DE19522118C1 - Amorphe, transparente, UV-stabilisierte Platte aus einem kristallisierbaren Thermoplast, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung - Google Patents
Amorphe, transparente, UV-stabilisierte Platte aus einem kristallisierbaren Thermoplast, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine amorphe, transparente, UV-stabilisierte Platte aus
einem kristallisierbaren Thermoplast, deren Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm
liegt. Die Platte enthält mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel
und zeichnet sich durch sehr gute optische und mechanische Eigenschaften aus.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Platte und ihre
Verwendung.
Amorphe, transparente Platten mit einer Dicke zwischen 1 und 20 mm sind
hinreichend bekannt. Diese flächigen Gebilde bestehen aus amorphen, nicht
kristallisierbaren Thermoplasten. Typische Beispiele für derartige Thermoplaste,
die zu Platten verarbeitet werden, sind z. B. Polyvinylchlorid (PVC),
Polycarbonat (PC) und Polymethylmethacrylat (PMMA). Diese Halbzeuge werden
auf sogenannten Extrusionsstraßen hergestellt (vgl. Polymer Werkstoffe, Band
II, Technologie 1, S. 136, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1984). Das
Aufschmelzen des pulver- oder granulatförmigen Rohstoffes erfolgt in einem
Extruder. Die amorphen Thermoplaste sind nach der Extrusion infolge der mit
abnehmender Temperatur stetig steigenden Viskosität leicht über Glättwerke
oder andere Ausformwerkzeuge umzuformen. Amorphe Thermoplaste besitzen
dann nach der Ausformung eine hinreichende Stabilität, d. h. eine hohe
Viskosität, um im Kalibrierwerkzeug "von selbst zu stehen". Sie sind aber noch
weich genug um sich vom Werkzeug formen zu lassen. Die Schmelzviskosität
und Eigensteife von amorphen Thermoplasten ist im Kalibrierwerkzeug so hoch,
daß das Halbzeug nicht vor dem Abkühlen im Kalibrierwerkzeug zusammenfällt.
Bei leicht zersetzbaren Werkstoffen wie z. B. PVC sind bei der Extrusion
besondere Verarbeitungshilfen, wie z. B. Verarbeitungsstabilisatoren gegen
Zersetzung und Gleitmittel gegen zu hohe innere Reibung und damit
unkontrollierbare Erwärmung notwendig. Äußere Gleitmittel sind erforderlich um
das Hängenbleiben an Wänden und Walzen zu verhindern.
Bei der Verarbeitung von PMMA wird z. B. zwecks Feuchtigkeitsentzug ein
Entgasungsextruder eingesetzt.
Bei der Herstellung von transparenten Platten aus amorphen Thermoplasten sind
z. T. kostenintensive Additive erforderlich, die teilweise migrieren und zu
Produktionsproblemen infolge von Ausdampfungen und zu Oberflächenbelägen
auf dem Halbzeug führen können. PVC-Platten sind schwer oder nur mit
speziellen Neutralisations- bzw. Elektrolyseverfahren recyklierbar. PC- und
PMMA-Platten sind ebenfalls schlecht und nur unter Verlust oder extremer
Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften recyklierbar.
Neben diesen Nachteilen besitzen PMMA-Platten auch eine extrem schlechte
Schlagzähigkeit und zersplittern bei Bruch oder mechanischer Belastung.
Daneben sind PMMA-Platten wie Holz brennbar, so daß sie beispielsweise für
Innenanwendungen und im Messebau nicht eingesetzt werden dürfen.
PMMA- und PC-Platten sind außerdem nicht kaltformbar. Beim Kaltformen
zerbrechen PMMA-Platten in gefährliche Splitter. Beim Kaltformen von
PC-Platten treten Haarrisse und Weißbruch auf.
In der EP-A-0 471 528 wird ein Verfahren zum Formen eines Gegenstandes aus
einer Polyethylenterephthalat (PET)-Platte beschrieben. Die PET-Platte wird in
einer Tiefziehform beidseitig in einem Temperaturbereich zwischen der
Glasübergangstemperatur und der Schmelztemperatur wärmebehandelt. Die
geformte PET-Platte wird aus der Form herausgenommen, wenn das Ausmaß
der Kristallisation der geformten PET-Platte im Bereich von 25 bis 50% liegt.
Die in der EP-A-0 471 528 offenbarten PET-Platten haben eine Dicke von 1 bis
10 mm. Da der aus dieser PET-Platte hergestellte, tiefgezogene Formkörper
teilkristallin und damit nicht mehr transparent ist und die
Oberflächeneigenschaften des Formkörpers durch das Tiefziehverfahren, die
dabei gegebenen Temperaturen und Formen bestimmt werden, ist es
unwesentlich, welche optischen Eigenschaften (z. B. Glanz, Trübung und
Lichttransmission) die eingesetzten PET-Platten besitzen. In der Regel sind die
optischen Eigenschaften dieser Platten schlecht und optimierungsbedürftig.
Darüber hinaus enthalten diese Platten keinerlei UV-Stabilisatoren als
Lichtschutzmittel, so daß sich weder die Platten noch die daraus hergestellten
Formkörper für Außenanwendungen eignen. Bei Außenanwendungen zeigen
diese Platten bzw. Formkörper bereits nach kurzer Zeit eine Vergilbung und eine
Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften infolge eines photooxidativen
Abbaus durch Sonnenlicht.
In der US-A-3,496,143 wird das Vakuum-Tiefziehen einer 3 mm dicken
PET-Platte, deren Kristallisation im Bereich von 5 bis 25% liegen sollte, beschrieben.
Die Kristallinität des tiefgezogenen Formkörpers ist größer als 25%. Auch an
diese PET-Platten werden keine Anforderungen hinsichtlich der optischen
Eigenschaften gestellt. Da die Kristallinität der eingesetzten Platten bereits
zwischen 5 und 25% liegt, sind diese Platten trüb und undurchsichtig. Auch
diese Platten enthalten kein Lichtschutzmittel und eignen sich folglich nicht für
Außenanwendungen.
In der DE-A-35 31 878 sind Kunststoffolien bzw. -platten für Gewächshäuser
beschrieben, die für photosynthetisch aktive Bestrahlung transparent sind und
Licht im nahen IR-Bereich absorbieren. Diese Folien oder Platten können eine
Dicke von 80 bis 500 µm aufweisen. Als Beispiel für geeignete Materialien sind
thermoplastische Polyester erwähnt. Diese Platten oder Folien können auch
einen UV-Stabilisator enthalten.
In der JP-A-5 320 528 ist eine Zusammensetzung beschrieben, die ein
thermoplastisches Harz, gegebenenfalls einen UV-Stabilisator, und als
notwendigen Bestandteil einen epoxylierten Polyester enthält. Als Beispiel für
thermoplastische Harze werden u. a. Polyester erwähnt.
Für eine Platte aus Polyvinylchlorid als thermoplastische n Harz wird eine Dicke
von 1 mm angegeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine amorphe, transparente Platte
mit einer Dicke von 1 bis 20 mm bereitzustellen, die neben guten mechanischen
sowie optischen Eigenschaften vor allem eine hohe UV-Stabilität aufweist.
Eine hohe UV-Stabilität bedeutet, daß die Platten durch Sonnenlicht oder andere
UV-Strahlung nicht oder nur extrem wenig geschädigt werden, so daß sich die
Platten für Außenanwendungen und/oder kritische Innenanwendungen eignen.
Insbesondere sollen die Platten bei mehrjähriger Außenanwendung nicht
vergilben, keine Versprödung oder Rißbildung der Oberfläche zeigen und auch
keine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften aufweisen.
Zu den guten optischen Eigenschaften zählt beispielsweise eine hohe
Lichttransmission, ein hoher Oberflächenglanz, eine extrem niedrige Trübung
sowie eine hohe Bildschärfe (Clarity).
Zu den guten mechanischen Eigenschaften zählt unter anderem eine hohe
Schlagzähigkeit sowie eine hohe Bruchfestigkeit.
Darüber hinaus sollte die erfindungsgemäße Platte recyklierbar sein,
insbesondere ohne Verlust der mechanischen Eigenschaften, sowie schwer
brennbar, damit sie beispielsweise auch für Innenanwendungen und im
Messebau eingesetzt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine transparente, amorphe Platte mit einer
Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm, die als Hauptbestandteil einen
kristallisierbaren Thermoplasten enthält, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Platte mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel enthält.
Die transparente, amorphe Platte enthält als Hauptbestandteil einen
kristallisierbaren Thermoplasten. Geeignete kristallisierbare bzw. teilkristalline
Thermoplaste sind beispielsweise Polyethylenterephthalat,
Polybutylenterephthalat, Cycloolefin- und Cycloolefincopolymere, wobei
Polyethylenterephthalat bevorzugt ist.
Die transparente, amorphe Platte enthält ferner mindestens einen UV-Stabilisator
als Lichtschutzmittel, wobei die Konzentration des UV-Stabilisators
vorzugsweise zwischen 0,01 Gew.-% und 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht
des kristallisierbaren Thermoplasten, liegt.
Licht, insbesondere der ultraviolette Anteil der Sonnenstrahlung, d. h. der
Wellenlängenbereich von 280 bis 400 nm, leitet bei Thermoplasten
Abbauvorgänge ein, als deren Folge sich nicht nur das visuelle Erscheinungsbild
infolge von Farbänderung bzw. Vergilbung ändert, sondern auch die
mechanisch-physikalischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden.
Die Inhibierung dieser photooxidativen Abbauvorgänge ist von erheblicher
technischer und wirtschaftlicher Bedeutung, da andernfalls die
Anwendungsmöglichkeiten von zahlreichen Thermoplasten drastisch
eingeschränkt sind.
Polyethylenterephthalate beginnen beispielsweise schon unterhalb von 360 nm
UV-Licht zu absorbieren, ihre Absorption nimmt unterhalb von 320 nm
beträchtlich zu und ist unterhalb von 300 nm sehr ausgeprägt. Die maximale
Absorption liegt zwischen 280 und 300 nm.
In Gegenwart von Sauerstoff werden hauptsächlich Kettenspaltungen, jedoch
keine Vernetzungen beobachtet. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und
Carbonsäuren stellen die mengenmäßig überwiegenden Photooxidationsprodukte
dar. Neben der direkten Photolyse der Estergruppen müssen noch
Oxidationsreaktionen in Erwägung gezogen werden, die über Peroxidradikale
ebenfalls die Bildung von Kohlendioxid zur Folge haben.
Die Photooxidation von Polyethylenterephthalaten kann auch über
Wasserstoffspaltung in u-Stellung der Estergruppen zu Hydroperoxiden und
deren Zersetzungsprodukten sowie zu damit verbundenen Kettenspaltungen
führen (H. Day, D. M. Wiles: J. Appl. Polym. Sci 16, 1972, Seite 203).
UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorber als Lichtschutzmittel sind chemische
Verbindungen, die in die physikalischen und chemischen Prozesse des
lichtinduzierten Abbaus eingreifen können. Ruß und andere Pigmente können
teilweise einen Lichtschutz bewirken. Diese Substanzen sind jedoch für
transparente Platten ungeeignet, da sie zur Verfärbung oder Farbänderung
führen. Für transparente, amorphe Platten sind nur organische und
metallorganische Verbindungen geeignet, die dem zu stabilisierenden
Thermoplasten keine oder nur eine extrem geringe Farbe oder Farbänderung
verleihen.
Geeignete UV-Stabilisatoren als Lichtschutzmittel sind beispielsweise
2-Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxybenzotriazole, nickelorganische
Verbindungen, Salicylsäureester, Zimtsäureester-Derivate,
Resorcinmonobenzoate, Oxalsäureanilide, Hydroxybenzoesäureester, sterisch
gehinderte Amine und Triazine, wobei die 2-Hydroxybenzotriazole und die
Triazine bevorzugt sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße,
transparente, amorphe Platte als Hauptbestandteil ein kristallisierbares
Polyethylenterephthalat und 0,01 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% 2-(4,6-Diphenyl-
1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxy-phenol (Struktur in Fig. 1a) oder 0,01 Gew.-%
bis 5,0 Gew.-% 2,2′-Methylen-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-
tetramethylbutyl)-phenol (Struktur in Fig. 1b). In einer bevorzugten
Ausführungsform können auch Mischungen dieser beiden UV-Stabilisatoren oder
Mischungen von mindestens einem dieser beiden UV-Stabilisatoren mit anderen
UV-Stabilisatoren eingesetzt werden, wobei die Gesamtkonzentration an
Lichtschutzmittel vorzugsweise zwischen 0,01 Gew.-% und 5,0 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht an kristallisierbarem Polyethylenterephthalat, liegt.
Der Oberflächenglanz, gemessen nach DIN 67 530 (Meßwinkel 20°), ist größer
als 120, vorzugsweise größer als 140, die Lichttransmission, gemessen nach
ASTM D 1003 beträgt mehr als 84%, vorzugsweise mehr als 86% und die
Trübung der Platte, gemessen nach ASTM D 1003 beträgt weniger als 15%,
vorzugsweise weniger als 11%.
Die Bildschärfe der Platte, die auch Clarity genannt wird, und unter einem
Winkel kleiner als 2,5° ermittelt wird (ASTM D 1003), liegt vorzugsweise über
96% und besonders bevorzugt über 97%.
Im Fall von Polyethylenterephthalat tritt bei der Messung der Schlagzähigkeit an
nach Charpy (gemessen nach ISO 179/1D) an der Platte vorzugsweise kein
Bruch auf. Darüber hinaus liegt die Kerbschlagfestigkeit ak nach Izod (gemessen
nach ISO 180/1A) der Platte vorzugsweise im Bereich von 3,0 bis 8,0 kJ/m²,
besonders bevorzugt im Bereich von 4,0 bis 6,0 kJ/m².
Polyethylenterephthalate mit einem Kristallitschmelzpunkt Tm, gemessen mit
DSC (Differential Scanning Calorimetry) mit einer Aufheizgeschwindigkeit von
10°C/min, von 240°C bis 280°C, vorzugsweise von 250°C bis 270°C, mit
einem Kristallisationstemperaturbereich Tc zwischen 75°C und 280°C, einer
Glasübergangstemperatur Tg zwischen 65°C und 90°C und mit einer Dichte,
gemessen nach DIN 53 479, von 1,30 bis 1,45 g/cm³ und einer Kristallinität
zwischen 25% und 65% stellen als Ausgangsmaterialien zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Platte bevorzugte Polymere dar.
Die Standardviskosität SV (DCE) des Polyethylenterephthalats, gemessen in
Dichloressigsäure nach DIN 53 728, liegt zwischen 800 und 1800, vorzugsweise
zwischen 950 und 1250 und besonders bevorzugt zwischen 1000 und 1200.
Die intrinsische Viskosität IV (DCE) berechnet sich aus der Standardviskosität
SV (DCE) wie folgt:
IV (DCE) = 6,67·10-4 SV (DCE) + 0,118
Das Schüttgewicht, gemessen nach DIN 53 466, liegt vorzugsweise zwischen
0,75 kg/dm³ und 1,0 kg/dm³, und besonders bevorzugt zwischen 0,80 kg/dm³
und 0,90 kg/dm³.
Die Polydispersität Mw/Mn des Polyethylenterephthalats gemessen mittels
Gelpermeationschromatographie liegt vorzugsweise zwischen 1,5 und 4,0 und
besonders bevorzugt zwischen 2,0 und 3,5.
Erfindungsgemäß versteht man unter kristallisierbarem Polyethylenterephthalat
- - kristallisierbare Polyethylenterephthalat-Homopolymere,
- - kristallisierbare Polyethylenterephthalat-Copolymere,
- - kristallisierbare Polyethylenterephthalat-Compounds,
- - kristallisierbares Polyethylenterephthalat-Recyklat und
- - andere Variationen von kristallisierbarem Polyethylenterephthalat.
Unter amorpher Platte werden im Sinne der vorliegenden Erfindung solche
Platten verstanden, die, - obwohl der eingesetzte kristallisierbare Thermoplast
vorzugsweise eine Kristallinität zwischen 25 und 65% besitzt, nicht kristallin
sind. Nicht kristallin, bzw. amorph bedeutet, daß der Kristallinitätsgrad im
allgemeinen unter 5%, vorzugsweise unter 2% liegt und besonders bevorzugt
0% beträgt.
Daneben wurde völlig unerwartet eine gute Kaltformbarkeit ohne Bruch, ohne
Haarrisse und/oder ohne Weißbruch festgestellt, so daß die erfindungsgemäße
Platte ohne Temperatureinwirkung verformt und gebogen werden kann.
Darüber hinaus ergaben Messungen, daß die erfindungsgemäße PET-Platte
schwer brennbar und schwer entflammbar ist, so daß sie sich beispielsweise für
Innenanwendungen und im Messebau eignet.
Desweiteren ist die erfindungsgemäße Platte ohne Umweltbelastung und ohne
Verlust der mechanischen Eigenschaften problemlos recyklierbar, wodurch sie
sich beispielsweise für die Verwendung als kurzlebige Werbeschilder oder
anderer Werbeartikel eignet.
Bewitterungstests haben ergeben, daß die UV-stabilisierten Platten nach 5 bis
7 Jahren Außenanwendung keine Vergilbung, keine Versprödung, kein
Glanzverlust der Oberfläche, keine Rißbildung an der Oberfläche und keine
Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften aufweisen sollten.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen, transparenten, amorphen, UV-sta
bilisierten Platte kann beispielsweise nach einem Extrusionsverfahren in einer
Extrusionsstraße erfolgen.
Eine derartige Extrusionsstraße ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Sie umfaßt
im wesentlichen
- - einen Extruder (1) als Plastifizierungsanlage,
- - eine Breitschlitzdüse (2) als Werkzeug zum Ausformen,
- - ein Glättwerk/Kalander (3) als Kalibrierwerkzeug,
- - ein Kühlbett (4) und/oder eine Rollenbahn (5) zur Nachkühlung,
- - einen Walzenabzug (6),
- - eine Trennsäge (7),
- - eine Seitenschneideinrichtung (9), und gegebenenfalls
- - eine Stapelvorrichtung (8).
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platte wird im folgenden
für Polyethylenterephthalat ausführlich beschrieben.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man den kristallisierbaren
Thermoplast (z. B. Polyethylenterephthalat) gegebenenfalls trocknet, dann im
Extruder, vorzugsweise zusammen mit dem UV-Stabilisator, aufschmilzt, die
Schmelze durch eine Düse ausformt und anschließend im Glättwerk kalibriert,
glättet und kühlt, bevor man die Platte auf Maß bringt.
Erfindungsgemäß kann das Lichtschutzmittel bereits beim Thermoplast-Roh
stoffhersteller zudosiert werden oder bei der Plattenherstellung in den
Extruder dosiert werden.
Besonders bevorzugt ist die Zugabe des Lichtschutzmittels über die
Masterbatchtechnologie. Das Lichtschutzmittel wird in einem festen
Trägermaterial voll dispergiert. Als Trägermaterialien kommen gewisse Harze,
das Polyethylenterephthalat selbst oder auch andere Polymere, die mit dem
Polyethylenterephthalat ausreichend verträglich sind, in Frage.
Wichtig ist, daß die Korngröße und das Schüttgewicht des Masterbatches
ähnlich der Korngröße und dem Schüttgewicht des Polyethylenterephthalats ist,
so daß eine homogene Verteilung und damit eine homogene UV-Stabilisierung
erfolgen kann.
Die Trocknung des Polyethylenterephthalates vor der Extrusion erfolgt
vorzugsweise für 4 bis 6 Stunden bei 160 bis 180°C.
Das Polyethylenterephthalat wird danach im Extruder aufgeschmolzen.
Vorzugsweise liegt die Temperatur der PET-Schmelze im Bereich von 250 bis
320°C, wobei die Temperatur der Schmelze im wesentlichen sowohl durch die
Temperatur des Extruders, als auch die Verweilzeit der Schmelze im Extruder
eingestellt werden kann.
Die Schmelze verläßt den Extruder dann durch eine Düse. Diese Düse ist
vorzugsweise eine Breitschlitzdüse.
Das vom Extruder aufgeschmolzene und von einer Breitschlitzdüse ausgeformte
PET wird von Glättkalanderwalzen kalibriert, d. h. intensiv gekühlt und geglättet.
Die Kalanderwalzen können beispielsweise in einer I-, F-, L- oder S-Form
angeordnet sein.
Das PET-Material kann dann anschließend auf einer Rollenbahn nachgekühlt,
seitlich auf Maß geschnitten, abgelängt und schließlich gestapelt werden.
Die Dicke der PET-Platte wird im wesentlichen vom Abzug, der am Ende der
Kühlzone angeordnet ist, den mit ihm geschwindigkeitsmäßig gekoppelten
Kühl-(Glätt-)Walzen und der Fördergeschwindigkeit des Extruders einerseits und dem
Abstand der Walzen andererseits bestimmt.
Als Extruder können sowohl Einschnecken- als auch Zweischneckenextruder
eingesetzt werden.
Die Breitschlitzdüse besteht vorzugsweise aus dem zerlegbaren Werkzeugkörper,
den Lippen und dem Staubalken zur Fließregulierung über die Breite. Dazu kann
der Staubalken durch Zug- und Druckschrauben verbogen werden. Die
Dickeneinstellung erfolgt durch Verstellen der Lippen. Wichtig ist es, auf eine
gleichmäßige Temperatur des PET und der Lippe zu achten, da sonst die
PET-Schmelze durch die unterschiedlichen Fließwege verschieden dick ausfließt.
Das Kalibrierwerkzeug, d. h. der Glättkalander gibt der PET-Schmelze die Form
und die Abmessungen. Dies geschieht durch Einfrieren unterhalb der
Glasübergangstemperatur mittels Abkühlung und Glätten. Verformt werden darf
in diesem Zustand nicht mehr, da sonst in diesem abgekühlten Zustand
Oberflächenfehler entstehen würden. Aus diesem Grund werden die
Kalanderwalzen vorzugsweise gemeinsam angetrieben. Die Temperatur der
Kalanderwalzen muß zwecks Vermeidung des Anklebens der PET-Schmelze
kleiner als die Kristallitschmelztemperatur sein. Die PET-Schmelze verläßt mit
einer Temperatur von 240 bis 300°C die Breitschlitzdüse. Die erste Glätt-Kühl-Walze
hat je nach Ausstoß und Plattendicke eine Temperatur zwischen 50°C
und 80°C. Die zweite etwas kühlere Walze kühlt die zweite oder andere
Oberfläche ab.
Um eine erfindungsgemäße Platte mit dem erwünschten Eigenschaftsprofil zu
erhalten, ist es wesentlich, daß die Temperatur der 1. Walze in dem genannten
Bereich liegt.
Während die Kalibriereinrichtung die PET-Oberflächen möglichst glatt zum
Einfrieren bringt und das Profil so weit abkühlt, daß es formsteif ist, senkt die
Nachkühleinrichtung die Temperatur der PET-Platte auf nahezu Raumtemperatur
ab. Die Nachkühlung kann auf einem Rollenbrett erfolgen.
Die Geschwindigkeit des Abzugs sollte mit der Geschwindigkeit der
Kalanderwalzen genau abgestimmt sein, um Defekte und Dickenschwankungen
zu vermeiden.
Als Zusatzeinrichtungen kann sich in der Extrusionsstraße zur Herstellung von
PET-Platten eine Trennsäge als Ablängeeinrichtung, die Seitenbeschneidung, die
Stapelanlage und eine Kontrollstelle befinden. Die Seiten- oder
Randbeschneidung ist vorteilhaft, da die Dicke im Randbereich unter Umständen
ungleichmäßig sein kann. An der Kontrollstelle werden Dicke und Optik der
Platte gemessen.
Durch die überraschende Vielzahl ausgezeichneter Eigenschaften eignet sich die
erfindungsgemäße, transparente und amorphe PET-Platte hervorragend für eine
Vielzahl verschiedener Verwendungen, beispielsweise für
Innenraumverkleidungen, für Messebau und Messeartikel, als Displays, für
Schilder, für Schutzverglasungen von Maschinen und Fahrzeugen, im
Beleuchtungssektor, im Laden- und Regalbau, als Werbeartikel, als
Menükartenständer, als Basketball-Zielbretter, als Raumteiler, für Aquarien, als
Infotafeln und als Prospekt- und Zeitungsständer.
Aufgrund der guten UV-Stabilität eignet sich die erfindungsgemäße,
transparente, amorphe PET-Platte ebenfalls für Außenanwendungen, wie z. B. für
Gewächshäuser, Überdachungen, Verglasungen, Sichterheitsgläser,
Außenverkleidungen, Abdeckungen, Anwendungen im Bausektor,
Lichtwerbeprofile, Balkonverkleidungen, Dachausstiege und Caravanfenster.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert, ohne dadurch beschränkt zu werden.
Die Messung der einzelnen Eigenschaften erfolgt dabei gemäß der folgenden
Normen bzw. Verfahren.
Der Oberflächenglanz wird bei einem Meßwinkel von 20 nach DIN 67 530
gemessen.
Unter der Lichttransmission ist das Verhältnis des insgesamt durchgelassenen
Lichtes zur einfallenden Lichtmenge zu verstehen.
Die Lichttransmission wird mit dem Meßgerät "Hazegard plus" nach ASTM D
1003 gemessen.
Trübung ist der prozentuale Anteil des durchgelassenen Lichtes, der vom
eingestrahlten Lichtbündel im Mittel um mehr als 2,5° abweicht. Die
Bildschärfe wird unter einem Winkel kleiner als 2,5° ermittelt.
Die Trübung und die Clarity werden mit dem Meßgerät "Hazegard plus" nach
ASTM D 1003 gemessen.
Die Oberflächendefekte werden visuell bestimmt.
Diese Größe wird nach ISO 179/1D ermittelt.
Die Kerbschlagzähigkeit bzw. -festigkeit ak nach Izod wird nach ISO 180/1A
gemessen.
Die Dichte wird nach DIN 53 479 bestimmt.
Die Standardviskosität SV (DCE) wird angelehnt an DIN 53 726 in
Dichloressigsäure gemessen.
Die intrinsische Viskosität (IV) berechnet sich wie folgt aus der
Standardviskosität (SV)
IV (DCE) = 6,67·10-4 SV (DCE) + 0,118
Thermische Eigenschaften:
IV (DCE) = 6,67·10-4 SV (DCE) + 0,118
Thermische Eigenschaften:
Die thermischen Eigenschaften wie Kristallitschmelzpunkt Tm,
Kristallisationstemperaturbereich Tc, Nach-(Kalt-)Kristallisationstemperatur TCN
und Glasübergangstemperatur Tg werden mittels Differential Scanning
Calorimetrie (DSC) bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 10°C/min gemessen.
Die Molekulargewichte Mw und Mn und die resultierende Polydispersität Mw/Mn
werden mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen.
Die UV-Stabilität wird nach der Testspezifikation ISO 4892 wie folgt geprüft
Testgerät: Atlas Ci 65 Weather Ometer
Testbedingungen: ISO 4892, d. h. künstliche Bewitterung
Bestrahlungszeit: 1000 Stunden (pro Seite)
Bestrahlung: 05 W/m², 340 nm
Temperatur: 63°C
Relative Luftfeuchte: 50%
Xenonlampe: innerer und äußerer Filter aus Borosilikat
Bestrahlungszyklen: 102 Minuten UV-Licht, dann 18 Minuten UV-Licht mit Wasserbesprühung der Proben, dann wieder 102 Minuten UV-Licht usw.
Testbedingungen: ISO 4892, d. h. künstliche Bewitterung
Bestrahlungszeit: 1000 Stunden (pro Seite)
Bestrahlung: 05 W/m², 340 nm
Temperatur: 63°C
Relative Luftfeuchte: 50%
Xenonlampe: innerer und äußerer Filter aus Borosilikat
Bestrahlungszyklen: 102 Minuten UV-Licht, dann 18 Minuten UV-Licht mit Wasserbesprühung der Proben, dann wieder 102 Minuten UV-Licht usw.
Die Farbveränderung der Proben nach der künstlichen Bewitterung wird mit
einem Spektralphotometer nach DIN 5033 gemessen.
Es gilt:
ΔL: Differenz in der Helligkeit
+ΔL: Die Probe ist heller als der Standard
-ΔL: Die Probe ist dunkler als der Standard
+ΔL: Die Probe ist heller als der Standard
-ΔL: Die Probe ist dunkler als der Standard
ΔA: Differenz im Rot-Grün-Bereich
+ΔA: Die Probe ist roter als der Standard
-ΔA: Die Probe ist grüner als der Standard
+ΔA: Die Probe ist roter als der Standard
-ΔA: Die Probe ist grüner als der Standard
ΔB: Differenz im Blau-Gelb-Bereich
+ΔB: Die Probe ist gelber als der Standard
-ΔB: Die Probe ist blauer als der Standard
+ΔB: Die Probe ist gelber als der Standard
-ΔB: Die Probe ist blauer als der Standard
ΔE: Gesamtfarbänderung
Je größer die numerische Abweichung vom Standard ist, desto größer ist der
Farbunterschied.
Numerische Werte von 0,3 sind vernachlässigbar und bedeuten, daß keine
signifikante Farbänderung vorliegt.
Der Gelbwert G ist die Abweichung von der Farblosigkeit in Richtung "Gelb" und
wird gemäß DIN 6167 gemessen. Gelbwert G-Werte von 5 sind visuell nicht
sichtbar.
In den nachstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen handelt es sich
jeweils um einschichtige, transparente Platten unterschiedlicher Dicke, die auf
der beschriebenen Extrusionsstraße hergestellt werden.
Alle Platten wurden nach der Testspezifikation ISO 4892, beidseitig je 1000
Stunden pro Seite mit dem Atlas Ci 65 Weather Ometer der Fa. Atlas bewittert
und anschließend bezüglich der mechanischen Eigenschaften, der Verfärbung,
der Oberflächendefekte, der Trübung und des Glanzes geprüft.
Es wird eine 3 mm dicke, transparente, amorphe Platte hergestellt, die als
Hauptbestandteil Polyethylenterephthalat und 1,0 Gew.-% des UV-Stabilisators
2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxyphenol (®Tinuvin 1577 der Firma
Ciba-Geigy) enthält.
Tinuvin 1577 hat einen Schmelzpunkt von 149°C und ist bis ca. 330°C
thermisch stabil.
Zwecks homogener Verteilung werden 1,0 Gew.-% des UV-Stabilisators direkt
beim Rohstoffhersteller in das Polyethylenterephthalat eingearbeitet.
Das Polyethylenterephthalat, aus dem die transparente Platte hergestellt wird,
hat eine Standardviskosität SV (DCE) von 1010, was einer intrinsischen
Viskosität IV (DCE) von 0,79 dl/g entspricht. Der Feuchtigkeitsgehalt liegt bei
< 0,2% und die Dichte (DIN 53 479) bei 1,41 g/cm³. Die Kristallinität beträgt
59%, wobei der Kristallitschmelzpunkt nach DSC-Messungen bei 258°C liegt.
Der Kristallisationstemperaturbereich Tc liegt zwischen 83°C und 258°C,
wobei die Nachkristallisationstemperatur (auch Kaltkristallisationstemperatur)
TCN bei 144°C liegt. Die Polydispersität Mw/Mn des Polyethylenterephthalats
beträgt 2,14.
Die Glasübergangstemperatur liegt bei 83°C.
Vor der Extrusion wird das Polyethylenterephthalat mit einer Kristallinität von
59% 5 Stunden bei 170°C in einem Trockner getrocknet und dann in einem
Einschneckenextruder bei einer Extrusionstemperatur von 286°C durch eine
Breitschlitzdüse auf einen Glättkalander dessen Walzen S-förmig angeordnet
sind, extrudiert und zu einer 3 mm dicken Platte geglättet. Die erste
Kalanderwalze hat eine Temperatur von 73°C und die nachfolgenden Walzen
haben jeweils eine Temperatur von 67°C. Die Geschwindigkeit des Abzuges
und der Kalanderwalzen liegt bei 6,5 m/min.
Im Anschluß an die Nachkühlung wird die transparente, 3 mm dicke PET-Platte
mit Trennsägen an den Rändern gesäumt, abgelängt und gestapelt.
Die hergestellte transparente, amorphe PET-Platte hat folgendes
Eigenschaftsprofil:
- Dicke: 3 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 198
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 196
- Lichttransmission: 91%
- Clarity (Klarheit): 100%
- Trübung: 1,5%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,2 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Oberflächenglanz 1. Seite: 198
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 196
- Lichttransmission: 91%
- Clarity (Klarheit): 100%
- Trübung: 1,5%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,2 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit Atlas Ci 65 Weather Ometer
zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:
- Dicke: 3 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 196
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 195
- Lichttransmission: 91,1%
- Clarity: 100%
- Trübung: 1,6%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,22
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,18
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,08
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: 0,10
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 4
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,1 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut
- Oberflächenglanz 1. Seite: 196
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 195
- Lichttransmission: 91,1%
- Clarity: 100%
- Trübung: 1,6%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,22
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,18
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,08
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: 0,10
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 4
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,1 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut
Analog Beispiel 1 wird eine transparente, amorphe Platte hergestellt, wobei der
UV-Stabilisator 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)-oxyphenol (®Tinuvin
1577) in Form eines Masterbatches zudosiert wird. Das Masterbatch setzt sich
aus 5 Gew.-% ®Tinuvin 1577 als Wirkstoffkomponente und 95 Gew.-% des
Polyethylenterephthalats aus Beispiel 1 zusammen.
Vor der Extrusion werden 80 Gew.-% des Polyethylenterephthalats aus Beispiel
1 mit 20 Gew.-% des Masterbatches 5 Stunden bei 170°C getrocknet. Die
Extrusion und Plattenherstellung erfolgt analog zu Beispiel 1.
Die hergestellte transparente, amorphe PET-Platte hat folgendes
Eigenschaftsprofil:
- Dicke: 3 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 194
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 193
- Lichttransmission: 91,3%
- Clarity: 100%
- Trübung: 1,4%
- Oberflächendefekte (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,0 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Oberflächenglanz 1. Seite: 194
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 193
- Lichttransmission: 91,3%
- Clarity: 100%
- Trübung: 1,4%
- Oberflächendefekte (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,0 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit Atlas Ci 65 Weather Ometer
zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:
- Dicke: 3 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 192
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 190
- Lichttransmission: 91,1%
- Clarity: 100%
- Trübung: 1,5%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,24
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,19
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,08
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: 0,12
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 5
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,0 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut
- Oberflächenglanz 1. Seite: 192
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 190
- Lichttransmission: 91,1%
- Clarity: 100%
- Trübung: 1,5%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,24
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,19
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,08
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: 0,12
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 5
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,0 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut
Analog Beispiel 1 wird eine transparente, amorphe Platte hergestellt, wobei ein
Polyethylenterephthalat eingesetzt wird, das folgende Eigenschaften aufweist:
SV (DCE): 1100
IV (DCE): 0,85 dl/g
Dichte: 1,38 g/cm³
Kristallinität: 44%
Kristallitschmelzpunkt Tm: 245°C
Kristallisationstemperaturbereich Tc: 82°C bis 245°C
Nach-(Kalt-)Kristallisationstemperatur TCN: 152°C
Polydispersität Mw/Mn: 2,02
Glasübergangstemperatur: 82°C
IV (DCE): 0,85 dl/g
Dichte: 1,38 g/cm³
Kristallinität: 44%
Kristallitschmelzpunkt Tm: 245°C
Kristallisationstemperaturbereich Tc: 82°C bis 245°C
Nach-(Kalt-)Kristallisationstemperatur TCN: 152°C
Polydispersität Mw/Mn: 2,02
Glasübergangstemperatur: 82°C
Es wird eine 6 mm dicke, transparente, amorphe Platte hergestellt, die als
Hauptbestandteil das beschriebene Polyethylenterephthalat und 0,6 Gew.-% des
UV-Stabilisators 2,2′-Methylen-bis-(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-
tetramethylbutyl)-phenol (®Tinuvin 360 der Fa. Ciba-Geigy), bezogen auf das
Gewicht des Polymeren, enthält.
Tinuvin 360 hat einen Schmelzpunkt von 195°C und ist bis ca. 250°C
thermisch stabil.
Wie in Beispiel 1 werden 0,6 Gew.-% des UV-Stabilisators direkt beim
Rohstoffhersteller in das Polyethylenterephthalat eingearbeitet.
Die Extrusionstemperatur liegt bei 280°C. Die erste Kalanderwalze hat eine
Temperatur von 66°C und die nachfolgenden Walzen haben eine Temperatur
von 60°C. Die Geschwindigkeit des Abzuges und der Kalanderwalzen liegt bei
2,9 m/min.
Die hergestellte, transparente PET-Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:
- Dicke: 6 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 175
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 173
- Lichttransmission: 88,6%
- Clarity (Klarheit): 99,6%
- Trübung: 2,5%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,8 kJ/m²
- Kaltformbarkeit gut: keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Oberflächenglanz 1. Seite: 175
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 173
- Lichttransmission: 88,6%
- Clarity (Klarheit): 99,6%
- Trübung: 2,5%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,8 kJ/m²
- Kaltformbarkeit gut: keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit Atlas Ci 65 Weather Ometer
zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:
- Dicke: 6 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 171
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 169
- Lichttransmission: 88,3%
- Clarity: 99,5%
- Trübung: 2,7%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,56
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,21
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,11
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +0,51
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 6
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,6 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Oberflächenglanz 1. Seite: 171
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 169
- Lichttransmission: 88,3%
- Clarity: 99,5%
- Trübung: 2,7%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,56
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,21
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,11
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +0,51
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 6
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,6 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
Analog Beispiel 3 wird eine transparente, amorphe Platte hergestellt. Die
Extrusionstemperatur liegt bei 275°C. Die erste Kalanderwalze hat eine
Temperatur von 57°C und die nachfolgenden Walzen haben eine Temperatur
von 50°C. Die Geschwindigkeit des Abzuges und der Kalanderwalze liegt bei
1,7 m/min. Die Platte ist wie in Beispiel 3 beschrieben stabilisiert.
Die hergestellte PET-Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:
- Dicke: 10 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 13
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 161
- Lichttransmission: 86,5%
- Clarity (Klarheit): 99,2%
- Trübung: 4,95%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 5,1 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0,1%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Oberflächenglanz 1. Seite: 13
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 161
- Lichttransmission: 86,5%
- Clarity (Klarheit): 99,2%
- Trübung: 4,95%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 5,1 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0,1%
- Dichte: 1,33 g/cm³
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit Atlas Ci 65 Weather Ometer
zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:
- Dicke: 10 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 160
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 159
- Lichttransmission: 86,2%
- Clarity: 99,1%
- Trübung: 5,0%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,47
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,18
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,09
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +0,42
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 5
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,5 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Oberflächenglanz 1. Seite: 160
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 159
- Lichttransmission: 86,2%
- Clarity: 99,1%
- Trübung: 5,0%
- Gesamtverfärbung ΔE: 0,47
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,18
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,09
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +0,42
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): keine
- Gelbwert G: 5
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,5 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
Analog Beispiel 1 wird eine transparente, amorphe Platte hergestellt. Im
Gegensatz zu Beispiel 1 enthält die Platte keinen UV-Stabilisator. Das
eingesetzte Polyethylenterephthalat, die Extrusionsparameter, die
Verfahrensparameter und die Temperaturen werden wie in Beispiel 1 gewählt.
Die hergestellte, transparente PET-Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:
- Dicke: 3 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 200
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 198
- Lichttransmission: 91,4%
- Clarity (Klarheit): 100%
- Trübung: 1,3%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,3 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Oberflächenglanz 1. Seite: 200
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 198
- Lichttransmission: 91,4%
- Clarity (Klarheit): 100%
- Trübung: 1,3%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,3 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit Atlas Ci 65 Weather Ometer
zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:
- Dicke: 3 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 98
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 95
- Lichttransmission: 79,5%
- Clarity: 81,2%
- Trübung: 7,8%
- Gesamtverfärbung ΔE: 3,41
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,29
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,87
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +3,29
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): Versprödung
- Gelbwert G: 17
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: vollkommener Bruch bei 34,8 kJ/m²
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 1,3 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: Rißbildung
- Oberflächenglanz 1. Seite: 98
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 95
- Lichttransmission: 79,5%
- Clarity: 81,2%
- Trübung: 7,8%
- Gesamtverfärbung ΔE: 3,41
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,29
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,87
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +3,29
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): Versprödung
- Gelbwert G: 17
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: vollkommener Bruch bei 34,8 kJ/m²
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 1,3 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: Rißbildung
Visuell zeigt die Platte eine deutlich sichtbare "Gelb"-Verfärbung. Die
Oberflächen sind stumpf und versprödet.
Analog Beispiel 3 wird eine transparente, amorphe Platte hergestellt. Im
Gegensatz zu Beispiel 3 enthält die hergestellte Platte keinen UV-Stabilisator.
Das eingesetzte Polyethylenterephthalat, die Extrusionsparameter, die
Verfahrensparameter und die Temperaturen werden wie in Beispiel 3 gewählt.
Die hergestellte, transparente PET-Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:
- Dicke: 6 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 180
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 178
- Lichttransmission: 88,9%
- Clarity (Klarheit): 99,6%
- Trübung: 2,3%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,8 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Oberflächenglanz 1. Seite: 180
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 178
- Lichttransmission: 88,9%
- Clarity (Klarheit): 99,6%
- Trübung: 2,3%
- Oberflächendefekte pro m² (Stippen, Orangenhaut, Blasen usw.): keine
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,8 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: gut, keine Defekte
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit Atlas Ci 65 Weather Ometer
zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:
- Dicke: 6 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 91
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 87
- Lichttransmission: 72,5%
- Clarity: 78,3%
- Trübung: 12,9%
- Gesamtverfärbung ΔE: 3,61
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,26
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,91
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +3,48
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): Versprödung, Risse
- Gelbwert G: 18
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: vollkommener Bruch bei 46,2 kJ/m²
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 1,6 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: Rißbildung
- Oberflächenglanz 1. Seite: 91
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 87
- Lichttransmission: 72,5%
- Clarity: 78,3%
- Trübung: 12,9%
- Gesamtverfärbung ΔE: 3,61
- Dunkelverfärbung ΔL: -0,26
- Rot-Grün-Verfärbung ΔA: -0,91
- Blau-Gelb-Verfärbung ΔB: +3,48
- Oberflächendefekte (Risse, Versprödung): Versprödung, Risse
- Gelbwert G: 18
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: vollkommener Bruch bei 46,2 kJ/m²
- Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 1,6 kJ/m²
- Kaltformbarkeit: Rißbildung
Visuell zeigt die Platte eine deutlich sichtbare "Gelb"-Verfärbung. Die
Oberflächen sind stark angegriffen (stumpf, versprödet, Rißbildung).
Claims (23)
1. Transparente, amorphe Platte, mit einer Dicke im Bereich von 1 bis
20 mm, die als Hauptbestandteil einen kristallisierbaren Thermoplasten
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen
UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel enthält.
2. Platte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration
des UV-Stabilisators im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des kristallisierbaren Thermoplasten, liegt.
3. Platte gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
UV-Stabilisatoren 2-Hydroxybenzotriazole und/oder Triazine verwendet
werden.
4. Platte gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
UV-Stabilisator 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxy-phenol
und/oder 2,2′-Methylen-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-
tetramethylbutyl)-phenol verwendet wird.
5. Platte gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Oberflächenglanz, gemessen nach DIN 67 530
(Meßwinkel 20°) größer als 120 ist.
6. Platte gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichttransmission, gemessen nach ASTM D
1003 mehr als 84% beträgt.
7. Platte gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trübung, gemessen nach ASTM D 1003 weniger
als 15% beträgt.
8. Platte gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als kristallisierbarer Thermoplast
Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, ein Cycloolefin- und/oder
ein Cycloolefincopolymer verwendet wird.
9. Platte gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als
kristallisierbarer Thermoplast Polyethylenterephthalat verwendet wird.
10. Platte gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polyethylenterephthalat, Polyethylenterephthalat-Recyklat enthält.
11. Platte gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der
Messung der Schlagzähigkeit an nach Charpy, gemessen nach ISO
179/1D kein Bruch auftritt.
12. Platte gemäß mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kerbschlagfestigkeit ak nach Izod, gemessen
nach ISO 180/1A im Bereich von 3,0 bis 8,0 kJ/m² liegt.
13. Platte gemäß mindestens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bildschärfe, gemessen nach ASTM D 1003 unter
einem Winkel kleiner als 2,5°, über 96% liegt.
14. Platte gemäß mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polyethylenterephthalat vorzugsweise einen
Kristallitschmelzpunkt, gemessen durch DSC mit einer
Aufheizgeschwindigkeit von 10°C/min., im Bereich von 240° bis
280°C aufweist.
15. Platte gemäß mindestens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polyethylenterephthalat vorzugsweise eine
Kristallisationstemperatur, gemessen durch DSC mit einer
Aufheizgeschwindigkeit von 10°C/min., im Bereich von 75 bis 280°C
aufweist.
16. Platte gemäß mindestens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das eingesetzte Polyethylenterephthalat eine
Kristallinität aufweist, die im Bereich von 25 bis 65% liegt.
17. Platte gemäß mindestens einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das eingesetzte Polyethylenterephthalat eine
Standardviskosität SV (DCE), gemessen in Dichloressigsäure nach
DIN 53 728, aufweist, die im Bereich von 800 bis 1800 liegt.
18. Verfahren zur Herstellung einer transparenten, amorphen Platte gemäß
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
man den kristallisierbaren Thermoplast gegebenenfalls trocknet, dann im
Extruder zusammen mit dem UV-Stabilisator aufschmilzt, die Schmelze
durch eine Düse ausformt und anschließend im Glättwerk mit mindestens
zwei Walzen kalibriert, glättet und kühlt, bevor man die Platte auf Maß
bringt, wobei die erste Walze des Glättwerkes eine Temperatur aufweist,
die im Bereich von 50 bis 80°C liegt.
19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der
kristallierbare Thermoplast Polyethylenterephthalat ist.
20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man das
Polyethylenterephthalat vor der Extrusion für 4 bis 6 Stunden bei 160 bis
180°C trocknet.
21. Verfahren gemäß Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
Temperatur der PET-Schmelze im Bereich von 250 bis 320°C liegt.
22. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 9 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zugabe des UV-Stabilisators über die
Masterbatchtechnologie durchgeführt wird.
23. Verwendung einer transparenten, amorphen Platte gemäß mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 17 im Außenbereich.
Priority Applications (17)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19522118A DE19522118C1 (de) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | Amorphe, transparente, UV-stabilisierte Platte aus einem kristallisierbaren Thermoplast, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
KR1019970709518A KR19990028207A (ko) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | 결정화 가능한 열가소성 플라스틱으로 제조된 무정형의 투명한uv 안정화 판 |
HU9803029A HUP9803029A2 (hu) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Amorf, transzparens, UV-stabilizált lemez egy kristályosítható, hőre lágyuló műanyagból |
RU98101098/04A RU2169158C2 (ru) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Способ изготовления прозрачной аморфной пластины из кристаллизуемого термопласта и пластина, изготовленная этим способом |
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JP9502619A JPH11507965A (ja) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | 結晶性熱可塑性樹脂の紫外線安定化した透明な非晶質シート |
PL96324207A PL324207A1 (en) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Mamorphous transparen panel stabilised in uv radiation, made of crystallisable thermoplastic plastic |
AU61258/96A AU6125896A (en) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Amorphous, transparent, uv-stabilised plate made of thermoplastic capable of crystallising |
BR9609412A BR9609412A (pt) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Placa amorfa transparente estabilizada com ultravioleta de um termoplasto cristalizável |
CA002225173A CA2225173A1 (en) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Amorphous, transparent, uv-stabilized sheet of a crystallizable thermoplastic |
EP96918681A EP0833858A1 (de) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Amorphe, transparente, uv-stabilisierte platte aus einem kristallisierbaren thermoplast |
CZ974142A CZ414297A3 (cs) | 1995-06-19 | 1996-06-10 | Amorfní, transparentní, UV-stabilisovaná deska z krystalizovatelného termoplastu, způsob její výroby a její použití |
TW085107307A TW355717B (en) | 1995-06-19 | 1996-06-17 | Amorphous, transparent, UV-stabilized sheet of a crystallizable thermoplastic |
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NO975870A NO975870D0 (no) | 1995-06-19 | 1997-12-12 | Amorf, transparent, UV-stabilisert plate fremstilt av krystalliserbar termoplast |
MXPA/A/1997/010294A MXPA97010294A (en) | 1995-06-19 | 1997-12-17 | Lamina amorfa transparente stabilizado of ultraviolet light of a crystallized thermoplastic |
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Applications Claiming Priority (1)
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