至400nm范圍，會引發熱塑性塑料的降解，不僅會由于顏色變化或變黃引起外觀上改變，同時也會不利地影響到機械物理特性。
由于，在其它情況許多熱塑性塑料的可能用途受到很大限制，所以這些光氧化降解過程的抑制就相當具有工業上及經濟上的重要性。
例如，在360nm下聚對苯二甲酸乙二酯便會開始吸收UV光線，在320nm以下的吸收增加得很可觀，而在低于300nm時會非常地顯著。最大吸收是在280與300nm的間。
在氧存在下主要地會觀察到鏈裂解，但不會有交聯作用。以數量的角度來看，一氧化碳、二氧化碳及羧酸是主要的光氧化產物。除了酯基的直接光解作用外，也必須考慮到氧化反應，同樣地其也會經由過氧化物自由基而形成二氧化碳。
同時，由酯基的α-位置中氫的消去作用，聚對苯二甲酸乙二酯的光氧化作用也會產生氫過氧化物及其分解產物，以及相關連的鏈裂解(H.Day，D.M.Wiles的J.Appl.Polym.Sci 16期，1972年，第203頁)。
作為光保護劑的UV穩定劑及UV吸收劑皆是能夠參加光誘發降解作用的物理及化學過程的化合物。碳黑及其他顏料可提供對光的部份保護。然而，這些物質不適于透明板，因為它們會導致變色或顏色變化。對透明非晶形板而言，唯一合適的化合物是那些使欲穩定的熱塑性塑料沒有或只有十分微弱的顏色或顏色變化的有機及有機金屬化合物。
合適的光保護劑或UV穩定劑的實例有2-羥基-二苯甲酮、2-羥基苯并三唑、有機鎳化合物、水楊酸酯、肉桂酸酯衍生物、單苯甲酸間苯二酚酯、草酰替苯胺、羥基苯甲酸酯、位阻胺及三嗪類化合物，優選的是2-羥基苯并三唑及三嗪類化合物。
在更優選的具體實施方案中，新穎的透明非晶形板含有可結晶聚對苯二甲酸乙二酯作為主要組份，及0.01至5.0重量％2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-(己基)氧苯酚(如

圖1a的結構)或0.01至5.0重量％2，2′-亞甲基-雙(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚(如圖1b的結構)。在優選具體實施方案中，同時也可使用這兩個UV穩定劑的混合物，或此二個UV穩定劑中至少一個與其他UV穩定劑的混合物，而光保護劑的總濃度優選地是0.01至5.0重量％，相對于可結晶聚對苯二甲酸乙二酯的重量。
耐候試驗已顯示出，該新穎的經UV穩定的薄板在戶外使用5至7年后并沒有或很少地呈現出變黃、變脆，表面光澤損失、表面破裂，和損及機械特性。
再者，完全意想不到地也可觀察到良好的無斷裂、發狀裂紋和/或應力變白的冷成形性，從而該新穎薄板無需熱作用即可成形及彎曲。
除此的外，經測量顯示該新穎的薄板具有低燃燒性及低可燃性，從而可適用于室內應用及展覽會上。
而且，該新穎薄板可輕易地再循環而不會有環境污染也不會損及械械特性，這樣它們可適用于短時效的廣告板或廣告物品。
在經UV穩定的具體實施例中，該薄板具有改進的耐候性及UV穩定劑。這意謂著這些薄板經風蝕及光線或經其他UV輻射時沒有或僅有相當小的范圍受損害；從而這些薄板便可適用于室外應用和/或精密的室內應用。例如，該新穎的透明非晶形板可在擠壓線上由擠壓而制造。
此類擠壓線及如圖2所示，其基本上包含-作為塑化設備的擠壓機(1)，-作為成形工具的擠片模頭(2)，-作為校準模的砑光機(3)，-冷卻床(4)和/或后冷卻滾輪運輸器(5)，-移送滾輪(6)，-分割鋸(7)，-邊緣修剪裝置(9)，以及若需要的話，-堆集裝置(8)。
此方法包括必要時干燥可結晶熱塑性塑料，然后在擠壓機內使干燥聚合物熔化(若需要時可與UV穩定劑一起)，經模頭擠出該熔融物，于砑光機中校準，拉平及冷卻該薄板，然后將該薄板切剪成一定尺寸。
此新穎薄板的制法將以聚對苯二甲酸乙二酯為實例而于下文詳細說明。
