專利名稱：由聚對苯二甲酸乙二醇酯板制成的不定形模制物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由不定形聚對苯二甲酸乙二醇酯板制成不定形模制物的方法，以及該不定形模制物本身。此模制物可為透明的，透明有色的，或是不透明有色的。此模制物除了具有優(yōu)良光學(xué)性質(zhì)外，也具有優(yōu)良的機械性質(zhì)。
厚度為1至20mm的不定形透明板為人熟知。此平面結(jié)構(gòu)由不定形、不可結(jié)晶的熱塑性塑料制成。可制成板的這類熱塑性塑料的典型例子有，例如，聚氯乙烯(PVC)，聚碳酸酯(PC)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。這些半成品是于所謂的擠壓生產(chǎn)線上制造出來的(參考Polymer Werkstoffe[聚合物材料]，Volume II，Technologie 1，p.136，GeorgThieme Verlag，Stuttgart，1984)。粉末或顆粒狀的原料于擠壓機中熔化，擠壓后，此不定形熱塑性塑料由于其粘度隨著溫度降低而連續(xù)地增加，所以可以經(jīng)由拋光塔或其他成形工具輕易地將其成形。成形后，此不定形熱塑性塑料具有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性(即，具有高粘度)而可以在校正模中自我支撐。然而其仍足夠軟而可以用模具成形。在校正模中不定形熱塑性塑料的固有剛性與熔融粘度是如此的高以致在冷卻前于校正模中半成品不會坍塌。對于易分解材料，例如PVC，于擠壓時則需要使用特殊加工輔劑，例如，抗分解作用的加工穩(wěn)定劑與抗由于過度內(nèi)磨擦而不可控制變熱的潤滑劑。為了避免粘至壁與輥上，需要使用外部潤滑劑。
PMMA的加工是使用，例如，排氣擠壓機而進行移除水份。
從不定形熱塑性塑料制備透明板有時需要昂貴的添加劑，其發(fā)生遷移和由于蒸發(fā)在半成品的表面涂覆而造成制備上的問題。PVC板回收的難度很高，或使用特殊的中和或電解法才可回收。同樣地，PC板或PMMA板亦難以回收且會有損耗，或是極端損傷機械性質(zhì)。
除了這些缺點以外，PMMA板亦具有極差的沖擊強度并在破損或機械負(fù)載時裂開。而且，PMMA板容易燃燒，使其不可用于，例如，室內(nèi)應(yīng)用與陳列品上。
而且PMMA與PC板不可冷成形；在冷成形時，PMMA板會崩潰而形成危除的碎片，PC板則會有細紋裂縫與應(yīng)力白化。
PMMA板與PC板會吸收水氣。在生產(chǎn)、運送與貯藏期間，其水含量會升高。雖然不致?lián)p害擠壓板的功能，但是高水含量會引起發(fā)泡與其他表面缺陷，使成型性質(zhì)受損(熱成形與真空成形時)。在機械成形前，必須令這些板在循環(huán)空氣烘箱中于120℃以上干燥1至48小時，視板厚度而定(參考Technical Handbook GE Plastics Structured Products，Solid LexanSheets)，所以耗費能量與時間。
德國專利申請19522118.4(按§311PatG的現(xiàn)有技術(shù))說明一種不定形透明板，其厚度為1至20mm，包含可結(jié)晶熱塑性塑料作為主要成分，其特征是，至少含有一種UV光穩(wěn)定劑。除了高UV穩(wěn)定性，此板還具有優(yōu)良光學(xué)性質(zhì)(如透光度高，表面光澤高，混濁度低，清晰度高)與高機械性質(zhì)(如，沖擊強度高且斷裂強度高)。
德國專利申請19522120.6(按§3II Pat G的現(xiàn)有技術(shù))說明了一種不定形，透明有色，UV-穩(wěn)定化的可結(jié)晶熱塑性塑料板，其厚度為1至20mm。此板包含至少一種UV光穩(wěn)定性與至少一種染料(其可溶于聚合物中)。除了高UV穩(wěn)定性外，此板還有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)與機械性質(zhì)。
德國專利申請案19522119.2(按§3II Pat G的現(xiàn)有技術(shù))說明一種不定形，有色，UV-穩(wěn)定化的可結(jié)晶熱塑性塑料板，其厚度為1至20mm。此板包含至少一種UV光穩(wěn)定劑與至少一種有機和/或無機顏料作為著色劑。除了高UV-穩(wěn)定性外，此板還有均勻的光學(xué)性質(zhì)與優(yōu)良的機械性質(zhì)。
