DE1779640B2 - PROCESS FOR MANUFACTURING SHAPED BODIES FROM POLYAETHYLENE TEREPHTHALATE BY VACUUM DRAWING OF PLATES OR FILMS - Google Patents
PROCESS FOR MANUFACTURING SHAPED BODIES FROM POLYAETHYLENE TEREPHTHALATE BY VACUUM DRAWING OF PLATES OR FILMSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein \ erfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyethylenterephthalat gemäß dem Oberbegriff des Patenten pruchs.The invention relates to a \ experience for the production of molded articles from polyethylene terephthalate according to the generic term of the patent.
Es ist bereits bekannt, 0,1 bis 6 mm starke Polyäthylenterephthalatplatte 1 oder -folien rasch auf eine Temperatur von 75 bis 180° C zu erhitzen und unmittelbar danach unter Ans/endung von Unterdruck zu einem Formkörper m ziehen (Niederl. Patentanmeldung 65-15 507).It is already known to heat 0.1 to 6 mm thick polyethylene terephthalate plate 1 or foils quickly to a temperature of 75 to 180 ° C and immediately afterwards pull it into a shaped body m with the application of negative pressure (Dutch patent application 65-15 507).
Es ist weiterhin bekannt, daß amorphes oder teilweise kristallisiertes Polyäthylenterephthalat bei erhöhter Temperatur, insbesondere bei Temperaturen von über etwa 1200C, kristallisiert bzw. weiterkristallisiert.It is further known that amorphous or partially crystallized polyethylene terephthalate at an elevated temperature, particularly at temperatures above about 120 0 C, crystallized and further crystallized.
Demzufolge findet beim Vakuumziehen von amorphem Polyäthylenterephthalat in Abhängigkeit von der Verarbeitungstemperatur und -zeit in der Regel eine mehr oder weniger starke Kristallisation des Polymeren statt.Accordingly, in vacuum drawing of amorphous polyethylene terephthalate, depending on the Processing temperature and time usually a more or less strong crystallization of the polymer instead of.
Ein ähnliches bekanntes Verfahren betrifft das Formen von Polyäthylenterephthalat mit verhältnismäßig hoher Viskosität, wobei der geformte Gegenstand einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterworfen wird, um den Kristaliinitätsgrad der Polyesters zu erhöhen. Dabei ist es von Bedeutung, daß das geformte Polymere eine Kristallinität von mindestens 15 bis 30% besitzen muß, damit der Formkörper günstige mechanische Eigenschaften, vor allem eine befriedigende Formbeständigkeit bei höheren Temperaturen, besitzt (Niederl. Patentanmeldung 65-15 263).A similar known process involves molding polyethylene terephthalate with relatively high viscosity, wherein the molded article is subjected to an additional heat treatment to increase the degree of crystallinity of the polyester. It is important that the formed Polymers must have a crystallinity of at least 15 to 30% so that the molded body has favorable mechanical properties Properties, especially a satisfactory dimensional stability at higher temperatures, possesses (Dutch patent application 65-15 263).
Beim Vakuumziehen von Platten oder Folien aus thermoplastischem Matciral nimmt, wie bekannt, mit zunehmender Verformung die Stärke des Materials örtlich proportional zum Verformungsgrad ab. Dabei wird die Stärke des Materials oft in unzulässiger Weise, insbesondere an den Kanten zwischen dem Wandteil und dem Boden des Formkörpers sowie an den Ecken, verringert. Um dies zu vermeiden, kühlt man das Material örtlich, um es an diesen Stellen weniger stark verformbar zu machen.When vacuum drawing sheets or foils made of thermoplastic material, it takes along, as is known As the deformation increases, the strength of the material is locally proportional to the degree of deformation. Included the strength of the material is often inadmissible, especially at the edges between the wall part and the bottom of the molded body and at the corners. To avoid this, you cool it Material locally in order to make it less deformable in these places.