此聚對苯二甲酸乙二酯于擠壓前優選地在160至180℃下干燥4至6小時。
接著，在擠壓機中熔化此聚對苯二甲酸乙二酯。PET熔融物的溫度優選地在250至320℃范圍內。熔融物的溫度，基本上可通過擠壓機的溫度及熔融物于擠壓機內的逗留時間來調整。
若使用光保護劑，其可經由原料制造商而事先加入，或是于制造薄板期間經計量加入擠壓機內。
光保護劑更優選經由母體混合物技術添加，此舉可使光保護劑完全地分散于固態載體物質中。合適的載體物質是某些樹脂、可結晶熱塑性塑料本身，例如，聚對苯二甲酸乙二酯，或足以與可結晶熱塑性塑料相容的其他聚合物。
但重要的是，母體混合物的粒子大小及松密度要和可結晶熱塑性塑料的粒子大小及松密度相類似，如此才可產生均勻的分布及從而有均勻UV穩定化。
接著，該熔融物將通過模頭離開擠壓機。此模頭優選地是擠片模頭。
用平滑砑光輥校準經由擠壓機熔化并由擠片模頭成形的PET，即充分冷卻并拉平。例如，砑光輥可以I-、F-、L-或S-形(如圖3)排列。
接下來，于滾輪運輸器上進一步冷卻該PET物質、切剪成寬度相同的尺寸，再切成適當長度，最后再堆集起來。
PET板的厚度基本上由安排在冷卻區域最末端的移送元件、與移送元件在速度上相偶合的冷卻輥和一方面是擠壓機的運輸速率和另一方面是滾輪間的距離來決定。
所用的擠壓機可為單螺桿或雙螺桿擠壓機。
擠片模頭優選地包括可拆下的模主體、唇緣及控制寬度調整流動用限制桿。從而，該限制桿可由拉壓螺桿而彎曲。厚度則是以調整唇緣而設定。重要的是須使PET及唇緣具有均勻溫度，因為否則PET熔融物會以不同的厚度從各個不同流動槽中流出。
校準工具，亦即平滑砑光機可使PET熔融物成形并確定尺寸。這可由冷卻及拉平而在低于玻璃轉化溫度下冷凍來達到。成形并不應該在此狀況中進行，因為在此冷卻狀態下形成表面缺陷。基于這一原因，砑光機輥優選共同地驅動。砑光機輥的溫度必須低于結晶熔點，以避免PET熔融物粘在一起。PET熔融物在240至300℃離開擠片模頭。
第一個平滑/冷卻輥有50℃至80℃溫度，根據輸出速率及薄板厚度而定。第二個較冷些的輥則可冷卻第二個或其他的表面。
為了獲得具有優異表面特性的均一薄板，最基本的是使第一個平滑/冷卻輥的溫度在50至80℃范圍內。
在校準元件盡可能平滑地冷凍該薄板表面，使輪廓冷卻直到形狀固定時，后冷卻裝置便可使薄板溫度降低至幾乎室溫。后冷卻可在滾輪板上進行。移送速率應與砑光機輥速度精確吻合，以便防止缺陷及厚度波動。
作為額外的裝置，制造薄板的擠壓線還可包括一切剪薄板至定長的分割鋸子、側邊修剪器、堆集元件及監視站。由于在某些狀況下邊緣區域的厚度并不均勻，所以側邊或邊緣修剪器是較有用的。在監視站就可測量薄板的厚度及光學特性。
由于有令人意外的許多優異特性，使該新穎的透明非晶形板非常適用于各種用途，例如，可適用于室內房間鑲板、展覽會上及展覽物件，顯示板，廣告牌，用于照明領域、商店裝配及架子結構物中，作為廣告物件、菜單支持物、籃球背板、房間間隔板、資料板及小冊子和報紙架。
在經UV穩定的具體實施方案中，該新穎的薄板也適于室外應用，例如，可適用于溫室、屋頂材料系統、室外護套、遮蔽物、在結構領域、燈飾廣告輪廓、陽臺護套及屋頂出口的應用。
本發明將參考實施例于下文中詳細說明，但并不因此而受到限制。
各個特性根據下列標準或方法來測量。測量方法表面光澤度表面光澤度根據DIN67530在20°測量角下測量。測量反射器值作為薄板表面的光學參數。根據標準的ASTM-D523-78及ISO2813，入射角設定在20°。在設定的入射角下將光束打在平面的測試表面上，并使的反射或散射。打在光電接收器的光束表示為與電量成正比例。測量值是無因次的，且必須與入射角一起表示。光透射率光透射率表示透射光的總量與入射光的量的間的比。