EP-A-0 471 528描述一種從聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)板成型物件的方法。在溫度范圍介于玻璃轉(zhuǎn)化溫度與熔點，于熱成型模中熱處理PET板的二側(cè)。當(dāng)成型的PET板結(jié)晶度為25至50％時，將成型的PET板從模子移開。EP-A-0471528公開的PET板厚度為1至10mm。因為由此PET板制成的熱成形模制物具有高結(jié)晶度，所以無法得到透明物件，其通常為不透光。再者，因為結(jié)晶的關(guān)系，此熱成形物的機械性質(zhì)不佳，特別是不佳的沖擊強度。
US-A-3,496,143說明了制備結(jié)晶度為5至25％的3mm厚的PET板的真空熱成形法。但是，該熱成形模制物的結(jié)晶度大于25％。因為所述板與由此經(jīng)真空成形得到的模制物為部份結(jié)晶，所以無法得到透明物件或透明板。再者該板和由此經(jīng)真空成形得到的模制物因為結(jié)晶的關(guān)系而機械性質(zhì)不佳，特別是沖擊強度。
自厚度可高達6mm的不定形或部份結(jié)晶PET板以真空成形法制備透明或澄清模制物的方法見于奧地利專利說明書第304086與285160號中。但是奧地利專利第304086號所用的PET為二醇改質(zhì)PET(PET-G)，即含有醚與酯單元的共聚物。PET-G本來便是不定形的，很難結(jié)晶。再者，所用的PET的結(jié)晶溫度，即后(冷)結(jié)晶溫度TCN，至少為160℃。
奧地利專利第285160使用的PET板的厚度為3mm，結(jié)晶度為21％。由其制成的模制物至少為部分結(jié)晶，所以不再透明。
所以本發(fā)明目的在于提出一種熱成形模制物，其為透明，透明有色或是不透明有色，厚度為1至20mm，并具有相當(dāng)于不定形聚對苯二甲酸乙二醇酯板的光學(xué)與機械性質(zhì)。
優(yōu)良的機械性質(zhì)包括，特別是，高沖擊強度與高斷裂強度。
在透明或透明有色的具體實施方案中，優(yōu)良的光學(xué)懷質(zhì)包括，例如，高透光率和均勻外觀。
再者，本新穎模制物應(yīng)可回收，制造成本低，燃燒性低，故可用于室內(nèi)。
在一特定具體實施方案中，模制物具有UV穩(wěn)定性，所以可用于室外。
該目的由下述不定形模制物的制法而達到此方法包括將厚1至20mm，優(yōu)選為1至10mm的不定形板加熱、熱成形、冷卻、接著脫模，該板的主要成分為可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯。
適合作為本發(fā)明方法的起始物，厚度為1至20mm且主要成分為可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯的不定形板，以及其制備。例如公開于德國專利申請195 19 579.5，195 19 578.7，195 19 577.9，
195 22 118.4，195 22 120.6，195 22 119.2，195 28 336.8，195 28 334.1與195 28 333.3。
按照本發(fā)明，可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯一詞指-可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯均聚物，-可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物，-可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯配合料，-可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯回收料與-其他可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯的變體。
生產(chǎn)不定形板的優(yōu)選原料為后(冷)結(jié)晶溫度TCN為120至158℃，特別是130至158℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合物。