Das Kühlen von Platten oder Folien aus Polyäthylenterephthalat hat jedoch den Nachteil, daß die Kristallisation des Polymeren an den entsprechenden Stellen verzögert bzw. verringert oder ganz verhindert wird.However, the cooling of sheets or films made of polyethylene terephthalate has the disadvantage that the Crystallization of the polymer is delayed or reduced or completely prevented at the corresponding points will.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs so auszubilden, daß sich mit ihmThe object on which the invention is based is to develop the method according to the preamble of the claim to train that with him
einwandfreie, keine dünnen Stellen aufweisenden Formkörper aus jpojyäthylenterephthalat herstellenProduce flawless moldings from jpojyäthylenterephthalat, which do not have any thin spots
lassen. '"?'permit. '"?'
Diese Aufgabe *lrd durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöstThis task * lrd by the in the identifier of the Claim specified features solved
Der Begriff Polyäthylenterephthalat soll auch Mischpolymere umfassen, die nicht mehr als 10% vom anderen Monomeren abgeleitete Polymereinheiten enthalten, zum Beispiel Monomereinheiten, die sich von anderen Säuren als der Terephthalsäure ableiten, wie Isophthalsäure, oder von anderen Diolen als Äthylenglykol. Das verwendete Polyestermaterial kann auch Zssätze ^enthalten, WMn Beispiel Füllstoff, Pigmentstoffe oder Stabilisatoren.The term polyethylene terephthalate is also intended to include copolymers that are not more than 10% of the other Monomerically derived polymer units contain, for example, monomer units that are different from others Derive acids other than terephthalic acid, such as isophthalic acid, or from diols other than ethylene glycol. That The polyester material used can also contain additives, e.g. fillers, pigments or Stabilizers.
Während beim Vakuumziehen von Platten oder Folien aus üblichen thermoplastischen Kunststoffen, wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polystyrol, örtlich begrenztes stärkeres Erhitzen zu einer größeren Verformbarkeit der höher als die übrigen Plattenteile erhitzten Stellen führt, zeigt eine solche örtliche Überhitzung bei Polyäthylenterephthalatplatten überraschenderweise die entgegengesetzte Wirkung. Dies kann darauf zurückgeführt werden, daß an den stärker erhitzten Stellen der Platten bzw. Folien aus praktisch amorphem Polyäthylenterephthalat die Kristallisation des Polymeren im Vergleich zu den nicht zusätzlich erhitzten Teilen der Platten bzw. Folien in hinreichend starkem Maße einsetzt bzw. fortschreitet, um die plastische Verformbarkeit dieser höher erhitztenWhile when vacuum drawing sheets or foils made of conventional thermoplastics such as polyvinyl chloride, polyethylene or polystyrene, localized increased heating leads to greater deformability of the areas heated to a higher degree than the other parts of the sheet, such local overheating surprisingly shows the opposite effect in the case of polyethylene terephthalate sheets. This can be attributed to the fact that at the more heated areas of the plates or foils made of practically amorphous polyethylene terephthalate, the crystallization of the polymer begins or progresses to a sufficiently strong degree compared to the parts of the plates or foils that are not additionally heated, to make it plastic Deformability of these more heated
Stellen in angemessener Weise zu verringern, bevor die Formgebung stattfindet. Der Kristaliinitätsgrad und dementsprechend die Abnahme der plastischen Verformbarkeit werden in der Hauptsache durch die Temperatur unu die Haltezeit bei dieser TemperaturDecrease spots appropriately before shaping takes place. The degree of crystallinity and accordingly the decrease in plastic deformability are mainly due to the Temperature and the holding time at this temperature
bestimmt. Das Temperaturprofil in der zu ziehenden Platte bzw. Folie, d.h. das gewünschte Muster der plastischen Verformbarkeit, hängt von der Form und der Wandstärke des durch Vakuumziehen daraus herzustellenden Gegenstandes ab. Auch die Viskosität des als Ausgangsmaterial verwendeten Polymeren spielt eine Rolle, da ein hochviskoses Polymeres langsamer kristallisiert als ein Polymeres mit einer verhältnismäßig geringen Viskosität. Die im Einzelfall günstigsten Bedingungen lassen sich jedoch mit wenigen Versuchen ermitteln.certainly. The temperature profile in the sheet or film to be drawn, i.e. the desired pattern of the plastic deformability depends on the shape and wall thickness of the vacuum drawing from it object to be manufactured. Also the viscosity of the polymer used as the starting material plays a role, since a highly viscous polymer crystallizes more slowly than a polymer with a relatively low viscosity. However, the most favorable conditions in individual cases can also be included a few attempts.