光透射率根據ASTM D1003并使用“Hazegard plus”儀器來測量。濁霧及清澈度；濁霧表示平均偏轉入射光線大于2.5°的透射光百分數。清澈度在小于2.5°角時測量。
濁霧及清澈度根據ASTM D1003并使用“Hazegard plus”儀器來測量。表面缺陷表面缺陷以肉眼來判斷。卻貝沖擊強度an其大小根據ISO179/1D來測量。懸臂梁式缺口沖擊強度ak此懸臂梁式缺口沖擊強度ak根據ISO180/1A測量。密度密度根據DIN53479測量。SV(DCA)及IV(DCA)標準粘度SV(DCA)根據DIN53728于二氯醋酸中測量。
特性粘度(IV)則從標準粘度(SV)中計算而得IV(DCA)＝6.67×10-4SV(DCA)+0.118熱特性熱特性，如結晶熔點Tm、結晶溫度范圍Tc、后(冷)-結晶溫度TCN、及玻璃轉化溫度Tg根據差示掃描量熱法(DSC)以10℃/分鐘的加熱速率測量。分子量及多分散性分子量Mw及Mn以及所得的多分散性Mw/Mn藉由凝膠滲透色譜法(GPC)測量。風蝕(在兩面上)、UV穩定性UV穩定性根據ISO4892試驗說明書以下列說明來試驗試驗儀器Atlas Ci65 Weather-Ometer試驗條件ISO 4892，亦即人造風蝕照射時間1000小時(每面)照射0.5W/m2，340nm溫度 63℃相對大氣濕度50％氙燈 由硼硅酸鹽制成的內外過濾器照射周期 102分鐘UV光，然后18分鐘帶有水噴灑試樣的UV光，接著另102分鐘UV光，等。顏色變化風蝕后試樣的顏色變化根據DIN 5033并使用分光光度計來測量。
下列記號被使用ΔL亮度差+ΔL；試樣比標準亮-ΔL試樣比標準暗ΔA紅-綠區域差+ΔA試樣比標準紅-ΔA試樣比標準綠ΔB藍-黃區域差+ΔB試樣比標準黃-ΔB試樣比標準藍ΔE總顏色變化ΔE=ΔL2+ΔA2+ΔB2]]>與標準值偏差數值愈大，顏色的差異就愈高。
數值≤0.3時可忽略掉，意謂著沒有任何顯著的顏色變化。黃度值；黃度值G是從無色與“黃色”的偏差，根據DIN6167測量。黃度值≤5是看不見的。
下文的實施例及比較實施例中每一個皆涉及在上述擠壓線上制造的具有不同厚度的單層透明板。實施例1可制造成透明板的聚對苯二甲酸乙二酯具有3490的標準粘度SV(DCA)，相應于特性粘度IV(DCA)為2.45dl/g。濕含量是＜0.2％而密度(DIN 53479)是1.35g/cm3。結晶度為19％，而且根據DSC測量的結晶熔點是243℃。結晶溫度范圍Tc在82℃與243℃的間。聚對苯二甲酸乙二酯的多分散性Mw/Mn為4.3，其中Mw是225070g/mol而Mn為52400g/mol。玻璃轉化溫度為82℃。
擠壓之前，先在170℃下于干燥器內干噪此聚對苯二甲酸乙二酯5小時，然后于擠壓溫度為292℃的單螺桿擠壓機中擠壓使通過擠片模頭而到達一其輥排列成S-形的平滑砑光機上，并拉平以獲得厚度3毫米的薄板。第一個砑光機輥的溫度是73℃而隨后各輥每一個都具有67℃溫度。移送速率及砑光機輥速度為6.5米/分鐘。
后冷卻的后，使用分割鋸子修剪厚度3毫米的透明PET板的邊緣，并切剪成一定長度再堆集起來。
該制得的透明PET板具有下列的特性-厚度3毫米-表面光澤度，第一面215(測量角20°)第二面214-光透射率94％-清澈度100％-濁霧0.8％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡等)無-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.6kJ/m2-冷成形性良好，無缺陷-結晶度0％-密度1.33g/cm3實施例2類似于實施例1并使用具有如下特性的聚對苯二甲酸乙二酯來制造透明板-SV(DCA) 2717-IV(DCA) 1.93dl/g-密度 1.38g/cm3-結晶度 44％-Mw175640g/mol-Mn49580g/mol-結晶熔點Tm245℃-結晶溫度Tc82℃至245℃-多分散性Mw/Mn3.54-玻璃轉化溫度 82℃擠壓溫度是280℃。第一個砑光機輥的溫度為66℃，而隨后輥各為60℃溫度。移送速率及砑光機輥速率是2.9米/分鐘。