按本發(fā)明意義，不定形板指非結(jié)晶的板，既使所用可結(jié)晶熱塑性塑料的結(jié)晶度優(yōu)選為25至65％。非結(jié)晶，即基本上為不定形，指結(jié)晶度一般小于5％，優(yōu)選小于2％，更好為0％。
與已知材料(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)與聚碳酸酯(PC))制成的板不同，以可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯為主要成分的板通常在熱成形前不需干燥，無需一般加工前的準(zhǔn)備步驟，即可直接加工。
可以使用熱成形技術(shù)中專業(yè)人員公知的任何加熱裝置來進行板的溫?zé)峄蚣訜?。?yōu)選使用熱風(fēng)烘箱或紅外線加熱器加熱板。
為了盡快與均勻地使板受熱，優(yōu)選令其兩面均受熱，即，使用上下熱源。
優(yōu)選令板加熱至120℃至160℃，優(yōu)選為130℃至145℃。
若使用大面積的板，加熱中會有板下垂松馳的情形，此時優(yōu)選令板于加熱時以壓縮空氣支撐。
以聚對苯二甲酸乙二醇酯為主要成分的透明板的加熱時間典型為，例如，PMMA與PC板所需的約1/3時間。
視加熱的性質(zhì)與效率可能會有不同。有色板因為吸熱行為不同，可能需要較長時間。
溫?zé)岷筮M行成形(亦稱為熱成形)。板受熱后可用標(biāo)準(zhǔn)方法，如同其他材料一樣，予以熱成形。
為了確保在熱成形過程中，整個材料的厚度均勻，可使用一般方法，例如，改變板的溫度曲線，特定的真空設(shè)定，或吹出半球形作為成形的前體。
此外，不定形模制物的制造時，優(yōu)選令模具的溫度保持在80℃以下，優(yōu)選為60℃以下。
再者，加熱終點與成形操作完成點間的時間應(yīng)很短。所以優(yōu)選將模具設(shè)計成具有最多的通氣孔與最大的直徑(例如1mm)。
成形操作完成后，模制物應(yīng)以空氣或空氣/灑水迅速冷卻。
接著的脫模操作優(yōu)選等到模制物的溫度低于60℃才進行。
因為所得模制物低且均勻的收縮度(優(yōu)選＜1.0％)，所以可以將其自模中輕易移出。此模制物并不會再隨著時間而收縮，保持著尺寸穩(wěn)定。
本發(fā)明還涉及不定形熱成形模制物，其厚度為1至20mm，主要成分為可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯，此模制物根據(jù)DIN 67530(測量角度20°)測得的表面光澤大于90，優(yōu)選大于100。
本發(fā)明中，“不定形模制物”一詞指結(jié)晶度一般小于5％的模制物，優(yōu)選小于2％，最好為0％。
本發(fā)明模制物在卻貝沖擊強度an測量時(根據(jù)ISO 179/1D)優(yōu)選不破裂。
此外，模制物的懸臂梁式缺口沖擊強度ak(根據(jù)ISO 180/1A)優(yōu)選為3.0至8.0KJ/m2，更好為4.0至6.0KJ/m2。
此不定形熱成形模制物可為透明，有色透明或是有色不透明。
在透明的實施方案中，本發(fā)明熱成形模制物的透光度(根據(jù)ASTM D1003測量)為大于80％，優(yōu)選大于84％。
此模制物的混濁度(根據(jù)ATSM D 1003測量)為小于15％，優(yōu)選小于11％，其清晰度(ASTM D 1003，以小于2.5°的角度測定)優(yōu)選大于94％，最好是大于96％。
在透明有色的實施方案中，其中此模制物包含至少一種可溶于聚對苯二甲酸乙二醇酯的染料，其濃度以可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯重量為基計，優(yōu)選為0.001至20wt％，透光度(根據(jù)ASTM D 1003測量)為5至80％，優(yōu)選為10至70％。
此模制物的混濁度(根據(jù)ASTM D 1003測量)為2至40％，優(yōu)選為3至35％。其清晰度(根據(jù)ASTM D 1003于小于2.5°的角度測定)優(yōu)選大于90％，最好大于92％。
在不透明有色的實施方案中，其中該模制物含有至少一種作為著色劑的有機和/或無機顏料，和若需要，額外的可溶染料，且顏料的濃度以可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯重量為基計，優(yōu)選為0.5至30wt％。透光度(根據(jù)ASTM D 1003測量)小于5％。