Die Platten oder Folien können mit Hilfe von Infrarotstrahlern erhitzt werden, mit denen auch das Innere des Materials rasch auf die gewünschte Temperatur gebracht werden kann. So kann eine hinreichend große Anzahl einzeln zu regelnder, verhältnismäßig kleiner Infrarotstrahler über der zu erhitzenden Platte oder Folie angeordnet und die Wärmestrahlung der einzelnen Strahlungsquellen so eingeregelt werden, daß das Material das gewünschte Tempeaturprofil erhält. Das Vakuumziehen kann nach jedem beliebigen bekannten Verfahren ausgeführt werden, beispielsweise mit Hilfe von Matrizen und/oder Patrizen.The plates or foils can be heated with the help of infrared heaters, with which the Inside of the material can be quickly brought to the desired temperature. So can a Sufficiently large number of individually regulated, relatively small infrared emitters above the heating plate or film arranged and the thermal radiation of the individual radiation sources so adjusted so that the material receives the desired temperature profile. The vacuum drawing can after any known method can be carried out, for example with the aid of matrices and / or Patrices.
Anhand des nachstehenden Beispiels wird die Erfindung weiter erläutert.The invention is explained further with the aid of the following example.
Eine 2,45 mm starke Platte aus amorphem Polyäthylenterephthalat mit einer relativen Viskosität von 1,95 (gemessen in einer l(gew.)%igen Lösung in m-Kresol bei 25°C) mit den Abmessungen 500 χ 900 mm wird in eine Vakuumpresse mit Stempelunterstützung (Sendler, Typ 1060 DS) eingelegt.A 2.45 mm thick plate of amorphous polyethylene terephthalate with a relative viscosity of 1.95 (measured in a 1 (wt.)% solution in m-cresol at 25 ° C) with the dimensions 500 χ 900 mm is in a vacuum press with punch support (Sendler, type 1060 DS) inserted.
Aus der Platte wird ein Oberteil für eine Anrichte gezogen, das in 70 mm Abstand von einer der Schmalseiten ein versenktes Becken mit den Seitenmaßen 340 χ 370 ram aufweist, wobei die Tiefe 160 mm beträgtAn upper part for a sideboard is pulled out of the plate, which is 70 mm away from one of the The narrow sides have a sunk basin with the side dimensions 340 χ 370 ram, the depth 160 mm amounts to
Die zu ziehende Platte wird etwa 1 Minute unter einer Gruppe von Infrarotstrahlern erhitzt, worauf das Vakuumtiefziehen durchgeführt wird, indem man den HilfsStempel absenkt, die Matrize anhebt und den Unterdruck anlegt Hierauf wird der Hilfsstempel ^wieder angehoben und der geformte Gegenstand nochmals etwa IV2-2 Min. mit den Infrarotstrahlern erhitztThe plate to be drawn is heated for about 1 minute under a group of infrared radiators, after which the vacuum deep drawing is carried out by lowering the auxiliary punch, lifting the die and applying the negative pressure. Then the auxiliary punch ^ is raised again and the shaped object is again about IV 2 - Heated for 2 minutes with the infrared heaters
Schließlich läßt man den so hergestellten Formkörper jn der Form etwa 1 Minute abkühlen. Der gesamte Formvorgang einschließlich des Erhhzens der PJatte dauert etwj} 5 Minuten. Man erhält eine Schale aus einem Polymeren mit einem Kristallinitätsgrad von etwa 30%. Finally, the shaped body produced in this way is allowed to cool in the mold for about 1 minute. The entire molding process, including heating the mat, takes about 5 minutes. A shell made of a polymer with a degree of crystallinity of about 30% is obtained.