該制得的透明PET板具有下列的特性-厚度 6毫米-表面光澤度，第一面 192(測量角20°)第二面 190-光透射率 92.1％-清澈度 99.8％-濁霧 2.0％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等) 無-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.8kJ/m2-冷成形性 良好，無缺陷-結晶度0％-密度 1.33g/cm3實施例3類似于實施例2制造透明板。擠壓溫度是275℃。第一個砑光機輥的溫度為57℃，而隨后輥各為50℃溫度。移送速率與砑光機輥速度為1.7米/分鐘。
該制得PET板具有下列的特性-厚度 10毫米-表面光澤度，第一面173(測量角20°)第二面171-光透射率 88.5％-清澈度99.4％-濁霧 3.2％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等)無-卻貝沖擊強度an無斷面-懸臂梁式缺口沖擊強度ak5.0kJ/m2-冷成形性 良好，無缺陷-結晶度0％-密度 1.33g/cm3實施例4類似于實施例3并使用具有下列特性的聚對苯二甲酸乙二酯來制造透明板-SV(DCA) 3173-IV(DCA) 2.23dl/g-密度1.34g/cm3-結晶度 12％-結晶熔點Tm240℃-結晶溫度范圍Tc82℃至240℃-多分散性Mw/Mn3.66-玻璃轉化溫度82℃-Mw204660g/mol-Mn55952g/mol擠壓溫度是274℃。第一個砑光機輥的溫度是50℃，而隨后輥溫度為45℃。移送速率及砑光機輥速度為1.2米/分鐘。
該所制得的PET板具有下列的特性-厚度15毫米-表面光澤度，第一面 162(測量角20°)第二面 159-光透射率89.3％-清澈度 98.9％-濁霧5.8％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等) 無-卻貝沖擊強度an無斷面-懸臂梁式缺口沖擊強度ak5.1kJ/m2-冷成形性良好，無缺陷-結晶度 0％-密度1.33g/cm3實施例5
類似于實施例2制造透明板。但將70％取自實施例2的聚對苯二甲酸乙二酯與20％再循環后的此聚對苯二甲酸乙二酯摻合在一起。
該所制得的PET板具有下列的特性-厚度 6毫米-表面光澤度，第一面 188(測量角20°)第二面 186-光透射率 92.2％-清澈度 99.6％-濁霧 2.2％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等) 無-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.7kJ/m2-冷成形 良好，無缺陷-結晶度 0％-密度 1.33g/cm3實施例6類似于實施例1制造一含有取自實施例1的聚對苯二甲酸乙二酯作為主要組份及1.0重量％UV穩定劑2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-己基)氧苯酚(Tinuvin 1577，取自Ciba-Geigy公司)，且厚度為3毫米的透明非晶形板。Tinuvin 1577的熔點為149℃，且高至約330℃仍呈熱穩定性。
10重量％的UV穩定劑經由原料制造商而直接加入于此聚對苯二甲酸乙二酯中。
干燥、擠壓及工藝參數如實施例1選擇。
該制得的透明PET板具有下列的特性-厚度3毫米-表面光澤度，第一面 208(測量角20°)第二面 205-光透射率92％-清澈度 100％-濁霧1.0％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等) 無-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.6kJ/m2-冷成形性良好，無缺陷-結晶度 0％-密度1.33g/cm3使用Altas Ci65 Weather-Ometer于每面風蝕1000小時的后，此PET板顯示下列特性-厚度3毫米-表面光澤度，第一面 202(測量角20°)第二面 200-光透射率91.7％-清澈度 100％-濁霧1.2％-總變色ΔE 0.22-暗色變ΔL -0.18-紅-綠變色ΔA-0.08-籃-黃變色ΔB0.10-表面缺陷(發裂、脆變)無-黃度值G 4-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.1kJ/m2-冷成形性 良好實施例7類似于實施例6制造厚度為3毫米的透明非晶形板。UV穩定劑2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-(己基)氧苯酚(Tinuvin 1577)以母體混合物形式計量加入。此母體混合物由作為活性組份的5重量％Iinuvin 1577及95重量％取自實施例1的聚對苯二甲酸乙二酯所組成。
擠壓的前，先在170℃下干燥80重量％取自實施例1的聚對苯二甲酸乙二酯及20重量％該母體混合物。擠壓及薄板制造類似于實施例1進行。
該制得的透明非晶形PET板具有下列的特性-厚度 3毫米-表面光澤度，第一面204(測量角20°)第二面201-光透射率 91.8％-清澈度100％-濁霧 0.9％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等)無-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.0kJ/m2-冷成形性 良好-結晶度 0％-密度 1.33g/cm3使用Atlas Ci65 Weather-OMeter于每面風蝕1000小時的后，此PET板顯示下列特性-厚度3毫米-表面光澤度，第一面 200(測量角20°)第二面 198-光透射率91.7％-清澈度 100％-濁霧1.0％-總變色ΔE 0.24-暗色變ΔL -0.19-紅-綠變色ΔA-0.08-籃-黃變色ΔB0.12-表面缺陷(發裂、脆變)無-黃度值G 5-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.0kJ/m2-冷成形性良好實施例8類似于實施例2制造一含有實施例2所述的聚對苯二甲酸乙二酯作為主要組份及0.6重量％(相對于聚合物重量)的UV穩定劑2，2′-亞甲基-雙(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)(Tinuvin 360，取自Ciba-Geigy公司)，且厚度在6厘米的透明非晶形板。Tinuvin 360具有195℃的熔點且在高至250℃時還具有熱穩定性。
如實施例6，0.6重量％的UV穩定劑經由原料制造商直接摻入該聚對苯二甲酸乙二酯中。
擠壓溫度為280℃。第一個砑光機輥的溫度是66℃，而隨后各輥的溫度則為60℃。移送速率及砑光機輥速率為2.9米/分鐘。