適宜的可溶染料公開于例如德國專利申請195 19578.7，作為著色劑的適宜有機和/或無機顏料公開于例如德國專利申請195 19 577.9。
在優(yōu)選具體實施方案中，不定形熱成形模制物包含至少一種UV光穩(wěn)定劑，其濃度以可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯重量為基計，優(yōu)選為0.01至5wt％。
適宜的UV光穩(wěn)定劑公開于例如德國專利申請195 22 118.4，195 22120.6與195 22 119.2。
本發(fā)明模制物經(jīng)測量后，還顯示具有低燃性與低可燃性，所以也適合室內(nèi)與展示應(yīng)用。
再者，本發(fā)明模制物易于回收，不會造成環(huán)境污染或損傷機械性質(zhì)，從而其適于作為短期廣告牌或其他廣告物體。
由于出人意料的多種優(yōu)異性質(zhì)，使得發(fā)明不定形模制物極適合各種不同用途，例如室內(nèi)面板，展示應(yīng)用與展示物件，標(biāo)牌，機器或運輸工具的保護釉，商店裝配與櫥柜架構(gòu)，廣告物件，選單支架，籃球背板，室內(nèi)隔間，水族館應(yīng)用，手冊與報紙的支架。
在UV穩(wěn)定化的實施方案中，本發(fā)明不定形模制物亦適合戶外應(yīng)用，例如，溫室，屋頂系統(tǒng)，玻璃封裝系統(tǒng)，安全玻璃，外部護套，覆蓋物，構(gòu)造方面的應(yīng)用，發(fā)光廣告物，陽臺頂蓋，屋頂出口與貨車窗戶。
再者，亦出人意料地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明不定形熱成形模制物即使在低至-40℃的低溫，仍具有優(yōu)良的機械性質(zhì)，且不會損害光學(xué)性質(zhì)。前述優(yōu)良的機械性質(zhì)包括，特別是，高斷裂強度，高缺口沖擊強度，優(yōu)異拉伸行為與優(yōu)異撓曲行為。
所以本發(fā)明模制物可有利地用在冷凍系統(tǒng)中。冷凍系統(tǒng)或冷凍設(shè)備的例子包括家用與商用電冰箱與冷凍柜，壓縮機冷凍器，牛奶冷卻裝置，冷藏室，貯血冷凍柜，停尸間冷凍柜，醫(yī)學(xué)冷卻裝置與實驗室冷凍柜。
本發(fā)明借助下述實施例再詳細說明，但非限于此。
各性質(zhì)根據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)或方法測出。
測量方法表面光澤表面光澤根據(jù)DIN 67530測量。測出反射值作為板表面的核心光學(xué)參數(shù)。根據(jù)ASTM-D 523-78與ISO 2813，將入射角定為20°，光束以此設(shè)定的入射角照在測試平面，然后反射或散射。照在光電接收器的光束以成比例的電量值表示。測出的值為無單位的，且必須注明入射角。
透光度透光度指穿透光總量與入射光量的比例。
根據(jù)ASTM D 1003，用“Hazegard plus”儀器測量透光度。
混濁度與清晰度混濁度為平均偏離入射光2.5°的穿透光的百分比。清晰度以小于2.5°的角度測量。
根據(jù)ASTM D 1003，用“Hazegard plus”儀器測量混濁與清晰度。
白度使用“ELREPHO”電反射光度計(Zeiss，Oberkochen(DE))，標(biāo)準(zhǔn)光源C，2°標(biāo)準(zhǔn)觀察器，來測量白度，白度定義為W＝RY+3RZ-3RX其中W＝白化度，RY，RZ與RX＝使用Y，Z與X彩色測量濾光片時相應(yīng)的反射因子。所用白色標(biāo)準(zhǔn)為硫酸鋇壓制片(DIN 5033，第9部分)。
表面缺陷目視測出表面缺陷。
卻貝沖擊強度an
根據(jù)ISO 179/1D測出此參數(shù)。
懸臂梁式缺口沖擊強度ak根據(jù)IS0 180/1A測出懸臂梁式缺口沖擊強度ak。
密度根據(jù)DIN 53479測出密度。
SV(DCV)與IV(DCA)根據(jù)DIN 53728在二氯乙酸中測量標(biāo)準(zhǔn)粘度SV(DCA)。
固有粘度(IV)由下式自標(biāo)準(zhǔn)粘度(SV)計算IV(DCA)＝6.67×10-4SV(DCA)+0.118。
熱性質(zhì)熱性質(zhì)，如晶體熔點Tm，結(jié)晶溫度范圍Tc，后(冷)結(jié)晶溫度TCN與玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg，用示差掃描量熱法(DSC)以10℃/分加熱速率測出。
分子量與多分散性分子量Mw與Mn和所得多分散性Mw/Mn以凝膠滲透色譜法(GPC)測出。
耐候性(兩面)，UV穩(wěn)定性如下述根據(jù)ISO 4982測試說明測定UV穩(wěn)定性測試儀器Atlas Ci65 Weather-O-meter測試條件ISO 4892，即人造氣候曝露時間1000小時(每面)曝露光源0.5W/m2，340nm溫度63℃相對濕度50％氙燈硼硅酸鹽內(nèi)外濾光片曝露周期102分鐘UV光后18分鐘UV光加上在試樣上灑水，然后再102分鐘UV光，等等。
下面文中的實施例與比較例各為由上述德國專利申請所述擠壓生產(chǎn)線制出的單層板。
實施例1
自可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯制成的不定形透明板(其制備如德國專利申請195 35 180.0所述)具有下述性質(zhì)-厚度4mm-表面光澤 第一面 178(測量角度20°)第二面 172-透光度 89.4％-清晰度 99.7％-混濁度 2.1％-表面缺陷/m2無-結(jié)晶度 0％-密度1.33g/cm3-卻貝沖擊強度an(23℃) 無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃) 4.7KJ/m2以下列參數(shù)，在UA 100g真空熱成形機(111ig，Heilbronn)上熱成形-板大小 1000mm×700mm-板厚度 4mm-模面積 960mm×660mm-熱成形深度 200mm-預(yù)先干燥0分鐘(不需)-模溫度 50-加熱器輸出，上端65％-加熱器輸出，下端45％-上下端加熱預(yù)熱/熱成形 38秒-真空是-板溫度 140-露水冷卻40秒
-自模子移出時成形物件的溫度 50℃所以整個熱成形周期只花了78秒。
成形物件具有下列性質(zhì)-顏色 透明-透光度87.8％-混濁度3.4％-表面光澤 第一面 150(測主角度20°)第二面 162-收縮度0.5％-密度 1.33g/cm3-結(jié)晶度0％-卻貝沖擊強度an(23℃) 無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃) 4.7KJ/m2-卻貝沖擊強度an(-40℃)78KJ/m2-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(-40℃)2.4KJ/m2實施例2自可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯與0.6wt％(以聚合物重量為基)UV穩(wěn)定劑2，2′-亞甲基二(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3，-四甲丁基)酚(Tinuvin 360，Ciba-Geigy)，類似于實施例1熱成形制得不定形透明板。
此UV-穩(wěn)定化板具有下列性質(zhì)-厚度 4mm-表面光澤 第一面 176(測量角度20°)第二面 174-透光度89.1％-清晰度99.5％-混濁度2.3％-表面缺陷/m2無
-結(jié)晶度 0％-密度 1.33g/cm3-卻貝沖擊強度an(23℃)無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)4.6KJ/m2熱成形參數(shù)，溫度與熱成形周期時間如實施例1選定。成形的UV-穩(wěn)定化物件具有下列性質(zhì)-顏色 透明-透光度 86.9％-混濁度 3.6％-表面光澤 第一面 148(測量角度20°)第二面 159-收縮度 0.5％-密度 1.33g/cm3-結(jié)晶度 0％-卻貝沖擊強度an(23℃)無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)4.5KJ/m2-卻貝沖擊強度an(-40) 79KJ/m2-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(-40℃) 2.2KJ/m2實施例3自可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯與2wt％(以聚合物重量為基準(zhǔn))可溶染料溶劑紅138(得自BASF的蒽醌衍生物，Thermpolast G)，如實施例1熱成形得到不定形紅色透明板。
此紅色透明板具有下列性質(zhì)-厚度 2mm-顏色 紅色透明-表面光澤 第一面 130(測量角度20°)第二面 127-透明度 35.8％-清晰度 99.1％-混濁度 3.5％
-表面缺陷/m2無-卻貝沖擊強度an(23℃)無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃) 4.1KJ/m2-結(jié)晶度 0％-密度 1.33g/cm3熱成形參數(shù)與溫度如實施例1選定。因為板厚度較小，所以熱成形周期時間只有37秒，即17秒為上下加熱器預(yù)域與熱成形操作，而20秒則為灑水冷卻。
成形物件具有下列性質(zhì)-顏色 紅色透明-透光度 34.9％-混濁度 3.8％-表面光澤 第一面 118(測量角度20°)第二面 126-收縮度 0.4％-密度 1.33g/cm3-結(jié)晶度 0％-卻貝沖擊強度an(23℃)無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)4.0KJ/m2-卻貝沖擊強度an(-40℃) 69KJ/m2-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(-40℃) 2.0KJ/m2實施例4自可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯與6wt％(以聚合物重量為基準(zhǔn))二氧化鈦，如實施例1熱成形，制得不定形白色板。
該二氧化鈦為金紅石形態(tài)，并涂覆有Al2O3無機涂層與聚二甲基硅氧烷有機涂層。此二氧化鈦的平均粒徑為0.2μm。
此白色板具有下列性質(zhì)-厚度5mm-顏色白色-表面光澤 第一面 119(測量角度20°)第二面 117-透光度 0％-白度 120-表面缺陷/m2無-卻貝沖擊強度an(23℃)無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)4.9KJ/m2-結(jié)晶度 0％熱成形參數(shù)與溫度如實施例1選定。因為板厚度較大且由于白色導(dǎo)致的吸熱行為，所以熱成形周期時間為95秒，即50秒為上下加熱器預(yù)熱與熱成形操作，而45秒則為灑水冷卻。
成形物件具有下列性質(zhì)-顏色 白色-透光度 0％-表面光澤 第一面 108(測量角度20°)第二面 113-白度 118收縮度0.6％-結(jié)晶度 0％-卻貝沖擊強度an(23℃)無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)4.8KJ/m2-卻貝沖擊強度an(-40℃) 88KJ/m2-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(-40℃) 2.4KJ/m2比較例1將Rohm出售的透明不定形PMMA板(Plexiglas GS)如實施例1熱成形。
此PMMA板具有下列性質(zhì)-厚度 4mm-表面光澤 第一面 138(測量角度20°)第二面 136-透光度 93.8％-清晰度 99.8％-混濁度 0.5％-表面缺陷/m2無-密度 1.19g/cm3-卻貝沖擊強度an(23℃)16KJ/m2-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)1.5KJ/m2用如實施例1的熱成形參數(shù)，溫度與熱成形周期時間，無法制成成形物件。
此厚度4mm的PMMA板只能用下列顯然較不經(jīng)濟的條件來熱成形-板大小 1000mm×700mm-板厚度 4mm-模面積 960mm×660mm-熱成形深度 200mm-預(yù)先干燥 125℃ 10小時-模溫度 50℃-加熱器輸出，上端 75％-加熱器輸出，下端 65％-上下端加熱預(yù)熱/熱成形89秒-真空 是-板溫度 180℃-灑水冷卻 70秒-自模移出時成形物件的溫度 50℃成形物件所需的熱成形周期時間顯著較長，即159秒，相比由于PET板制成不定形模制物，其大大地減低現(xiàn)今慣用連續(xù)熱成形機的生產(chǎn)率。此外，此板在熱成形時得用較高溫度，所以與由PET板制成不定形模制物相比時，能量成本較高。特別地，需要在熱成形前將板放在特殊烘箱內(nèi)，以高于100℃的溫度干燥數(shù)小時，以除去吸收的水份。烘箱內(nèi)的空氣每小時須換氣約6次，使水氣得以逸出。若沒有預(yù)先干燥，自此PMMA板制得的模制物會因為包含的水分造成無法接受的表面缺陷。
自預(yù)先干燥的PMMA制得的模制物(其熱成形周期時間顯著較長)，具有下列性質(zhì)-顏色透明-透光度 90.1％-混濁度 2.3％-表面光澤 第一面112(測量角度20°) 第二面120-收縮度 3％-密度1.19g/cm3-結(jié)晶度 0％-卻貝沖擊強度an(23℃) 15KJ/m2-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃) 1.4KJ/m2-卻貝沖擊強度an(-40℃) 無法再現(xiàn)-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(-40℃) 可測得(強烈分散)相比于不定形PET模制物，上述模制物的后收縮率顯著較大，沖擊強度與缺口沖擊強度顯著較差，即使是在室溫時亦然。此外，斷裂時(極易發(fā)生)會形成尖銳邊緣的危險碎片。
比較例2將GE Plastics出售的透明不定形聚碳酸酯板(Lexan 121)如實施例1熱成形。
此PC板具有下列性質(zhì)-厚度4mm-表面光澤 第一面176(測量角度20°) 第二面174-透光度 89％-清晰度 99.1％-混濁度 0.5％-表面缺陷/m2無-密度1.20g/cm3-卻貝沖擊強度an(23℃) 無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃) 10KJ/m2用如實施例1的熱成形參數(shù)，低溫與短熱成形周期時間，而不預(yù)先干燥，無法制得成形物件。
此厚度4mm的PC板只能用下列顯然較不經(jīng)濟的條件來熱成形-板大小 1000mm×700mm-板厚度 4mm-模面積 960mm×660mm-熱成形深度 200mm-預(yù)先干燥126℃ 11小時-模溫度 70℃-加熱器輸出，上端80％-加熱器輸出，下端80％-上下端加熱預(yù)熱/熱成形 85秒-真空是-板溫度 190-灑水冷卻70秒-自模移出時成形物件的溫度70相比于各實施例，自PC板成形物件的熱成形周期時間顯著較長，大大地降低了現(xiàn)今慣用連續(xù)熱成形機的生產(chǎn)率。此外，此板在熱成形時得用較高溫度，所以與由PET板制成不定形模制物相比時，能量成本較高。如同PMMA的例子，此PC板亦需要在熱成形前置于循環(huán)空氣烘箱內(nèi)于125±3℃，預(yù)先干燥數(shù)小時以除去吸收的水分，烘箱內(nèi)的空氣每小時須換氣約6次，使水氣得以逸出。若沒有預(yù)先干燥，自此PC板制成的成形物件的外觀無法接受。
以較不經(jīng)濟方式自此預(yù)先干燥的PC板制成的模制物具有下列性質(zhì)-顏色 透明-透光度 87.2％-混濁度 3.1％-表面光澤 第一面148(測量角度20°) 第二面159-收縮度 約5％-密度 1.20g/cm3-結(jié)晶度 0％-卻貝沖擊強度an(23℃)無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)9KJ/m2-卻貝沖擊強度an(-40℃) 無破裂-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(-40℃) 5KJ/m2相比于不定形PET模制物，上述制得的模制物具有顯著較大的后收縮度。
比較例3如EP-A-0471528的實施例1制得結(jié)晶度約35％的模制物。如EP-A-0471528所述，熱成形周期時間同樣顯著比不定形PET模制物長。此外，模具必須有約160℃的溫度以產(chǎn)生結(jié)晶，如此高的模溫?zé)o法用一般的水加熱法達到，須用油熱或電熱模，由于這樣的高溫，模具便無法由環(huán)氧樹脂或木材制成，而是須用鋁。
該具有約35％結(jié)晶度的模制物具有下列性質(zhì)-顏色 白色，因為結(jié)晶-透光度 34％-混濁度與清晰度 無法測量，因為結(jié)晶-表面光澤 第一面90(測量角度20°) 第二面98-收縮度 約6％-密度 1.37g/cm3-結(jié)晶度 約35％-卻貝沖擊強度an(23℃)87KJ/m2-懸臂梁式缺口沖擊強度ak(23℃)2.3KJ/m2該具有約35％結(jié)晶度的PET模制物因為結(jié)晶，所以總是呈不透明。因此無法得到透明或透明有色的。再者，此模制物具有高收縮度，很差的缺口沖擊強度與沖擊強度，即使是在室溫時。
權(quán)利要求
1.一種制備不定形模制物的方法，包括將厚度為1至20mm，主要成分為可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯的不定形板加熱，熱成形，冷卻，接著脫模。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中該不定形板的厚度為1至10mm。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其中該板是以熱風(fēng)烘箱或紅外線加熱器予以加熱。
4.如權(quán)利要求1至3任一項的方法，其中該板被加熱至板溫在120至160℃的溫度。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中該板被加熱至板溫在130至145℃的溫度。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項的方法，其中熱成形期間的模溫保持在80℃以下。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中在熱成形期間的模溫保持在60℃以下。
8.如權(quán)利要求1至7任一項的方法，其中模制物是以空氣或空氣/灑水予以冷卻。
9.如權(quán)利要求1至8任一項的方法，其中模制物在其溫度為80℃以下時才脫模。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中模制物在其溫度為60℃以下時才脫模。
11.如權(quán)利要求1的方法，其中所用聚對苯二甲酸乙二醇酯的后(冷)結(jié)晶溫度TCN為120至158℃。
12.不定形的熱成形模制物，厚度為1-20mm，其主要成分為可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中根據(jù)DIN67530(測量角20°)測得的表面光澤大于90。
13.如權(quán)利要求12的模制物，其中根據(jù)ISO 179/1D測量卻貝沖擊強度an時未出現(xiàn)破裂。
14.如權(quán)利要求12或13的模制物，其中根據(jù)ISO 180/1A測量的懸臂梁式缺口沖擊強度ak為3.0-80KJ/m2。
15.如權(quán)利要求12至14任一項的模制物，其中它是透明的、透明有色的或不透明有色的。
16.如權(quán)利要求12至15任一項的模制物，其中含有至少一種UV-光穩(wěn)定劑。
17.如權(quán)利要求16的模制物，其中UV-穩(wěn)定劑基于可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯重量計的濃度為0.01-5％重量。
18.如權(quán)利要求12的模制物，其中所用聚對苯二甲酸乙二醇酯的后(冷)結(jié)晶溫度為120℃-158℃。
19.如權(quán)利要求12-18任一項的不定形的熱成形模制物在室內(nèi)和戶外及在冷卻系統(tǒng)中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及厚度為1至20mm的不定形、熱成形模制物,其主要成分為可結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯,且具有優(yōu)良的機械性質(zhì)與光學(xué)性質(zhì)。此模制物可為透明的,透明有色的或是不透明有色的。在優(yōu)選具體實施方案中,其再經(jīng)UV穩(wěn)定化。本發(fā)明還涉及此模制物的制法與應(yīng)用。
文檔編號B29C35/08GK1198705SQ96197431
公開日1998年11月11日 申請日期1996年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月5日
發(fā)明者U·莫斯丘爾, R·布朗諾 申請人:德國赫徹斯特研究技術(shù)兩合公司