DE19537107A1 - Amorphous molded body made of a polyethylene terephthalate plate - Google Patents
Amorphous molded body made of a polyethylene terephthalate plateInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von amorphen Formkörpern aus amorphen Polyethylenterephthalat-Platten sowie die amorphen Formkörpern selbst. Die Formkörper können wahlweise transparent, transparent eingefärbt oder gedeckt eingefärbt sein. Die Formkörper zeichnen sich neben guten optischen Eigenschaften durch gute mechanische Eigenschaften aus.The invention relates to a method for producing amorphous molded articles made of amorphous polyethylene terephthalate plates and the amorphous moldings itself. The moldings can optionally be colored transparently, transparently or dyed. The moldings stand out alongside good ones optical properties by good mechanical properties.
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 Kalibrierwerk 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. Amorphous, transparent plates with a thickness between 1 and 20 mm well known. These flat structures consist of amorphous, not crystallizable thermoplastics. Typical examples of such thermoplastics, which are processed into plates are e.g. B. polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA). These semi-finished products are made on so-called extrusion lines (see Polymer Materials, Volume II, Technologie 1, p. 136, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1984). The The powdered or granular raw material is melted in one Extruder. The amorphous thermoplastics are after extrusion due to the decreasing temperature steadily increasing viscosity slightly above smoothing units or to shape other forming tools. Have amorphous thermoplastics then sufficient stability after molding, d. H. a high Viscosity to "stand on its own" in the calibration tool. But they are still soft enough to be shaped by the tool. The melt viscosity and inherent stiffness of amorphous thermoplastics is so high in the calibration tool that the semi-finished product does not collapse in the calibration unit before it cools down. At easily decomposable materials such. B. PVC are special in extrusion Processing aids such. B. processing stabilizers against decomposition and Lubricant against excessive internal friction and therefore uncontrollable Warming necessary. Outer lubricants are required for this Prevent getting caught on walls and rollers.
Bei der Verarbeitung von PMMA wird z. B. zwecks Feuchtigkeitsentzug ein Entgasungsextruder eingesetzt.When processing PMMA z. B. for the purpose of dehumidification Degassing extruder used.
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.In the manufacture of transparent sheets from amorphous thermoplastics e.g. T. costly additives required, some of which migrate and to Production problems due to evaporation and surface coverings can lead on the semi-finished product. PVC sheets are heavy or only with special neutralization or electrolysis processes can be recycled. PC and PMMA plates are also bad and only at a loss or more extreme The deterioration of the mechanical properties is recyclable.
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.In addition to these disadvantages, PMMA sheets also have an extremely poor one Impact resistance and fragmentation in the event of breakage or mechanical stress. In addition, PMMA boards are combustible like wood, so that they can be used for Indoor applications and in exhibition stand construction may not be used.
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.PMMA and PC sheets are also not cold-formable. Cold forming break PMMA sheets into dangerous fragments. When cold forming PC Panels appear hairline cracks and whitening.
PMMA- und PC-Platten absorbieren Feuchtigkeit. Der Feuchtigkeitsgehalt nimmt während der Produktion, beim Transport und im Laufe der Lagerung zu. Die Leistungsfähigkeit der extrudierten Platte wird zwar nicht beeinträchtigt, aber beim Umformen (Warmformen und Vakuumformen) treten aufgrund der erhöhten Feuchtigkeit Blasen und andere Oberflächendefekte sowie Eigenschaftsverluste auf. Vor dem mechanischen Umformen müssen diese Platten in einem Umluftofen bei Temperaturen über 120°C je nach Plattendicke zwischen 1 Stunde und 48 Stunden getrocknet werden (vgl. Technisches Handbuch GE Plastics Structured Products, Massive Lexan®-Platten), was energie- und zeitaufwendig ist. PMMA and PC boards absorb moisture. The moisture content decreases during production, transportation and storage. The The performance of the extruded sheet is not adversely affected, however during forming (thermoforming and vacuum forming) occur due to the increased moisture bubbles and other surface defects as well Loss of property. Before mechanical forming, these must be Panels in a convection oven at temperatures above 120 ° C depending on the panel thickness be dried between 1 hour and 48 hours (cf. technical Handbook GE Plastics Structured Products, Solid Lexan® Sheets) what is energy and time consuming.
In der deutschen Patentanmeldung 195 22 118.4 wird eine amorphe, transparente Platte mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm beschrieben, die als Hauptbestandteil einen kristallisierbaren Thermoplast enthält und dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel enthält. Die Platte zeichnet sich neben der hohen UV-Stabilität sowohl durch gute optische Eigenschaften, wie beispielsweise eine hohe Lichttransmission, einen hohen Oberflächenglanz, eine niedrige Trübung sowie eine hohe Bildschärfe, als auch durch gute mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise eine hohe Schlagzähigkeit sowie ein hohe Bruchfestigkeit aus.German patent application 195 22 118.4 describes an amorphous, transparent plate with a thickness in the range of 1 to 20 mm described, the contains a crystallizable thermoplastic as the main component and thereby is characterized in that it is at least one UV stabilizer Contains sunscreen. The plate is characterized by its high UV stability both by good optical properties, such as high Light transmission, high surface gloss, low haze as well high image sharpness, as well as good mechanical properties, such as for example, high impact strength and high breaking strength.
In der deutschen Patentanmeldung 195 22 120.6 wird eine amorphe, transparent eingefärbte, UV-stabilisierte Platte aus einem kristallisierbaren Thermoplast beschrieben, deren Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm liegt. Die Platte enthält mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel und mindestens einen im Polymeren löslichen Farbstoff. Die Platte zeichnet sich neben einer hohen UV-Stabilität durch gute optische sowie gute mechanische Eigenschaften aus.German patent application 195 22 120.6 describes an amorphous, transparent colored, UV-stabilized plate made of a crystallizable Thermoplastic described, whose thickness is in the range of 1 to 20 mm. The Plate contains at least one UV stabilizer as a light stabilizer and at least one dye soluble in the polymer. The plate stands out in addition to high UV stability through good optical and good mechanical Properties.
In der deutschen Patentanmeldung 195 22 119.2 wird eine amorphe, eingefärbte, UV-stabilisierte Platte aus einem kristallisierbaren Thermoplast offenbart, deren Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm liegt. Die Platte enthält mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel und mindestens ein organisches und/oder anorganisches Pigment als Farbmittel. Neben der hohen UV-Stabilität zeichnet sich die Platte durch homogene optische sowie gute mechanische Eigenschaften aus.German patent application 195 22 119.2 describes an amorphous, colored, UV-stabilized plate made of a crystallizable thermoplastic disclosed, whose thickness is in the range of 1 to 20 mm. The plate contains at least one UV stabilizer as a light stabilizer and at least one organic and / or inorganic pigment as a colorant. In addition to the high UV stability, the plate is characterized by homogeneous optical and good mechanical properties.
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. EP-A-0 471 528 describes a method for molding an article a polyethylene terephthalate (PET) plate. The PET plate is in a deep-drawing mold on both sides in a temperature range between Glass transition temperature and the melting temperature heat treated. The molded PET sheet is removed from the mold when the size the crystallization of the molded PET sheet is in the range of 25 to 50%.
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 eine hohe Kristallisation besitzt, besteht keine Möglichkeit einen transparenten Gegenstand zu erhalten. Der Formkörper ist immer lichtundurchlässig. Außerdem weist der tiefgezogene Formkörper aufgrund der Kristallisation schlechte mechanische Eigenschaften, insbesondere eine schlechte Schlagzähigkeit auf.The PET sheets disclosed in EP-A-0 471 528 have a thickness of 1 to 10 mm. Since the thermoformed molded article made from this PET sheet has a has high crystallization, there is no possibility of a transparent Get item. The molded body is always opaque. Furthermore the deep-drawn molded body has poor results due to the crystallization mechanical properties, especially poor impact strength.
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%.In US-A-3,496,143 the vacuum deep drawing of a 3 mm thick PET Plate whose crystallization should be in the range of 5 to 25%. The crystallinity of the deep-drawn molded body is greater than 25%.
Da die beschriebene Platte und der daraus tiefgezogene Formkörper teilkristallin sind, besteht auch hier keine Möglichkeit einen transparenten Gegenstand oder eine transparente Platte zu erhalten. Außerdem zeigen sowohl die Platte als auch der daraus tiefgezogene Formkörper aufgrund der Kristallisation schlechte mechanische Eigenschaften, insbesondere niedrige Schlagzähigkeiten.Since the plate described and the molded body drawn therefrom are partially crystalline there is no possibility of a transparent object or to get a transparent plate. In addition, both the plate show the molded body made from it is also poor due to the crystallization mechanical properties, especially low impact strength.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb, tiefgezogene, also thermogeformte Formkörper bereitzustellen, die wahlweise transparent, transparent eingefärbt oder gedeckt eingefärbt sein können, deren Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm liegen und deren optische und mechanische Eigenschaften im wesentlichen denen von amorphen Polyethylenterephthalat- Platten entsprechen.The object of the present invention was therefore, deep-drawn, that is to provide thermoformed molded articles which are optionally transparent, can be colored transparently or opaque, the thickness of which can be Range from 1 to 20 mm and their optical and mechanical Properties essentially those of amorphous polyethylene terephthalate Plates match.
Zu den guten mechanischen Eigenschaften zählen insbesondere eine hohe Schlagzähigkeit und eine hohe Bruchfestigkeit.The good mechanical properties include, in particular, high ones Impact resistance and high breaking strength.
Zu den guten optischen Eigenschaften zählen in der transparenten oder transparent eingefärbten Ausführungsform beispielsweise eine hohe Lichtdurchlässigkeit und eine homogene Optik. Good optical properties include transparent or Transparent colored embodiment, for example, a high Translucency and a homogeneous look.
Darüber hinaus sollte der erfindungsgemäße Formkörper recyklierbar, wirtschaftlich herstellbar, sowie schwerbrennbar sein, damit er beispielsweise auch für Innenanwendungen eingesetzt werden kann.In addition, the molded body according to the invention should be recyclable, be economically producible and flame-retardant so that it can be used, for example can also be used for indoor applications.
In einer besonderen Ausführungsform soll der Formkörper auch UV-beständig sein, damit er sich für Außenanwendungen eignet.In a special embodiment, the molded body is also said to be UV-resistant so that it is suitable for outdoor applications.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines amorphen Formkörpers, das dadurch gekennzeichnet ist, das man eine amorphe Platte, mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 mm, die als Hauptbestandteil kristallisierbares Polyethylenterephthalat enthält, erwärmt, thermoformt, abkühlt und anschließend entformt.This problem is solved by a method for producing an amorphous Shaped body, which is characterized in that an amorphous plate, with a thickness in the range of 1 to 20 mm, preferably in the range of 1 to 10 mm, the main component of crystallizable polyethylene terephthalate contains, heated, thermoformed, cooled and then demolded.
Amorphe Platten, mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm, die als Hauptbestandteil kristallisierbares Polyethylenterephthalat enthalten, die für das erfindungsgemäße Verfahren als Ausgangsmaterialien geeignet sind sowie deren Herstellung, werden beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen 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 und 195 28 333.3 offenbart.Amorphous plates, with a thickness ranging from 1 to 20 mm, which as Main ingredient contain crystallizable polyethylene terephthalate, which for the Processes according to the invention are suitable as starting materials and their Manufacturing, for example, in the German patent applications 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 and 195 28 333.3.
Erfindungsgemäß versteht man unter kristallisierbarem PolyethylenterephthalatAccording to the invention, crystallizable polyethylene terephthalate is understood
- - kristallisierbare Polyethylenterephthalat-Homopolymere,crystallizable polyethylene terephthalate homopolymers,
- - kristallisierbare Polyethylenterephthalat-Copolymere,crystallizable polyethylene terephthalate copolymers,
- - kristallisierbare Polyethylenterephthalat-Compounds,crystallizable polyethylene terephthalate compounds,
- - kristallisierbares Polyethylenterephthalat-Recyklat und- Crystallizable recycled polyethylene terephthalate and
- - andere Variationen von kristallisierbarem Polyethylenterephthalat.- other variations of crystallizable polyethylene terephthalate.
Unter amorphe 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, d. h. im wesentlichen amorph bedeutet, daß der Kristallinitätsgrad im allgemeinen unter 5%, vorzugsweise unter 2% liegt und besonders bevorzugt 0% beträgt.For the purposes of the present invention, amorphous plates are such plates understood who, although the crystallizable thermoplastic used preferably has a crystallinity between 25 and 65%, not crystalline are. Not crystalline, i.e. H. essentially amorphous means that the Degree of crystallinity is generally below 5%, preferably below 2% and is particularly preferably 0%.
Im Gegensatz zu Platten aus herkömmlichen Materialien, wie z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polycarbonat (PC), brauchen Platten, die als Hauptbestandteil kristallisierbares Polyethylenterephthalat enthalten im allgemeinen vor dem Tiefziehen d. h. dem Thermoformen nicht getrocknet zu werden, sondern können direkt, ohne die üblichen verarbeitungs-vorbereitenden Schritte, verarbeitet werden.In contrast to plates made of conventional materials, such as. B. Polymethyl methacrylate (PMMA) and polycarbonate (PC) need plates that are as Main component crystallizable polyethylene terephthalate contained in general before deep drawing d. H. not dried to thermoforming but can be done directly without the usual preparatory processing Steps to be processed.
Das Erwärmen bzw. Aufheizen der Platte kann mit allen dem Fachmann für das Tiefziehen bekannten Heizvorrichtungen durchgeführt werden. Vorzugsweise werden für das Aufheizen der Platte Heißluftöfen oder Infrarot-Heizkörper verwendet.The heating or heating of the plate can be done by anyone skilled in the art Thermoforming known heaters can be performed. Preferably are used for heating the plate to convection ovens or infrared heaters used.
Um ein möglichst schnelles, bzw. gleichmäßiges Aufheizen der Platte zu erreichen, wird diese vorzugsweise beidseitig, d. h. mit Ober- und Unterhitze beheizt.In order to heat the plate as quickly or evenly as possible reach, this is preferably on both sides, d. H. with top and bottom heat heated.
Die Platte wird vorzugsweise solange beheizt, bis die Plattentemperatur im Bereich von 120 bis 160°C, vorzugsweise im Bereich von 130 bis 145°C liegt.The plate is preferably heated until the plate temperature in the Range from 120 to 160 ° C, preferably in the range from 130 to 145 ° C lies.
Bei Verwendung von großflächigen Platten kann es zu einem Durchhängen der Platten beim Aufheizen kommen. In diesem Fall werden die Platten während des Aufheizens vorzugsweise mittels Druckluft unterstützt.When using large-area panels, it can sag Plates come in while heating up. In this case, the plates are removed during the Heating preferably supported by compressed air.
Typische Aufheizzeiten für transparente Platten, die als Hauptbestandteil Polyethylenterephthalat enthalten, liegen beispielsweise bei etwa 1/3 der für PMMA- und PC-Platten benötigten Zeit. Typical heat-up times for transparent sheets, which are the main ingredient Containing polyethylene terephthalate, for example, are about 1/3 of the PMMA and PC disks take time.
Abweichungen können je nach Art und Effizienz der vorhandenen Heizung auftreten. Gefärbte Platten können aufgrund des anderen Wärmeaufnahmeverhaltens zusätzliche Zeitabweichungen aufweisen.Deviations can vary depending on the type and efficiency of the existing heating occur. Colored plates can be due to the other Heat absorption behavior show additional time deviations.
Im Anschluß an das Erwärmen findet das Umformen auch, Thermoformen oder Tiefziehen genannt, statt. Die eingesetzten, aufgeheizten Platten können dabei wie andere Materialien in Standardverfahren thermogeformt werden.After the heating, the forming also takes place, thermoforming or Called deep drawing instead. The heated plates used can how other materials are thermoformed in standard processes.
Um eine gleichmäßige Verteilung der Dicke über das gesamte Material während des Thermoformprozesses zu erzielen, können die üblichen Möglichkeiten angewendet werden, wie zum Beispiel Variation des Temperaturprofils der Platte, gezielte Vakuumeinstellungen oder Aufblasen einer Kuppel als Vorstufe zum Formen.To ensure an even distribution of thickness throughout the material during Achieving the thermoforming process can be the usual ways applied, such as variation in the temperature profile of the Plate, targeted vacuum settings or inflating a dome as a preliminary stage for molding.
Außerdem ist es für die Herstellung eines amorphen Formkörpers vorteilhaft, wenn die Temperatur des Werkzeugs unterhalb von 80°C, vorzugsweise unterhalb von 60°C gehalten wird.In addition, for the production of an amorphous shaped body, it is advantageous if the temperature of the tool is below 80 ° C, preferably is kept below 60 ° C.
Ferner soll die Zeit zwischen dem Ende der Aufheizperiode und dem Abschluß des Formvorganges kurz gehalten werden. Daher wird vorzugsweise eine Werkzeugkonstruktion mit einer maximalen Anzahl von Entlüftungsbohrungen und maximalem Durchmesser (beispielsweise 1 mm) empfohlen.Furthermore, the time between the end of the heating period and the completion should be of the molding process are kept short. Therefore, a Tool design with a maximum number of vent holes and maximum diameter (e.g. 1 mm) recommended.
Nach Abschluß des Formvorganges sollte das Formteil rasch mit Luft oder Luft/Sprühwasser abgekühlt werden.After completing the molding process, the molded part should be quickly air or Air / spray water are cooled.
Die anschließende Entformung erfolgt vorzugsweise nachdem das Formteil eine Temperatur unterhalb von 60°C aufweist.The subsequent removal from the mold is preferably carried out after the molded part Has temperature below 60 ° C.
Aufgrund des niedrigen und gleichmäßigen Schrumpfes, der vorzugsweise < 1,0% beträgt, läßt sich das erstellte Formteil problemlos vor dem Werkzeug entfernen. Ein Nach-Schrumpfen des Formteils mit der Zeit tritt nicht auf. Das Formteil bleibt dimensionsstabil.Because of the low and even shrinkage, which is preferred <1.0%, the molded part can be easily placed in front of the tool remove. The molded part does not shrink over time. The The molded part remains dimensionally stable.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein amorpher, thermogeformter Formkörper, mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm, der als Hauptbestandteil ein kristallisierbares Polyethylenterephthalat enthält, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Oberflächenglanz, gemessen nach DIN 67530 (Meßwinkel 20°) größer als 90, vorzugsweise größer als 100, ist.Another object of the invention is an amorphous, thermoformed Shaped body, with a thickness in the range of 1 to 20 mm, which as Main component contains a crystallizable polyethylene terephthalate, which is characterized in that the surface gloss, measured according to DIN 67530 (measuring angle 20 °) is greater than 90, preferably greater than 100.
Unter amorphen Formkörpern werden im Sinne der vorliegenden Erfindung solche Formkörper verstanden, deren Kristallinität im allgemeinen unter 5%, vorzugsweise unter 2% liegt und besonders bevorzugt 0% beträgt.For the purposes of the present invention, amorphous molded articles are understood those shaped articles whose crystallinity is generally below 5%, is preferably less than 2% and particularly preferably 0%.
Die erfindungsgemäßen Formkörper weisen bei der Messung der Schlagzähigkeit an nach Charpy (gemessen nach ISO 179/1D) vorzugsweise kein Bruch auf.The moldings of the invention have in the measurement of impact strength a n Charpy (measured according to ISO 179 / 1D) is preferably no fracture.
Darüber hinaus liegt die Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod (gemessen nach ISO 180/1A), der Formkörper vorzugsweise im Bereich von 3,0 bis 8,0 kJ/m², besonders bevorzugt im Bereich von 4,0 bis 6,0 kJ/m².In addition, the notched impact strength a k according to Izod (measured according to ISO 180 / 1A), the shaped body is preferably in the range from 3.0 to 8.0 kJ / m², particularly preferably in the range from 4.0 to 6.0 kJ / m² .
Der amorphe, thermogeformte Formkörper kann wahlweise transparent, transparent eingefärbt oder gedeckt eingefärbt sein.The amorphous, thermoformed molded body can optionally be transparent, be colored transparent or opaque.
In der transparenten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße, tiefgezogene Formkörper eine Lichttransmission, gemessen nach ASTM D 1003, von mehr als 80%, vorzugsweise mehr als 84%, auf.In the transparent embodiment, the inventive deep-drawn moldings a light transmission, measured according to ASTM D 1003, of more than 80%, preferably more than 84%.
Die Trübung des Formkörpers, gemessen nach ASTM D 1003, beträgt weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 11% und die Bildschärfe des Formkörpers, die auch Clarity genannt wird, und unter einem Winkel kleiner als 2,5 ermittelt wird (ASTM D 1003), liegt vorzugsweise über 94% und besonders bevorzugt über 96%. The haze of the shaped body, measured according to ASTM D 1003, is less than 15%, preferably less than 11% and the image sharpness of the shaped body, which is also called Clarity, and determined at an angle less than 2.5 (ASTM D 1003), is preferably above 94% and particularly preferred over 96%.
In der transparent eingefärbten Ausführungsform, bei der der Formkörper mindestens einen im Polyethylenterephthalat löslichen Farbstoff enthält, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,001 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des kristallisierbaren Polyethylenterephthalats, liegt die Lichttransmission gemessen nach ASTM D 1003, im Bereich von 5 bis 80%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 70%.In the transparent colored embodiment, in which the molded body contains at least one dye soluble in polyethylene terephthalate, preferably in a concentration of 0.001 to 20% by weight, based on the weight of the crystallizable polyethylene terephthalate is Light transmission measured according to ASTM D 1003, in the range from 5 to 80%, preferably in the range of 10 to 70%.
Die Trübung des Formkörpers, gemessen nach ASTM D 1003, liegt im Bereich von 2 bis 40%, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 35% und die Bildschärfe des Formkörpers, die auch Clarity genannt wird und unter einem Winkel kleiner als 2,5 ermittelt wird (ASTM D 1003), liegt vorzugsweise über 90% und besonders bevorzugt über 92%.The haze of the shaped body, measured according to ASTM D 1003, is in the range from 2 to 40%, preferably in the range from 3 to 35% and the image sharpness of the molded body, which is also called Clarity and smaller at an angle is determined as 2.5 (ASTM D 1003), is preferably over 90% and particularly preferably over 92%.
In der gedeckt eingefärbten Ausführungsform, bei der der Formkörper mindestens ein organisches und/oder anorganisches Pigment als Farbmittel und gegebenenfalls zusätzlich einen löslichen Farbstoff enthält, wobei die Konzentration des Pigments vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des kristallisierbaren Polyethylenterephthalats, liegt, ist die Lichttransmission, gemessen nach ASTM D 1003, kleiner als 5%.In the opaque colored embodiment, in which the molded body at least one organic and / or inorganic pigment as a colorant and optionally additionally contains a soluble dye, the Concentration of the pigment, preferably in the range from 0.5 to 30% by weight, based on the weight of the crystallizable polyethylene terephthalate, the light transmission, measured according to ASTM D 1003, is less than 5%.
Geeignete lösliche Farbstoffe werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 195 19 578.7 und geeignete organische und/oder anorganische Pigmente als Farbmittel werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 195 19 577.9, offenbart.Suitable soluble dyes are, for example, in the German Patent application 195 19 578.7 and suitable organic and / or Inorganic pigments as colorants are used, for example, in German Patent application 195 19 577.9.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der amorphe, thermogeformte Formkörper mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel auf, wobei die Konzentration des UV-Stabilisators vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des kristalliserbaren Polyethylenterephthalats, liegt. In a preferred embodiment, the amorphous, thermoformed Shaped body at least one UV stabilizer as a light stabilizer, wherein the concentration of the UV stabilizer is preferably in the range from 0.01 to 5 % By weight, based on the weight of the crystallisable Polyethylene terephthalate.
Geeignete UV-Stabilisatoren als Lichtschutzmittel werden beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen 195 22 118.4, 195 22 120.6 und 195 22 119.2 offenbart.Suitable UV stabilizers as light stabilizers are for example in the German patent applications 195 22 118.4, 195 22 120.6 and 195 22 119.2.
Ferner ergaben Messungen, daß das erfindungsgemäße Formteil schwer brennbar und schwer entflammbar ist, so daß es sich beispielsweise für Innenanwendungen und im Messebau eignet.Furthermore, measurements showed that the molded part according to the invention was heavy is flammable and flame retardant, so that it is suitable for Suitable for indoor applications and trade fair construction.
Desweiteren ist das erfindungsgemäße Formteil ohne Umweltbelastung und ohne Verlust der mechanischen Eigenschaften problemlos recyklierbar, wodurch es sich beispielsweise für die Verwendung als kurzlebige Werbeschilder oder andere Werbeartikel eignet.Furthermore, the molded part according to the invention is without environmental pollution and Easily recyclable without loss of mechanical properties it is, for example, for use as short-lived advertising signs or other promotional items.
Durch die überraschende Vielzahl ausgezeichneter Eigenschaften eignet sich das erfindungsgemäße, amorphe Formteil hervorragend für eine Vielzahl verschiedener Verwendungen, beispielsweise für Innenraumverkleidungen, für Messebau und Messeartikel, für Schilder, für Schutzverglasungen von Maschinen und Fahrzeugen, im Laden- und Regalbau, als Werbeartikel, als Menükartenständer, als Basketball-Zielbretter, als Raumteiler, für Aquarien und als Prospekt- und Zeitungsständer.Due to the surprising number of excellent properties, this is suitable Amorphous molding according to the invention excellent for a variety various uses, for example for interior trim, for Exhibition stand construction and exhibition items, for signs, for protective glazing from Machines and vehicles, in shop and shelf construction, as promotional items, as Menu card stands, as basketball goal boards, as room dividers, for aquariums and as a brochure and newspaper rack.
In der UV-stabilisierten Ausführungsform eignet sich das erfindungsgemäße amorphe Formteil ebenfalls für Außenanwendungen, wie z. B. für Gewächshäuser, Überdachungen, Verglasungen, Sicherheitsgläser, Außenverkleidungen, Abdeckungen, für Anwendungen im Bausektor, Lichtwerbeprofile, Balkonverkleidungen, Dachausstiege und Caravanfenster.In the UV-stabilized embodiment, the invention is suitable amorphous molded part also for outdoor applications, such as. B. for Greenhouses, canopies, glazing, safety glasses, External cladding, covers, for applications in the construction sector, Illuminated advertising profiles, balcony cladding, roof hatches and caravan windows.
Darüber hinaus wurde überraschenderweise gefunden, daß die erfindungsgemäßen amorphen, tiefgezogenen Formteile selbst bei tiefen Temperaturen bis -40°C gute mechanische Eigenschaften aufweisen, ohne daß Einbußen bei den optischen Eigenschaften auftreten. Zu den guten mechanischen Eigenschaften zählt unter anderem eine hohe Bruchfestigkeit, eine hohe Kerbschlagzähigkeit, ein hervorragendes Zug- sowie ein ausgezeichnetes Biegeverhalten.In addition, it was surprisingly found that the Amorphous, deep-drawn molded parts according to the invention even at deep Temperatures down to -40 ° C have good mechanical properties without Losses in the optical properties occur. To the good ones mechanical properties include high breaking strength, a high notched impact strength, an excellent tensile as well as a excellent bending behavior.
Die erfindungsgemäßen Formteile werden deshalb vorzugsweise auch in Kühlsystemen verwendet.The moldings according to the invention are therefore preferably also in Cooling systems used.
Beispiele für Kühlsysteme oder Kühlanlagen sind Elektrokühlschränke und Tiefkühlschränke für Haushalt und Gewerbe, Kompressorkühlschränke, Kühlanlagen für Milch, Kühlvitrinen, Blutkonservenkühlschränke, Leichenkühlanlagen, medizinische Kühlgeräte und Labortiefkühltruhen.Examples of cooling systems or cooling systems are electric refrigerators and Freezers for household and commercial use, compressor refrigerators, Cooling systems for milk, refrigerated display cases, blood bank refrigerators, Mortuary cooling systems, medical cooling devices and laboratory freezers.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne dadurch beschränkt zu sein.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments explained without being limited thereby.
Die Messung der einzelnen Eigenschaften erfolgt dabei gemäß folgenden Normen bzw. Verfahren.The individual properties are measured in accordance with the following Standards or procedures.
Der Oberflächenglanz wird nach DIN 67 530 bestimmt. Gemessen wird der Reflektorwert als optische Kerngröße für die Oberfläche einer Platte. Angelehnt an die Normen ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wird der Einstrahlwinkel mit 20 eingestellt. Ein Lichtstrahl trifft unter dem eingestellten Einstrahlwinkel auf die ebene Prüffläche und wird von dieser reflektiert beziehungsweise gestreut. Die auf den photoelektrischen Empfänger auffallenden Lichtstrahlen werden als proportionale elektrische Größe angezeigt. Der Meßwert ist dimensionslos und muß mit dem Einstrahlwinkel zusammen angegeben werden. The surface gloss is determined in accordance with DIN 67 530. The is measured Reflector value as the optical core size for the surface of a plate. Based on to the standards ASTM-D 523-78 and ISO 2813 the angle of incidence is included 20 set. A light beam strikes at the set angle of incidence the level test surface and is reflected or scattered by it. The light rays striking the photoelectric receiver are called proportional electrical quantity is displayed. The measured value is dimensionless and must be specified together with the angle of incidence.
Unter Lichttransmission ist das Verhältnis des insgesamt durchgelassenen Lichtes zur einfallenden Lichtmenge zu verstehen.Under light transmission is the ratio of the total let through To understand light to the incident amount of light.
Die Lichttransmission wird mit dem Meßgerät "Hazegard plus" nach ASTM D 1003 gemessen.The light transmission is carried out with the "Hazegard plus" measuring device according to ASTM D 1003 measured.
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.Haze is the percentage of light that passes through the radiated light beam deviates by more than 2.5 ° on average. The Sharpness is determined at an angle of less than 2.5 °.
Die Trübung und die Clarity werden mit dem Meßgerät "Hazegard plus" nach ASTM D 1003 gemessen.The haze and clarity are measured using the "Hazegard plus" measuring device ASTM D 1003 measured.
Die Bestimmung des Weißgrades erfolgt mit Hilfe des elektrischen Remissionsphotometers "ELREPHO" der Firma Zeiss, Oberkochem (DE), Normlichtart C, 2° Normalbeobachter. Der Weißgrad wird definiert alsThe degree of whiteness is determined using the electrical "ELREPHO" remission photometer from Zeiss, Oberkochem (DE), Standard illuminant C, 2 ° normal observer. The whiteness is defined as
WG = RY + 3RZ - 3RX.WG = RY + 3RZ - 3RX.
WG = Weißgrad, RY, RZ, RX = entsprechende Reflexionsfaktoren bei Einsatz des Y-, Z- und X-Farbmeßfilters. Als Weißstandard wird ein Preßling aus Bariumsulfat (DIN 5033, Teil 9) verwendet.WG = whiteness, RY, RZ, RX = corresponding reflection factors when used of the Y, Z and X color measurement filter. A compact is made as the white standard Barium sulfate (DIN 5033, part 9) used.
Die Oberflächendefekte werden visuell bestimmt.The surface defects are determined visually.
Diese Größe wird nach ISO 179/1 D ermittelt. This size is determined according to ISO 179/1 D.
Die Kerbschlagzähigkeit bzw. -festigkeit ak nach Izod wird nach ISO 180/1A gemessen.The notched impact strength or strength a k according to Izod is measured according to ISO 180 / 1A.
Die Dichte wird nach DIN 53479 bestimmt.The density is determined according to DIN 53479.
Die Standardviskosität SV (DCE) wird angelehnt an DIN 53728 in Dichloressigsäure gemessen.The standard viscosity SV (DCE) is based on DIN 53728 in Dichloroacetic acid measured.
Die intrinsische Viskosität IV berechnet sich wie folgt aus der Standardviskosität SVThe intrinsic viscosity IV is calculated from the standard viscosity as follows SV
IV (DCE) = 6,67 · 10-4 SV (DCE) + 0,118IV (DCE) = 6.67 x 10 -4 SV (DCE) + 0.118
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.The thermal properties such as crystallite melting point T m , crystallization temperature range T c , post- (cold) crystallization temperature T CN and glass transition temperature T g are measured by differential scanning calorimetry (DSC) at a heating rate of 10 ° C / min.
Die Molekulargewichte Mw und Mn und die resultierende Polydispersität Mw/Mn werden mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen.The molecular weights M w and M n and the resulting polydispersity M w / M n are measured by means of gel permeation chromatography (GPC).
Die UV-Stabilität wird nach der Testspezifikation ISO 4982 wie folgt geprüft.The UV stability is tested according to the test specification ISO 4982 as follows.
Testgerät: Atlas Ci 65 Weather Ometer
Testbedingungen: ISO 4892, d. h. künstliche Bewitterung
Bestrahlungszeit: 1000 Stunden (pro Seite)
Bestrahlung: 05 W/m², 340 mm
Temperatur: 63°C
Relative Luftfeuchte: 50%
Xenonlampe: innerer und äußerer Filter aus Borosilikat
Bestrahlungszyklus: 102 Minuten UV-Licht, dann 18 Minuten UV-Licht
mit Wasserbesprühung der Proben, dann
wieder 102 Minuten UV-Licht usw.Test device: Atlas Ci 65 Weather Ometer
Test conditions: ISO 4892, ie artificial weathering
Irradiation time: 1000 hours (per side)
Irradiation: 05 W / m², 340 mm
Temperature: 63 ° C
Relative humidity: 50%
Xenon lamp: inner and outer filter made of borosilicate
Irradiation cycle: 102 minutes of UV light, then 18 minutes of UV light with water spraying the samples, then again 102 minutes of UV light, etc.
In den nachstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen handelt es sich jeweils um einschichtige Platten, die auf der in den oben genannten deutschen Patentanmeldungen beschriebenen Extrusionsstraße hergestellt werden.The following are examples and comparative examples in each case single-layer plates, which are based on the in the German Patent applications described extrusion line can be produced.
Eine amorphe, transparente Platte aus einem kristallisierbaren Polyethylenterephthalat, deren Herstellung in der deutschen Patentanmeldung 195 35 180.0 beschrieben ist, mit folgendem Eigenschaftsprofil:An amorphous, transparent plate made of a crystallizable Polyethylene terephthalate, the production of which in the German patent application 195 35 180.0 is described, with the following property profile:
- Dicke: 4 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 178
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 172
- Lichttransmission: 89,4%
- Clarity (Bildschärfe): 99,7%
- Trübung: 2,1%
- Oberflächendefekte pro m²: keine
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 4,7 kJ/m²- Thickness: 4 mm
- Surface gloss 1st page: 178
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 172
- Light transmission: 89.4%
- Clarity: 99.7%
- turbidity: 2.1%
- Surface defects per m²: none
- Crystallinity: 0%
- Density: 1.33 g / cm³
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 4.7 kJ / m²
wird auf der Vakuum-Thermoformmaschine der Fa. Illig/Heilbronn, Type UA 100 g, mit folgenden Parametern tiefgezogen:is on the vacuum thermoforming machine from Illig / Heilbronn, type UA 100 g, deep-drawn with the following parameters:
- Plattengröße: 1000 mm × 700 mm
- Plattendicke: 4 mm
- Formfläche: 960 mm × 660 mm
- Ziehtiefhöhe: 200 mm
- Vortrocknen: 0 min (nicht erforderlich)
- Temperatur des Formwerkzeuges: 50°C
- Strahlerleistung Oberheizung: 65%
- Strahlerleistung Unterheizung: 45%
- Vorheizen mit Ober- und Unterheizung/Tiefziehen: 38 sec
- Vakuum: ja
- Temperatur der Platte: 140°C
- Kühlung mit Sprühwasser: 40 sec
- Temperatur des geformten Gegenstandes beim Entfernen vom Werkzeug: 50°C- Panel size: 1000 mm × 700 mm
- Panel thickness: 4 mm
- Mold area: 960 mm × 660 mm
- Deep drawing height: 200 mm
- Predrying: 0 min (not necessary)
- Mold temperature: 50 ° C
- Radiator output top heating: 65%
- Radiator output underheating: 45%
- Preheating with upper and lower heating / deep drawing: 38 sec
- Vacuum: yes
- Temperature of the plate: 140 ° C
- Cooling with water spray: 40 sec
- Temperature of the molded object when removed from the tool: 50 ° C
Damit beläuft sich die gesamte Tiefziehzykluszeit auf nur 78 sec.
Der geformte Gegenstand hat folgende Eigenschaften:The total deep-drawing cycle time is only 78 seconds.
The molded article has the following properties:
- Farbe: transparent
- Lichttransmission: 87,8%
- Trübung: 3,4%
- Oberflächenglanz 1. Seite: 150
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 162
- Schwindung/Schrumpf: 0,5%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Kristallinität: 0%
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 4,7 kJ/m²
- Charpy Schlagzähigkeit an bei -40°C: 78 kJ/m²
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei -40°C: 2,4 kJ/m²- Color: transparent
- Light transmission: 87.8%
- turbidity: 3.4%
- Surface gloss 1st side: 150
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 162
- shrinkage / shrinkage: 0.5%
- Density: 1.33 g / cm³
- Crystallinity: 0%
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 4.7 kJ / m²
- Charpy impact strength a n at -40 ° C: 78 kJ / m²
- Izod impact strength a k at -40 ° C: 2.4 kJ / m²
Analog Beispiel 1 wird eine amorphe, transparente Platte aus einem kristallisierbaren Polyethylenterephthalat, die 0,6 Gew.-% des UV-Stabilisators 2,2′-Methylen-bis-(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethyl-b-utyl)-phenol (®Tinuvin 360 der Fa. Ciba-Geigy), bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthält, tiefgezogen.Analogously to Example 1, an amorphous, transparent plate is made from a crystallizable polyethylene terephthalate, the 0.6 wt .-% of the UV stabilizer 2,2'-methylene-bis- (6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4- (1,1,3,3-tetramethyl-b-utyl) phenol (®Tinuvin 360 from Ciba-Geigy), based on the weight of the polymer, contains, deep-drawn.
Die UV-stabilisierte Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:The UV-stabilized plate has the following property profile:
- Dicke: 4 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 176
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 174
- Lichttransmission: 89,1%
- Clarity: 99,5%
- Trübung: 2,3%
- Oberflächendefekte pro m²: keine
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 4,6 kJ/m²- Thickness: 4 mm
- Surface gloss 1st page: 176
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 174
- Light transmission: 89.1%
- Clarity: 99.5%
- turbidity: 2.3%
- Surface defects per m²: none
- Crystallinity: 0%
- Density: 1.33 g / cm³
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 4.6 kJ / m²
Die Tiefziehparameter, die Temperaturen und die Tiefziehzykluszeit werden analog Beispiel 1 gewählt.The deep drawing parameters, the temperatures and the deep drawing cycle time selected as in Example 1.
Der geformte, UV-stabilisierte Gegenstand hat folgende Eigenschaften:The shaped, UV-stabilized object has the following properties:
- Farbe: transparent
- Lichttransmission: 86,9%
- Trübung: 3,6%
- Oberflächenglanz 1. Seite: 148
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 159
- Schwindung/Schrumpf: 0,5%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Kristallinität: 0%
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 4,5 kJ/m²
- Charpy Schlagzähigkeit an bei -40°C: 79 kJ/m²
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei -40°C: 2,2 kJ/m²- Color: transparent
- Light transmission: 86.9%
- turbidity: 3.6%
- Surface gloss 1st page: 148
(Measuring angle 20 °) 2nd page: 159
- shrinkage / shrinkage: 0.5%
- Density: 1.33 g / cm³
- Crystallinity: 0%
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 4.5 kJ / m²
- Charpy impact strength a n at -40 ° C: 79 kJ / m²
- Izod impact strength a k at -40 ° C: 2.2 kJ / m²
Analog Beispiel 1 wird eine amorphe, rot-transparent eingefärbte Platte aus einem kristallisierbaren Polyethylenterephthalat, die 2 Gew.-% des löslichen Farbstoffes Solventrot 138, ein Anthrachinonderivat der Fa. BASF (®Thermoplast G), bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthält, tiefgezogen.Analogously to Example 1, an amorphous, red-transparent colored plate is made a crystallizable polyethylene terephthalate, the 2 wt .-% of the soluble Dye Solventrot 138, an anthraquinone derivative from BASF (®Thermoplast G), based on the weight of the polymer, contains deep drawn.
Die rot-transparent eingefärbte Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:The red-transparent colored plate has the following property profile:
- Dicke: 2 mm
- Einfärbung: rot-transparent
- Oberflächenglanz 1. Seite: 130
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 127
- Lichttransmission: 35,8%
- Clarity (Bildschärfe): 99,1%
- Trübung: 3,5%
- Oberflächendefekte pro m²: keine
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 4,1 kJ/m²
- Kristallinität: 0%
- Dichte: 1,33 g/cm³- Thickness: 2 mm
- Color: red-transparent
- Surface gloss 1st side: 130
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 127
- Light transmission: 35.8%
- Clarity: 99.1%
- turbidity: 3.5%
- Surface defects per m²: none
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 4.1 kJ / m²
- Crystallinity: 0%
- Density: 1.33 g / cm³
Die Tiefziehparameter und Temperaturen werden analog Beispiel 1 gewählt. Aufgrund der geringeren Plattendicke beläuft sich die Tiefziehzykluszeit auf nur 37 Sekunden, wobei für das Vorheizen mit Ober- und Unterhitze sowie für den Tiefziehvorgang 17 Sekunden und für die Kühlung mit Sprühwasser 20 Sekunden benötigt werden.The deep-drawing parameters and temperatures are chosen as in Example 1. Due to the smaller sheet thickness, the deep-drawing cycle time is only 37 seconds, whereby for preheating with top and bottom heat as well as for the Thermoforming process for 17 seconds and for cooling with water spray 20 seconds are needed.
Der geformte Gegenstand hat folgende Eigenschaften:The molded article has the following properties:
- Farbe: rot-transparent
- Lichttransmission: 34,9%
- Trübung: 3,8%
- Oberflächenglanz 1. Seite: 118
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 126
- Schwindung/Schrumpf: 0,4%
- Dichte: 1,33 g/cm³
- Kristallinität: 0%
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit an bei 23°C: 4,0 kJ/m²
- Charpy Schlagzähigkeit an bei -40°C: 69 kJ/m²
- Izod Kerbschlagzähigkeit an bei -40°C: 2,0 kJ/m²- Color: red-transparent
- Light transmission: 34.9%
- turbidity: 3.8%
- Surface gloss 1st page: 118
- (measuring angle 20 °) 2nd side: 126
- Shrinkage / Shrinkage: 0.4%
- Density: 1.33 g / cm³
- Crystallinity: 0%
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod notched impact strength a n at 23 ° C: 4.0 kJ / m²
- Charpy impact strength a n at -40 ° C: 69 kJ / m²
- Izod impact strength a n at -40 ° C: 2.0 kJ / m²
Analog Beispiel 1 wird eine amorphe, weiß eingefärbte Platte aus einem kristallisierbaren Polyethylenterephthalat, die 6 Gew.-% Titandioxid, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthält, tiefgezogen.Analogously to Example 1, an amorphous, white-colored plate is made from a crystallizable polyethylene terephthalate, the 6 wt .-% titanium dioxide, based on the weight of the polymer contains, deep-drawn.
Das Titandioxid ist vom Rutiltyp und ist mit einer anorganischen Beschichtung aus Al₂O₃ und mit einer organischen Beschichtung aus Polydimethylsiloxan gecoated. Das Titandioxid hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,2 µm. The titanium dioxide is of the rutile type and has an inorganic coating made of Al₂O₃ and with an organic coating of polydimethylsiloxane coated. The titanium dioxide has an average particle diameter of 0.2 µm.
Die weiß eingefärbte Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:The white colored plate has the following property profile:
- Dicke: 5 mm
- Einfärbung: weiß
- Oberflächenglanz 1. Seite: 119
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 117
- Lichttransmission: 0%
- Weißgrad: 120
- Oberflächendefekte pro m²: keine
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 4,9 kJ/m²
- Kristallinität: 0%- Thickness: 5 mm
- Color: white
- Surface gloss 1st page: 119
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 117
- light transmission: 0%
- Whiteness: 120
- Surface defects per m²: none
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 4.9 kJ / m²
- Crystallinity: 0%
Die Tiefziehparameter und Temperaturen werden analog Beispiel 1 gewählt. Aufgrund der höheren Plattendicke und des Wärmeaufnahmeverhaltens infolge der Weißfärbung liegt die Tiefziehzykluszeit bei 95 Sekunden, wobei auf das Vorheizen mit Ober- und Unterhitze sowie auf den Tiefziehvorgang 50 Sekunden und auf die Kühlung mit Sprühwasser 45 Sekunden entfallen.The deep-drawing parameters and temperatures are chosen as in Example 1. Due to the higher panel thickness and the heat absorption behavior as a result the white color, the deep-drawing cycle time is 95 seconds, with the Preheat with top and bottom heat and 50 seconds on the deep-drawing process and cooling with spray water takes 45 seconds.
Der geformte Gegenstand hat folgende Eigenschaften:The molded article has the following properties:
- Farbe: weiß
- Lichttransmission: 0%
- Oberflächenglanz 1. Seite: 108
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 113
- Weißgrad: 118
- Schwindung/Schrumpf: 0,6%
- Kristallinität: 0%
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 4,8 kJ/m²
- Charpy Schlagzähigkeit an bei -40°C: 88 kJ/m²
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei -40°C: 2,4 kJ/m²
- Color white
- light transmission: 0%
- Surface gloss 1st page: 108
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 113
- Whiteness: 118
- shrinkage / shrinkage: 0.6%
- Crystallinity: 0%
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 4.8 kJ / m²
- Charpy impact strength a n at -40 ° C: 88 kJ / m²
- Izod impact strength a k at -40 ° C: 2.4 kJ / m²
Analog Beispiel 1 wird eine transparente, amorphe PMMA-Platte der Fa. Röhm (®Plexiglas GS) tiefgezogen.Analogously to Example 1, a transparent, amorphous PMMA plate from Röhm (®Plexiglas GS) deep-drawn.
Die PMMA-Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:The PMMA board has the following property profile:
- Dicke: 4 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 138
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 136
- Lichttransmission: 93,8%
- Clarity: 99,8%
- Trübung: 0,5%
- Oberflächendefekte pro m²: keine
- Dichte: 1,19g/cm³
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: 16 kJ/m²
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 1,5 kJ/m²- Thickness: 4 mm
- Surface gloss 1st page: 138
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 136
- Light transmission: 93.8%
- Clarity: 99.8%
- turbidity: 0.5%
- Surface defects per m²: none
- Density: 1.19g / cm³
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: 16 kJ / m
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 1.5 kJ / m²
Mit den Tiefziehparametern, Temperaturen und Tiefziehzykluszeiten analog Beispiel 1 ist es nicht möglich einen geformten Gegenstand herzustellen.With the deep-drawing parameters, temperatures and deep-drawing cycle times analog Example 1 it is not possible to produce a molded article.
Die 4 mm dicke PMMA-Platte läßt sich nur unter folgenden, wesentlich unwirtschaftlicheren Bedingungen thermoformen.The 4 mm thick PMMA board can only be used under the following, essential less economical conditions thermoforming.
- Plattengröße: 1000 mm × 700 mm
- Plattendicke: 4 mm
- Formfläche: 960 mm × 660 mm
- Ziehtiefhöhe: 200 mm
- Vortrocknen: 10 Stunden bei 125°C
- Temperatur des Formwerkzeuges: 50°C
- Strahlerleistung Oberheizung: 75%
- Strahlerleistung Unterheizung: 65%
- Vorheizen mit Ober- und Unterheizung/Tiefziehen: 89 sec
- Vakuum: ja
- Temperatur der Platte: 180°C
- Kühlung mit Sprühwasser: 70 sec
- Temperatur des geformten Gegenstandes beim Entfernen vom Werkzeug: 50°C- Panel size: 1000 mm × 700 mm
- Panel thickness: 4 mm
- Mold area: 960 mm × 660 mm
- Deep drawing height: 200 mm
- Predrying: 10 hours at 125 ° C
- Mold temperature: 50 ° C
- Radiator output top heating: 75%
- Radiator output underheating: 65%
- Preheating with upper and lower heating / deep drawing: 89 sec
- Vacuum: yes
- Temperature of the plate: 180 ° C
- Cooling with spray water: 70 sec
- Temperature of the molded object when removed from the tool: 50 ° C
Die Tiefziehzykluszeit ist für das Formen eines Gegenstandes mit 159 Sekunden wesentlich länger, was bei den heute üblichen, kontinuierlich arbeitenden Thermoformmaschinen die Produktivität im Vergleich zum amorphen Formkörper aus einer PET-Platte stark mindert. Daneben muß die Platte beim Tiefziehen eine wesentlich höhere Temperatur besitzen, so daß die Energiekosten im Vergleich zum amorphen Formkörper aus PET höher sind. Insbesondere ist es erforderlich, die Platte vor dem Tiefziehprozeß mehrere Stunden bei Temperaturen über 100°C in einem speziellen Ofen zu trocknen, um das aufgenommene Wasser zu entfernen. Dabei muß die gesamte Luftmenge im Ofen etwa sechsmal pro Stunde ausgetauscht werden, damit der Wasserdampf entweichen kann. Ohne Vortrocknen zeigt der aus der PMMA-Platte hergestellte Formkörper infolge des eingelagerten Wassers unakzeptable Oberflächendefekte.The thermoforming cycle time is 159 seconds for molding an object much longer than what is common in today's continuous work Thermoforming machines productivity compared to the amorphous molded body from a PET sheet. In addition, the plate must be one during deep drawing have much higher temperature, so that the energy costs in comparison to the amorphous molded body made of PET are higher. In particular, it is necessary the plate before the deep-drawing process for several hours at temperatures Dry 100 ° C in a special oven to absorb the water remove. The total amount of air in the furnace must be about six times a Hour to be replaced so that the water vapor can escape. Without Predrying shows the molded body made of the PMMA plate due to the stored water unacceptable surface defects.
Der aus der vorgetrockneten PMMA-Platte mit einer wesentlich höheren Tiefziehzykluszeit hergestellte Formkörper hat folgende Eigenschaften:The one from the pre-dried PMMA plate with a much higher one Moldings produced in the deep-drawing cycle time have the following properties:
- Farbe: transparent
- Lichttransmission: 90,1%
- Trübung: 2,3%
- Oberflächenglanz 1. Seite: 112
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 120
- Schwindung/Nachschrumpfen: 3%
- Dichte: 1,19 g/cm³
- Kristallinität: 0%
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: 15 kJ/m²
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 1,4 kJ/m²
- Charpy Schlagzähigkeit an bei -40°C: keine reproduzierbaren
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei -40°C: Werte meßbar (starke Streuung)- Color: transparent
- Light transmission: 90.1%
- turbidity: 2.3%
- Surface gloss 1st page: 112
- (measuring angle 20 °) 2nd side: 120
- Shrinkage / shrinkage: 3%
- Density: 1.19 g / cm³
- Crystallinity: 0%
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: 15 kJ / m
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 1.4 kJ / m²
- Charpy impact strength a n at -40 ° C: no reproducible
- Izod impact strength a k at -40 ° C: values measurable (strong scatter)
Der hergestellte Formkörper zeigt im Vergleich zum amorphen PET-Formkörper ein deutlich höheres Nachschrumpfen (sog. Schwindung) und bereits bei Zimmertemperatur deutlich schlechtere Schlagzähigkeiten und Kerbschlagzähigkeiten. Desweiteren entstehen bei dem leicht eintretenden Bruch gefährliche, scharfkantige Splitter.The molded article produced shows in comparison to the amorphous PET molded article a significantly higher shrinkage (so-called shrinkage) and already at Room temperature significantly worse impact strength and Impact strength. Furthermore, arise with the easily occurring break dangerous, sharp-edged splinters.
Analog Beispiel 1 wird eine transparente, amorphe Polycarbonat-Platte der Fa. GE Plastics (®Lexan 121) tiefgezogen.Analogously to Example 1, a transparent, amorphous polycarbonate plate is GE Plastics (®Lexan 121) deep-drawn.
Die PC-Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:The PC board has the following property profile:
- Dicke: 4 mm
- Oberflächenglanz 1. Seite: 176
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 174
- Lichttransmission: 89%
- Clarity: 99,1%
- Trübung: 0,5%
- Oberflächendefekte pro m²: keine
- Dichte: 1,20 g/cm³
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: kein Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 10 kJ/m²- Thickness: 4 mm
- Surface gloss 1st page: 176
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 174
- Light transmission: 89%
- Clarity: 99.1%
- turbidity: 0.5%
- Surface defects per m²: none
- Density: 1.20 g / cm³
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 10 kJ / m²
Mit den Tiefziehparametern, den niedrigen Temperaturen, den kurzen Tiefziehzykluszeiten und ohne Vortrocknen analog Beispiel 1 ist es nicht möglich einen geformten Gegenstand herzustellen.With the deep-drawing parameters, the low temperatures, the short ones Thermoforming cycle times and without predrying as in Example 1 are not possible to produce a shaped object.
Die 4 mm dicke PC-Platte läßt sich nur unter folgenden, wesentlich unwirtschaftlicheren Bedingungen thermoformen:The 4 mm thick PC plate can only be used under the following, essential less economical conditions thermoforming:
- Plattengröße: 1000 mm × 700 mm
- Plattendicke: 4 mm
- Formfläche: 960 mm × 660 mm
- Ziehtiefhöhe: 200 mm
- Vortrocknen: 11 Stunden bei 126°C
- Temperatur des Formwerkzeuges: 70°C
- Strahlerleistung Oberheizung: 80%
- Strahlerleistung Unterheizung: 80%
- Vorheizen mit Ober- und Unterheizung/Tiefziehen: 85 sec
- Vakuum: ja
- Temperatur der Platte: 190°C
- Kühlung mit Sprühwasser: 70 sec
- Temperatur des geformten Gegenstandes beim Entfernen vom Werkzeug: 70°C- Panel size: 1000 mm × 700 mm
- Panel thickness: 4 mm
- Mold area: 960 mm × 660 mm
- Deep drawing height: 200 mm
- Predrying: 11 hours at 126 ° C
- Mold temperature: 70 ° C
- Radiator output top heating: 80%
- Radiator output underheating: 80%
- Preheating with upper and lower heating / deep drawing: 85 sec
- Vacuum: yes
- Plate temperature: 190 ° C
- Cooling with spray water: 70 sec
- Temperature of the molded object when removed from the tool: 70 ° C
Im Vergleich zu den Beispielen ist die Tiefziehzykluszeit für das Formen eines Gegenstandes aus einer PC-Platte wesentlich länger, was bei den heute üblichen, kontinuierlich arbeitenden Thermoformmaschinen die Produktivität stark mindert. Daneben muß die Platte für den Umformprozeß eine wesentlich höhere Temperatur besitzen, wodurch die Energiekosten im Vergleich zum amorphen PET-Formkörper höher sind. Wie bei PMMA ist es auch bei PC erforderlich, daß die Platte vor dem Tiefziehprozeß mehrere Stunden bei 125 ± 3°C in einem Umluftofen vorgetrocknet wird, um das aufgenommene Wasser zu eliminieren. Die gesamte Luftmenge des Ofens muß pro Stunde etwa sechsmal ausgetauscht werden, damit der Wasserdampf entweichen kann. Compared to the examples, the deep drawing cycle time for molding is one Item from a PC plate much longer, which is the case with today usual, continuously working thermoforming machines productivity greatly diminishes. In addition, the plate must be essential for the forming process have higher temperature, which means the energy costs compared to amorphous PET molded articles are higher. As with PMMA, it is the same with PC required that the plate be at several hours before the deep drawing process 125 ± 3 ° C is pre-dried in a forced air oven to absorb the To eliminate water. The total amount of air in the oven must be about one hour be replaced six times so that the water vapor can escape.
Ohne Vortrocknen zeigt der aus der PC-Platte geformte Gegenstand eine unakzeptable Optik.Without pre-drying, the object molded from the PC plate shows one unacceptable optics.
Der aus der vorgetrockneten PC-Platte wesentlich unwirtschaftlicher hergestellte Formkörper hat folgende Eigenschaften:The one made from the pre-dried PC plate is much less economical Shaped body has the following properties:
- Farbe: transparent
- Lichttransmission: 87,2%
- Trübung: 3,1%
- Oberflächenglanz 1. Seite: 148
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 159
- Schwindung/Nachschrumpfen: ca. 5%
- Dichte: 1,20 g/cm³
- Kristallinität: 0%
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: ohne Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 9 kJ/m²
- Charpy Schlagzähigkeit an bei -40°C: ohne Bruch
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei -40°C: 5 kJ/m²- Color: transparent
- Light transmission: 87.2%
- turbidity: 3.1%
- Surface gloss 1st page: 148
(Measuring angle 20 °) 2nd page: 159
- Shrinkage / shrinkage: approx. 5%
- Density: 1.20 g / cm³
- Crystallinity: 0%
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: no break
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 9 kJ / m²
- Charpy impact strength a n at -40 ° C without breakage
- Izod impact strength a k at -40 ° C: 5 kJ / m²
Der hergestellte Formkörper zeigt im Vergleich zum amorphen PET-Formkörper ein deutlich höheres Nachschrumpfen (Schwindung).The molded article produced shows in comparison to the amorphous PET molded article a significantly higher shrinkage (shrinkage).
Analog Beispiel 1 der EP-A-0 471 528 wird ein Formkörper hergestellt, der eine Kristallisation von ca. 35% aufweist. Wie in der EP-A-0 471 528 beschrieben sind die Tiefziehzykluszeiten ebenfalls wesentlich länger als beim amorphen PET- Formkörper. Außerdem muß das Formwerkzeug eine Temperatur von ca. 160°C besitzen, damit die Kristallisation erfolgt. Derartig hohe Werkzeugtemperaturen sind mit den üblichen Wasserheizungen nicht erreichbar. Hier benötigt man ein ölbeheiztes oder elektrisch beheiztes Werkzeug, das aufgrund der hohen Temperatur nicht aus Epoxyharz oder Holz sein darf, sondern aus Aluminium sein muß.Analogously to Example 1 of EP-A-0 471 528, a molded body is produced which has a Has crystallization of about 35%. As described in EP-A-0 471 528 the deep-drawing cycle times are also significantly longer than with the amorphous PET Molded body. In addition, the mold must have a temperature of approx. 160 ° C have so that the crystallization takes place. Such high tool temperatures cannot be reached with the usual water heaters. Here you need one oil-heated or electrically heated tool, which due to the high Temperature must not be made of epoxy resin or wood, but of aluminum have to be.
Der PET-Formkörper mit einer Kristallisation von ca. 35% hat folgende Eigenschaften:The PET molded body with a crystallization of approximately 35% has the following Properties:
- Farbe: weiß, infolge der Kristallisation
- Lichttransmission: 34%
- Trübung: nicht meßbar, infolge der initiierten
- Clarity (Bildschärfe): Kristallisation
- Oberflächenglanz 1. Seite: 90
(Meßwinkel 20°) 2. Seite: 98
- Schwindung/Nachschrumpfen: ca. 6%
- Dichte: 1,37 g/cm³
- Kristallinität: ca. 35%
- Charpy Schlagzähigkeit an bei 23°C: 87 kJ/m²
- Izod Kerbschlagzähigkeit ak bei 23°C: 2,3 kJ/m²- Color: white due to crystallization
- Light transmission: 34%
- Turbidity: not measurable due to the initiated
- Clarity: crystallization
- Surface gloss 1st side: 90
(Measuring angle 20 °) 2nd side: 98
- Shrinkage / shrinkage: approx. 6%
- Density: 1.37 g / cm³
- Crystallinity: approx. 35%
- Charpy impact strength a n at 23 ° C: 87 kJ / m
- Izod impact strength a k at 23 ° C: 2.3 kJ / m²
Der PET-Formkörper mit einer Kristallisation von ca. 35% ist infolge der Kristallisation immer lichtundurchlässig. Folglich kann keine transparente oder transparent eingefärbte Ausführungsform zur Verfügung gestellt werden.The PET molded body with a crystallization of approx. 35% is due to the Crystallization is always opaque. Consequently, no transparent or transparently colored embodiment can be provided.
Daneben zeigt auch dieser Formkörper einen hohen Nachschrumpf (Schwindung) und bereits bei Zimmertemperatur signifikant schlechtere Kerbschlag- und Schlagzähigkeiten.In addition, this molded article also shows a high post-shrinkage (shrinkage) and significantly worse notch impact and at room temperature Impact strength.
Claims (13)
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