該所制得的透明PET板具有如下的特性-厚度 6毫米-表面光澤度，第一面187(測量角20°)第二面185-光透射率 91.8％-清澈度99.6％-濁霧 2.5％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等)無-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度an4.8kJ/m2-冷成形性 良好，無缺陷-結晶度0％-密度 1.33g/cm2使用Atlas Ci65 Weather-Ometer在每面上風蝕1000小時的后，該PET板顯示下列特性-厚度 6毫米-表面光澤度，第一面 182(測量角20°)第二面 179-光透射率 90.9％-清澈度 99.5％-濁霧 2.7％-總變色ΔE 0.56-暗色變ΔL -0.21-紅-綠變色ΔA -0.11-籃-黃變色ΔB +0.51-表面缺陷(發裂、脆變) 無-黃度值G6-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.6kJ/m2-冷成形性 良好，無缺陷實施例9如實施例8制造一透明非晶形板。擠壓溫度為275℃，第一個砑光機輥的溫度為57℃，而隨后各輥的溫度是50℃。移送速率及砑光機輥速度為1.7米/分鐘。此薄板如實施例3所述穩定化。
該所制得的透明PET板具有如下的特性-厚度 10毫米-表面光澤度，第一面168(測量角20°)第二面167-光透射率 88.5％-清澈度99.2％-濁霧 3.95％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡，等)無-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak5.1kJ/m2-冷成形性 良好，無缺陷-結晶度 0％-密度 1.33g/cm3使用Atlas Ci65 Weather-Ometer于每面風蝕1000小時的后，該PET板顯示下列特性-厚度 10毫米-表面光澤度，第一面 164(測量角20°)第二面 162-光透射率 88.2％-清澈度 99.1％-濁霧5.0％-總變色ΔE 0.47-暗色變ΔL -0.18-紅-綠變色ΔA-0.09-籃-黃變色ΔB+0.42-表面缺陷(發裂、脆變)無-黃度值G 5-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak4.5kJ/m2-冷成形性良好，無缺陷比較實施例1類似于實施例1制造透明板。所用的聚對苯二甲酸乙二酯具有標準粘度SV(DCA)760，相應于特性粘度IV(DCA)0.62dl/g。其他特性都與實施例1的聚對苯二甲酸乙二酯的特性相同，且都在測量精度范圍內。工藝參數及溫度是如實施例1選擇。由于其粘度低，致使薄板制造變得不可行。熔融物穩定性不夠，以致熔融物冷卻前就坍塌在砑光機滾輪上。比較實施例2類似于實施例2，也使用實施例2的聚對苯二甲酸乙二酯來制造透明板。第一個砑光機輥的溫度為98℃，而隨后各輥的溫度為92℃。
所制得的薄板十分混濁。光透射率，清澈度及光澤度也顯著地降低。此薄板呈現有表面缺陷及結構。對于透明應用而言，其光學特性是不能接受的。
該制得的薄板具有下列的特性-厚度 6毫米-表面光澤度，第一面 95(測量角20°)第二面 93-光透射率 74％-清澈度 90％-濁霧 52％-每平方米表面缺陷(斑點、橘皮、起泡等) 起泡，橘皮-卻貝沖擊強度an無斷裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak5.0kJ/m2-冷成形性 良好-結晶度 約8％-密度 1.34g/cm權利要求
1.一種透明非晶形板，厚度在1至20毫米范圍內且含有一可結晶熱塑性塑料作為主要組份，其中該可結晶熱塑性塑料根據DIN53728于二氯醋酸中所測量的標準粘度SV(DCA)在1800至6000范圍內；但除外的是一含有標準粘度SV(DCA)為1800的可結晶熱塑性塑料作為主要組份及UV穩定劑的薄板。
2.如權利要求1的薄板，其中該標準粘度在2000至5000范圍內。
3.如權利要求1的薄板，其中該標準粘度在2500至4000范圍內。
4.如權利要求1-3的薄板，其中表面光澤度根據DIN67530測量(測量角20°)為大于120。
5.如前述權利要求任一項的薄板，其中光透射率根據ASTM D1003測量為大于84％。
6.如前述權利要求任一項的薄板，其中濁霧根據ASTM D1003測量為小于15％。
7.如前述權利要求任一項的薄板，其中所用的可結晶熱塑性塑料選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、環烯烴聚合物、及環烯烴共聚物。
8.如權利要求7的薄板，其中所用的可結晶熱塑性塑料是聚對苯二甲酸乙二酯。
9.如權利要求8的薄板，其中聚對苯二甲酸乙二酯含有再循環的聚對苯二甲酸乙二酯。
10.如權利要求8或9的薄板，其中根據ISO179/1D測量卻貝沖擊強度an時不會出現斷裂。
11.如權利要求8-10任一項的薄板，其中懸臂梁式缺口沖擊強度ak根據ISO180/1A測量為在2.0至8.0kJ/m2范圍內。
12.如權利要求8-11任一項的薄板，其中清澈度根據ASTMD1003在小于2.5°角下測量為大于96％。
13.如權利要求8-12任一項的薄板，其中聚對苯二甲酸乙二酯的結晶熔點由DSC并在10℃/分鐘加熱速率下測量為在220°至280℃范圍內。
14.如權利要求8-13任一項的薄板，其中聚對苯二甲酸乙二酯的結晶溫度范圍由DSC并在10℃/分鐘加熱速率下測量為在75°至280℃范圍內。
15.如權利要求8-14任一項的薄板，其中所用的聚對苯二甲酸乙二酯具有5至65％范圍內的結晶度。
16.如權利要求任一項的薄板，其中含有至少一種UV光穩定劑作光保護劑。
17.如權利要求16的薄板，其中UV穩定劑的濃度在0.01至5重量％內，相對于該可結晶熱塑性塑料的重量。
18.如權利要求16或17的薄板，其中UV穩定劑選自2-羥基-苯并三唑類化合物及三嗪類化合物。
19.一種制造如權利要求1-18任一項的透明非晶形板的方法，此方法包括于擠壓機中熔化可結晶熱塑性塑料，將熔融物擠壓通過一模頭，隨后于一配有至少兩個輥的砑光機中校準、平滑及冷卻、以及將該薄板切剪成一定尺寸，其中砑光機的第一個輥具有50至80℃的溫度。
20.如權利要求19的方法，其中可結晶熱塑性塑料與UV穩定劑一起于擠壓機中熔化。
21.如權利要求19或20的方法，其中可結晶熱塑性塑料在熔化前進行干燥。
22.如權利要求19至21任一項的方法，其中可結晶熱塑性塑料是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
23.如權利要求22的方法，其中聚對苯二甲酸乙二酯于擠壓前在160至180℃下干燥4至6小時。
24.如權利要求22或23的方法，其中PET熔融物的溫度在250至320℃范圍內。
25.如權利要求20-24任一項的方法，其中UV穩定劑經由母體混合物技術添加。
26.如權利要求1-18任一項的透明非晶形板于室內及室外的應用。
全文摘要
本發明涉及一種含有可結晶熱塑性塑料作為主要組分且厚度在1至20毫米范圍內的透明非晶形板,其中該可結晶熱塑性塑料具有范圍在1800至6000的標準粘度SV(DCA);本發明還涉及該薄板的用途。
文檔編號B29C43/24GK1196698SQ96197028
公開日1998年10月21日 申請日期1996年7月15日 優先權日1995年8月2日
發明者U·莫紹爾, W·果瑞其, R·布朗諾 申請人:德國赫徹斯特研究技術兩合公司