Es werden zwei Versuche durchgeführt:Two experiments are carried out:
A) Mit gleichmäßigen Erhitzen der ganzen Platte undA) With even heating of the whole plate and
B) mit intensiverer Bestrahlung desjenigen Abschnitts der Platte, der zu dem versenkten Becken verformt wird.B) with more intensive irradiation of that section of the plate that deforms into the sunken basin will.
Die Temperatur und die Kristallinität der Platten im Augenblick des Vakuumziehens (gemessen bei Vergleichsversuchen mit auf analoge Weise erhitzten und schlagartig abgekühlten Platten) sind wie folgt:The temperature and crystallinity of the plates in the Moment of vacuum drawing (measured in comparative tests with heated in an analogous manner and abruptly cooled plates) are as follows:
A) Temperatur 1100C und Kristallinität 1-2% über die gesamte Platte;A) temperature 110 ° C. and crystallinity 1-2% over the entire plate;
B) im normal erhitzten Teil der Platte beträgt die Temperatur etwa 1100C und die Kristallinität 1 -2%, während in dem zusätzlich erhitzten Abschnitt die Temperatur bei 1300C und die Kristallinität bei 15% liegtB) in the normally heated part of the plate the temperature is about 110 ° C. and the crystallinity 1 -2%, while in the additionally heated section the temperature is 130 ° C. and the crystallinity is 15%
Die bei den beiden Versuchen hergestellten Formkörper bestehen im allgemeinen aus einem Polymeren mit gleichmäßiger Kristallinität, weisen jedoch an den Wänden und am Boden folgende Stärkeunterschiede auf:The moldings produced in the two experiments generally consist of a polymer with uniform crystallinity, but show the following differences in thickness on the walls and on the bottom on:
Wandstärke, mmWall thickness, mm
Bodenstärke, mmFloor thickness, mm
1,00-1,55
O-1,301.00-1.55
O-1.30
1,20-UO
1,30-UO1.20-UO
1.30-UO
Außerdemweist der beim Versuch A) erhaltene Formkörper im Gegensatz zu dem bei Versuch B) hergestellten Formling an den Ecken und den Kanten zwischen Boden und Wand des Beckenteiles sehr dünne und transparente Stellen auf.In addition, the molding obtained in test A), in contrast to that in test B) produced molding at the corners and the edges between the bottom and wall of the pool part very thin and transparent places.
Diese Ergebnisse zeigen eindeutig, daß mit Hilfe des Verfahrens der Erfindung eine extreme und ungleichmäßige örtliche Stärkeverminderung des gezogenen Materials verhindert werden kann.These results clearly show that with the aid of the method of the invention an extreme and non-uniform local strength reduction of the drawn material can be prevented.
Claims (1)
Weise verringert wird.A process for preparing Eormkörpern of polyethylene terephthalate by vacuum drawing of plates or sheets of virtually amorphous at 90 to 12Q 0 C preheated polyethylene terephthalate, characterized in that tiaß in the parts of the sheets or films, which are deformed during the vacuum drawing the most, by their added heating to At least 20 degrees above the temperature, of the remaining plate or film parts, the crystallization of the polymer compared to item not more strongly heated plate or film parts takes place to the extent that the plastic deformability of the more strongly heated
Way is decreased.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL6712321A NL6712321A (en) | 1967-09-08 | 1967-09-08 | |
NL6712321 | 1967-09-08 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1779640A1 DE1779640A1 (en) | 1971-09-16 |
DE1779640B2 true DE1779640B2 (en) | 1976-12-30 |
DE1779640C3 DE1779640C3 (en) | 1977-08-18 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0081451A1 (en) * | 1981-11-16 | 1983-06-15 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Heat setting a thermoformed PET article utilizing a male plug as a constraint |
DE19636062A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Georg Geis Maschinenfabrik | Crystallising thermoplastic components after vacuum forming |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH497966A (en) | 1970-10-31 |
AT308397B (en) | 1973-07-10 |
BE720425A (en) | 1969-02-17 |
FR1579328A (en) | 1969-08-22 |
SE346081B (en) | 1972-06-26 |
GB1236432A (en) | 1971-06-23 |
NL6712321A (en) | 1967-11-27 |
ES357903A1 (en) | 1970-04-01 |
DE1779640A1 (en) | 1971-09-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences |