OA10541A - Plaque amorphe colorée transparent en un thermoplastique cristallisable procédé pour sa préparation et son untilisation - Google Patents

Plaque amorphe colorée transparent en un thermoplastique cristallisable procédé pour sa préparation et son untilisation Download PDF

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OA10541A
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Description

•χ 010541 L'invention concerne une plaque amorphe, coloréetransparent, en un thermoplastique cristallisable, dontl'épaisseur se trouve dans l'intervalle de 1 à 20 mm. Laplaque contient au moins un colorant soluble dans le 5 polymère et est caractérisée par de très bonnescaractéristiques optiques et mécaniques. L'inventionconcerne de plus un procédé de préparation de cetteplaque et son utilisation.
On connaît bien des plaques amorphes, colorées10 transparent, ayant une épaisseur comprise entre 1 et20 mm. Ces produits bidimensionnels sont constitués dethermoplastiques amorphes, non cristallisables. Desexemples typiques de tels thermoplastiques que l'on peuttransformer en plaques, sont par exemple le 15 poly(chlorure de vinyle) (PVC), le polycarbonate (PC) etle poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA). On prépare cesdemi-produits sur des installations appelées ensemblesd'extrusion ' (cf. Polymer Werkstoffe, Vol. II,Technologie 1, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1984). La 20 fusion de la matière première pulvérulente ou granuléeest réalisée dans une extrudeuse. On peut aisémenttransformer les thermoplastiques amorphes aprèsl'extrusion, suite à la viscosité qui augmente enpermanence en fonction de la diminution de la 25 température, en utilisant des calandres-finisseuses ouautres outils de parachèvement. Des thermoplastiquesamorphes possèdent alors après la transformation unestabilité suffisante, c'est-à-dire, une viscositéélevée, pour "se tenir debout tout seuls" dans l'outil 30 de calibrage. Mais ils sont assez souples encore pourpouvoir être profilés par l'outil. La viscosité defusion et la raideur propre des thermoplastiquesamorphes sont tellement élevées dans 1'outil decalibrage, que le demi-produit ne s'affaisse pas avant 35 refroidissement dans l'outil de calibrage. Dans le casde matériaux qui se décomposent facilement, comme lePVC, on a besoin dans l'étape d'extrusion d'adjuvants de 2 010541 mise en œuvre particuliers, comme par exemple desstabilisants de mise en œuvre contre la décomposition etdes lubrifiants contre le fort frottement intérieur etde ce fait contre un réchauffage incontrôlable. Deslubrifiants externes sont nécessaires pour empêcherl'accrochage aux parois et aux cylindres.
Dans la mise en œuvre du PMMA, on utilise, parexemple pour éliminer l'humidité, une extrudeuse dedégazage.
Dans la préparation de plaques en thermoplastiquesamorphes, colorées transparent, on a besoin d'additifsdont certains sont coûteux, qui migrent en partie et .peuvent provoquer des problèmes de production suite àl'évaporation et des dépôts superficiels sur le demi-produit. On ne peut recycler les plaques de PVC qu'avecdifficultés ou seulement à l'aide de procédés spéciauxde neutralisation, respectivement d'électrolyse. Demême, on ne peut recycler les plaques de PC et de PMMAqu'avec difficultés et seulement au prix de perte ou dedégradation extrême des caractéristiques mécaniques.
Au côté de ces inconvénients, les plaques en PMMApossèdent également une extrêmement mauvaise ténacité auchoc et elles éclatent lors de la rupture ou souscontraintes mécaniques. En outre, les plaques en PMMAsont facilement inflammables, de sorte que l'on ne peutpas les utiliser par exemple pour le revêtement deparois intérieures et dans la construction de hallesd'exposition.
En outre, on ne peut pas profiler à froid lesplaques de PMMA et de PC. Dans le profilage à froid, lesplaques de PMMA se cassent en formant des éclatsdangereux. Dans le profilage à froid, il se forme dansles plaques de PC des fissures filiformes et la ruptureblanche.
Le fascicule de brevet EP-A-0 471 528, décrit un procédé pour le profilage d'un objet pour obtenir une plaque de poly(téréphtalate d'éthylène) (PET). La 3 010541 viscosité intrinsèque du PET employé se trouve dansl'intervalle de 0,5 à 1,2. On soumet les deux faces dela plaque de PET à un traitement thermique dans un outild'emboutage, dans un intervalle de températures comprisentre la température de transition vitreuse et latempérature de fusion. On extrait la plaque de PETprofilée de la forme lorsque le degré de cristallisationde la plaque de PET profilée se trouve dans un domainede 25 % et 50 %. Les plaques de PET divulguées par lefascicule de brevet EP-A-0 471 528 ont une épaisseur de1 à 10 mm. Etant donné que le profilé embouti, préparé àpartir de cette plaque est partiellement cristallin,donc il n'est plus transparent et les caractéristiquesde surface du profilé sont déterminées par le procédéd'emboutissage, les températures et les formes donnéesdans ce procédé, les propriétés optiques (par exemple,la brillance, la turbidité et la transmission de lalumière) des . plaques de PET employées ne sont pasessentielles. En règle générale, les propriétés optiquesde ces plaques sont mauvaises et nécessitent uneoptimisation.
Le fascicule de brevet US-A-3,496,143 décritl'emboutissage profond sous vide d'une plaque de PETd'une épaisseur de 3 mm, dont le domaine decristallisation doit être de 5 % à 25 %. Lacristallinité du profilé embouti est supérieure à 25 %.Ces plaques de PET non plus ne remplissent aucuneexigence concernant les propriétés optiques. Etant donnéque la cristallinité des plaques employées est déjàcomprise entre 5 % et 25 %, ces plaques sont troubles etopaques. Les plaques ne contiennent ni de colorant, nide photoprotecteur.
Un autre inconvénient réside dans le fait, que jusqu'à présent, on n'a pu obtenir des plaques amorphes avec du thermoplastique cristallisable en tant que composant principal avec une épaisseur de 1 mm ou plus, qu'avec difficultés et avec une qualité insuffisante. 4 010541
Le but de la présente invention est de préparerune plaque amorphe, colorée transparent, ayant uneépaisseur de 1 à 20 mm, qui présente de bonnespropriétés tant mécaniques qu'optiques.
Parmi les bonnes propriétés optiques, on comptepar exemple une transmission de la lumière élevée ainsiqu'une brillance de surface élevée, une turbiditéextrêmement faible, ainsi qu'une netteté d'image(clarity) élevée.
Parmi les bonnes propriétés mécaniques, on compte,entre autres, une résilience élevée ainsi qu'unerésistance à la rupture élevée.
De surcroît, la plaque conforme à l'invention doitêtre recyclable, plus particulièrement sans perte descaractéristiques mécaniques, ainsi que difficilementinflammable, afin qu'elle puisse être utilisée parexemple pour le revêtement de parois intérieures et dansla construction de halles d'exposition.
Ce problème est résolu à l'aide d'une plaqueamorphe, colorée transparent, ayant une épaisseur dansle domaine de 1 à 20 mm, comportant comme composantprincipal une thermoplastique cristallisable et uncolorant soluble. La concentration en colorant solubleest de préférence dans l'intervalle de 0,001 à 20 % enpoids par rapport au poids du thermoplastiquecristallisable.
En outre, la présente invention concerne unprocédé pour la préparation de cette plaque avec lescaractéristiques contenues dans la revendication 23. Lesmodes de réalisation préférés de ce procédé sontexpliquées dans les sous-revendications 24 à 29.
Par colorants solubles on entend des substancesqui sont dissoutes sous forme de solution moléculairedans le polymère (DIN 55949).
Le changement de couleur comme conséquence de la coloration de la plaque amorphe repose sur l'absorption et/ou la dispersion de la lumière en fonction de la 5 010541 longueur d'onde. Les colorants peuvent uniquementabsorber la lumière mais non disperser, car la conditionphysique pour la dispersion repose sur une taille departicules minimale déterminée. 5 Dans la coloration avec des colorants, il s'agit d'un processus de dissolution. Comme résultat de ceprocessus de dissolution, le colorant' est par exempledissout sous forme moléculaire dans le thermoplastiquecristallisable. De telles colorations sont désignées de 10 transparent ou translucide ou opale.
Parmi les différentes classes de colorants, on préfère particulièrement les colorants solubles dans deshuiles et des composés aromatiques. Il s'agit alors parexemple, de colorants azoïques et de colorants 15 d'anthraquinone. Ils conviennent en particulier pour lacoloration du PET, car en raison de la température detransition vitreuse élevée du PET, la migration ducolorant est limitée. (Bibliographie J. Koerner : Lôsliche Farbstoffe in der 20 Kunststoffindustrie, in VDI-Gesellschaft Kunstoff-technik : Einfârben von Kunststoffen, VDI-Verlag,Düsseldorf 1975).
Des colorants solubles appropriés sont parexemple : Solventgelb 93 - un dérivé de pyrazolone 25 Solventgelb 16 - un colorant azoïque soluble dans l'huile, Fluorogrüngold - un colorant polycycliquefluorescent, Solventrot 1 - un colorant azoïque, descolorants azoïques comme Thermoplastrot BS, SoudanrotBB, Solventrot 138 - un dérivé d'anthraquinone, des 30 colorants fluorescents de benzopyrane, comme FluorolrotGK et Fluorolorange GK, Solventblau 35 - un colorantd'anthraquinone, Solventblau - un colorant dephtalocyanine et un grand nombre d'autres.
Des mélanges de deux ou plusieurs de ces colorants 35 sont également appropriés.
La plaque amorphe, colorée transparent, contient un thermoplastique cristallisable comme composant 6 010541 principal. Des thermoplastiques cristallisables,respectivement en partie cristallisés appropriés sontpar exemple le poly(téréphtalate d'éthylène), lepoly(téréphtalate de butylène), des polymères decyclooléfines et des copolymères de cyclooléfines, enpréférant le poly(téréphtalate d'éthylène).
Par thermoplastique cristallisable, on entendconformément à 1'invention homopolymères cristallisables, copolymères cristallisables, compounds cristallisables, produits recyclés cristallisables et autres variantes de thermoplastiques cristallisables.
Par plaque amorphe, on entend dans le sens de laprésente invention de telles plaques qui, bien que lethermoplastique cristallisable utilisé présente unecristallinité comprise entre 5 % et 65 %, de préférenceentre 25 % et 65 %, ne sont pas cristallines. Noncristallin, c'est-à-dire, essentiellement amorphesignifie que le degré de cristallinité est en généralinférieur à 5 %, de préférence inférieur à 2 % et il estplus particulièrement de 0 %. La plaque amorphe de cetype se présente dans un état essentiellement nonorientée.
La viscosité standard VS (ADA) des thermo-plastiques cristallisables, mesurée dans l'acidedichloracétique selon la norme DIN 53728, est compriseentre 800 et 6000, de préférence entre 950 et 5000 et demanière particulièrement préférée, entre 1000 et 4000.
La viscosité intrinsèque VI (ADA) est calculée àpartir de la viscosité standard comme suit : VI (ADA) = 6,67·10-4 VS (ADA) +0,118
La brillance de surface de la plaque conforme à l'invention, mesurée selon la norme DIN 67530 (angle 7 010541 d'incidence 20°), est supérieure à 100, de préférencesupérieure à 110, la transmission de la lumière, mesuréeselon la norme ASTM D 1003, est comprise dansl'intervalle de 5 à 80 %, de préférence dansl'intervalle de 10 à 70 % et la turbidité de la plaque,mesurée selon la norme ASTM D 1003, est dansl'intervalle de 2 à 40, de préférence dans l'intervallede 3 à 35 %.
Dans une forme de réalisation particulièrementpréférée, la plaque amorphe, transparente, conforme àl'invention contient du poly(téréphtalate d'éthylène)comme composant principal.
Dans le cas du poly(téréphtalate d'éthylène),lorsqu'on mesure la résilience an Charpy (mesurée selonDIN 17971D) , il ne se produit pas de rupture de laplaque. Par ailleurs, la résilience avec entaille akIzod (mesurée selon ISO 180/1A) est de préférence dansl'intervalle de 2,0 à 8,0 kJ/m2, particulièrement depréférence dans l'intervalle de 4,0 à 6,0 kJ/m2.
La netteté d'image, que l'on appelle également"Clarity" et que l'on détermine sous un angle inférieurà 2,5° (ASTM D 1003), est de préférence de 93 % et demanière particulièrement préférée, supérieure à 94 %.
Les polymères de poly(téréphtalate d'éthylène)avec un point de fusion de cristallites Tm de 220 °C à280 °C, mesuré par la DSC (Differential ScanningCalorimetry) avec une vitesse de réchauffage de10 °C/min, de préférence de 230 °C à 270 °C, avec undomaine de températures de cristallisation Tc comprisentre 75 °C et 280 °C, de préférence entre 75 °C et260 °C, une température de transition vitreuse Tgcomprise entre 65 °C et 90 °C et une masse volumiquemesurée selon la norme DIN 53479 de 1,30 à 1,45 g/cm3 etune cristallinité comprise entre 5 % et 65 %, depréférence de 25 % à 65 %, représentent des polymèrespréférés en tant que matières de départ pour lapréparation de la plaque. 8 010541
La densité en vrac, mesurée selon la norme DIN53466, est de préférence comprise entre 0,75 kg/dm3 et1,0 kg/dm3 et de manière particulièrement préférée entre0,80 kg/dm3 et 0,90 kg/dm3.
La polydispersité Mw/Mn du poly(téréphtalated'éthylène) mesurée par chromatographie en phase gazeuseest de préférence comprise entre 1,5 et 6,0, depréférence entre 2,5 et 6,0 et de manièreparticulièrement préférée entre 3,0 et 5,0.
Les plaques amorphes, colorées transparent,conformes à l'invention, peuvent contenir en plus unstabilisant UV. La concentration en stabilisant UV estde préférence dans l'intervalle de 0,01 à 5 % en, poids,par rapport au poids du thermoplastique cristallisable.
Le stabilisant UV agit comme photoprotecteur etprotège la plaque, respectivement le profilé préparé àpartir de cette plaque, plus particulièrement dans lesutilisations à l'extérieur, contre le jaunissement et ladégradation des caractéristiques mécaniques, suite à unedégradation photooxydative par les rayons de soleil.
Par conséquent, les plaques amorphes, coloréestransparent, conformes à l'invention, qui contiennent enplus au moins un stabilisant UV, possèdent à côté desbonnes caractéristiques optiques et mécaniques, uneexcellente stabilité UV.
La lumière, en particulier le composantultraviolet des rayons de soleil, c'est-à-dire dans ledomaine de longueurs d'onde de 280 à 400 nm, induit dansles thermoplastiques des processus de dégradation, quinon seulement provoquent des changements d'aspect visuelsuite aux changements de la couleur, respectivementsuite au jaunissement, mais influencent négativement lespropriétés physiques et mécaniques également. L'inhibition de ces processus de dégradation par photooxydation a une importance technique et économique considérable, car autrement les possibilités 9 010541 d'applications de nombreux thermoplastiques seraientextrêmement limitées.
Les poly(téréphtalates d'éthylène) commencent àabsorber la lumière UV par exemple déjà au-dessous de360 nm, leur absorption augmente considérablement au-dessus de 320 nm et elle est déjà très prononcée au-dessous de 300 nm. L'absorption maximale est compriseentre 280 et 300 nm.
En présence de 1'oxygène, on observeprincipalement des dissociations de chaîne, mais pas deréticulation. Le monoxyde de carbone, le dioxyde decarbone et les acides carboxyliques représentent desproduits de photooxydation dont la quantité estprépondérante. Au côté de la photolyse directe desgroupes ester, on doit encore tenir compte des réactionsd'oxydation qui provoquent également la formation dedioxyde de carbone par 1'intermédiaire des radicauxperoxyde.
La photooxydation des poly(téréphtalatesd'éthylène) peut conduire aux hydroperoxydes et à leursproduits de dégradation également par dissociation d'eauen position a des groupes ester, ainsi qu'auxdissociations de chaîne associées à ce processus (H.Day, D. M. Wiles : J. Appl. Polym. Sci. 16, 1972, page203) .
Les stabilisants UV, respectivement les absorbeursUV en tant que photoprotecteurs, sont des composéschimiques qui peuvent intervenir dans les processusphysiques et chimiques de la dégradation induite par lalumière. Le noir de carbone et autres pigments peuventagir partiellement comme photoprotecteurs. Toutefois,ces substances ne conviennent pas aux plaques, car ellesentraînent un changement de la couleur. Pour des plaquesamorphes ne conviennent que des composés organiques etorganométalliques qui ne provoquent pas de changement dela couleur ou seulement dans une très faible mesure dansle thermoplastique à stabiliser. 10 010541
Des agents photoprotecteurs ou des stabilisants UVappropriés sont par exemples les 2-hydroxybenzophénones,les 2-hydrobenzotriazoles, des composés organiques denickel, des esters d'acide salicylique, des dérivés decinnamates, des monobenzoates de résorcinol, desoxanilides, des hydroxybenzoates, des triazines et desamines à encombrement stérique, les 2-hydroxybenzo-triazoles et les triazines étant préférées.
Dans un mode de réalisation particulièrementpréféré, la plaque amorphe, colorée transparent,conforme à l'invention contient comme composantprincipal un poly(téréphtalate d'éthylène) cristallisable et de 0,01 % en poids à 5,0 % en poids de2-(4,6-diphényl-l,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxyphénol(structure à la Figure la) ou de 0,01 % en poids à 5,0 %en poids de 2,2'-méthylène-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tétra-méthylbutyl)phénol (structure à laFigure lb). Dans un mode de réalisation préféré, on peutaussi utiliser des mélanges de ces deux stabilisants UVou des mélanges d'au moins un de ces deux stabilisantsUV avec d'autres stabilisants UV, la concentrationtotale en agents photoprotecteurs étant comprise depréférence entre 0,01 % en poids et 5,0 % en poids parrapport au poids de poly(téréphtalate d'éthylène)cristallisable.
Les essais aux intempéries ont montré qu'après uneutilisation de 5 à 7 ans à l'extérieur, les plaquesstabilisées contre les UV ne présentent pas dejaunissement, de fragilisation, de perte de brillancesuperficielle, de fissuration superficielle et dedégradation des propriétés mécaniques.
En outre, on a constaté une bonne aptitude auprofilage à froid entièrement inattendue, sans ruptures,sans fissures filiformes et/ou sans rupture blanche, desorte que l'on peut profiler et plier les plaquesconformes à l'invention sans effet de la chaleur. 11 010541
En outre, les mesures ont démontré que la plaqueconforme à l’invention ne s'enflamme que difficilementet qu'elle est peu combustible, de sorte qu'elleconvient par exemple aux revêtements de parois 5 intérieures et dans la construction de hallesd'exposition.
En plus, on peut recycler sans problème la plaqueconforme à l'invention sans polluer l'environnement etsans perte des propriétés mécaniques, ce qui la rend 10 particulièrement appropriée aux utilisations de courtedurée comme panneaux publicitaires ou autres articlespublicitaires. Etant, donné que le colorant est solubledans le polymère, il ne se produit pas d'agglomératslors de la réutilisation du produit recyclé pouvant 15 exercer une influence négative sur les caractéristiquesoptiques.
Conformément à l'invention, on peut ajouter lecolorant soluble et éventuellement l'agent photo-protecteur en la concentration voulue déjà chez le 20 producteur des matières premières ou lors de lapréparation de la plaque dans 1'extrudeuse.
Mais on préfère particulièrement l'addition del'additif colorant au moyen de la technologie dumélange-maître. Le colorant soluble et éventuellement 25 l'agent photoprotecteur sont entièrement dispersés et/oudissous dans une matière de support solide. Commematière de support, entrent en ligne de compte certainesrésines, le thermoplastique lui-même, par exemple lepolymère de poly(téréphtalate d'éthylène) ou aussi 30 autres polymères, qui sont suffisamment compatibles avecle thermoplastique cristallisable.
Il est important que la granulométrie et ladensité en vrac de la préparation pigmentaire solide oudu mélange-maître soient analogues à la granulométrie et 35 à la densité en vrac du thermoplastique cristallisable,de sorte qu'on puisse obtenir une distribution homogène 12 010541 et de ce fait, effectuer une coloration transparenthomogène.
Les procédés pour la préparation desthermoplastiques cristallisables sont connus de l'hommedu métier.
Par exemple, on prépare les poly-(téréphtalatesd'éthylène) par polycondensation en fusion ou par unepolycondensation en deux étapes, la première étape étantmise en œuvre jusqu'à une masse molaire moyennecorrespondant à une viscosité intrinsèque VI moyenned'environ 0,5 à 0,7 - en fusion et la condensation ultérieure étant mise en œuvre par condensation en étatsolide. On met en œuvre la polycondensation en généralen présence de catalyseurs ou de systèmes de catalyseursde polycondensation connus. Dans la condensation en étatsolide, on chauffe les flocons de PET sous pressionréduite ou sous une atmosphère protectrice jusqu'à unetempérature dans le domaine de 180 à 320 °C, jusqu'àl'obtention de la masse molaire voulue.
La préparation du poly(téréphtalate d'éthylène)est décrite en détail par un grand nombre de brevets,comme par exemple par JP-A-60 139 717, DE-C-2 429 087,DE-A-27 07 491, DE-A-23 19 089, DE-A-16 94 461, JP-63-41 528, JP-062-39 621, DE-A-41 17 825, DE-A-42 26 737,JP-60-141 715, DE-A-27 21 501 et US-A-5,296,586.
On peut préparer des poly(téréphtalatesd'éthylène) avec une masse molaire particulièrementélevée par polycondensation des précondensats(oligomères) d'acide dicarboxylique-diol à unetempérature élevée dans un caloporteur liquide, enprésence de catalyseurs de polycondensation usuels etéventuellement d'agents de modification co-condensables,lorsque le caloporteur liquide est inerte et exempt deconstituants aromatiques et ayant un point d'ébullitiondans 1 ' intervalle de 200 à 320 °C, le rapport pondéraldu précondensat (oligomère) d'acide carboxylique-diolutilisé au caloporteur liquide est dans l'intervalle de 13 010541 20:80 à 80:20 et la polycondensation est mise en œuvredans le mélange réactionnel en ébullition en présenced'un stabilisant de dispersion.
On peut préparer la plaque amorphe, coloréetransparent, translucide, conforme à l'invention, parexemple par un procédé d'extrusion dans un ensembled'extrusion.
Un tel ensemble d'extrusion est représentéschématiquement à la Figure 2. Il comprendessentiellement une extrudeuse (1) plastificatrice,une filière plate (2) comme outil de profilage,une finisseuse/calandre (3) comme outil decalibrage, un lit de refroidissement (4) et/ou transporteur àrouleaux (5) pour un refroidissement,un tirage de cylindres (6), une scie à tronçonner (7) , un dispositif de coupe diagonale (9), etéventuel1ement un dispositif d'empilage (8).
Le procédé de préparation de la plaque conforme àl'invention est décrit en détail sur l'exemple dupoly(téréphtalate d'éthylène).
Le procédé est caractérisé en ce que 1 ' on sècheéventuellement le poly(téréphtalate d'éthylène), puis onle fond dans 1 ' extrudeuse, conjointement avec lecolorant et éventuellement avec le stabilisant UV, onprofile la matière fondue dans une filière et ensuite,on la calibre dans une calandre-finisseuse, on la lisseet refroidit avant de dimensionner la plaque.
Le séchage du poly(téréphtalate d'éthylène) avantl'extrusion est réalisé de préférence pendant 4 à 6heures à une température de 160 à 180 °C.
On fond le poly(téréphtalate d'éthylène) dans 1'extrudeuse. De préférence, la température du PET fondu est dans le domaine de 250 à 320 °C, la température de 14 010541 la matière fondue pouvant être établie essentiellementtant au moyen de la température de 1 ' extrudeuse qu ' aumoyen de la durée de séjour de la matière fondue dans1'extrudeuse.
La matière fondue quitte 1'extrudeuse par unefilière. Cette filière est de préférence une filièreplate.
Le PET fondu dans 1'extrudeuse et profilé dans lafilière plate, est calibré par les cylindres de lacalandre-finisseuse, c'est-à-dire, refroidi intensémentet lissé. Les cylindres de la calandre peuvent êtredisposés par exemple en forme de I, de F, de L ou de S(Fig. 3) .
Ensuite, on peut refroidir la matière, le PET, surun transporteur à rouleaux, la couper sur les côtés auxdimensions, couper en longueur et finalement empiler. L'épaisseur de la plaque de PET dépendessentiellement du dispositif de tirage installé àl'extrémité de la zone de refroidissement, des cylindresrefroidisseurs (lisseurs) couplés à ce dispositif selonla vitesse et de la vitesse de transport de 1'extrudeused'une part et de l'écart des cylindres d'autre part.
Comme extrudeuse, on peut utiliser des extrudeusesmonovis ou double vis.
La filière plate est constituée de préférence ducorps de l'outil décomposable, des lèvres et dudispositif pour la régulation de l'écoulement sur lalargeur. Pour ce faire, le dispositif pour la régulationde 1'écoulement sur la largeur peut être gauchi à 1'aidede vis de serrage et de pression. Le réglage del'épaisseur est effectué par réglage des lèvres. Il estimportant de veiller à ce que la température du PET etdes lèvres soit uniforme, car autrement la matièrefondue de PET s'écoule à l'extérieur avec une épaisseurdifférente par les différentes voies d'écoulement. L'outil de calibrage, c'est-à-dire, la calandre-
finisseuse, donne la forme et les dimensions au PET 15 010541 fondu. Cela est effectué par congélation au-dessous dela température de transition vitreuse parrefroidissement et lissage. Dans cet état, on ne devraitplus profiler, car il se formerait des défautssuperficiels dans cet état refroidi. Pour cette raison,de préférence on exploite les cylindres de la calandreconjointement. La température des cylindres de lacalandre doit être inférieure à la température descristallites afin d'éviter l'adhérence du PET fondu. LePET fondu quitte la filière plate avec une températurede 240 à 300 °C.
La température du premier cylindre refroidisseurde la calandre, à chaque fois après l'évacuation etselon l'épaisseur de la plaque, est comprise entre 50 et80 °C. Le deuxième cylindre, un peu plus froid,refroidit la deuxième ou une autre surface. Si latempérature du premier cylindre refroidisseur de lacalandre est en dehors du domaine indiqué de 50 °C à80 °C, il est difficile d'obtenir une plaque amorpheavec une épaisseur de 1 mm ou plus ayant la qualitérequise.
Pendant que l'outil de calibrage congèle aussidirectement que possible les surfaces de PET etrefroidit le profilé dans une mesure telle qu'ildevienne indéformable, l'installation de refroidissementréduit la température de la plaque de PET pratiquement àla température ambiante. Le refroidissement peut êtreeffectué sur un transporteur à rouleaux. La vitesse detirage doit être réglée exactement par rapport à lavitesse des cylindres de la calandre, afin d'éviter desdéfauts et des variations de l'épaisseur.
Comme équipement auxiliaire, l'ensembled'extrusion peut comprendre une scie à tronçonner pourpréparer les plaques par coupe en longueur, le découpagelatéral, l'installation d'empilage et un poste decontrôle. Le découpage latéral ou des bords estavantageux, car l'épaisseur dans la partie des bords 16 010541 peut être parfois irrégulière. Le poste de contrôlemesure l’épaisseur et l'optique de la plaque.
Grâce au grand nombre surprenant d'excellentespropriétés, la plaque amorphe, colorée transparent,conforme à l'invention, convient parfaitement à un grandnombre de différentes applications, par exemple pour lerevêtement des parois intérieures, pour la constructionde halles d'exposition et pour des articlesd'exposition, pour des panneaux , pour l'installation demagasins et de rayonnages, comme articles publicitaires,comme supports de cartes de menu et comme panneaux depaniers de basket-ball..
Dans le mode de réalisation stabilisé contre lesUV, la plaque conforme à 11 invention convient égalementpour des applications extérieures, comme par exemple desserres, des revêtements de toitures, l'habillageextérieurs, des applications dans le bâtiment, desprofilés publicitaires lumineux, l'habillage de balconset les montées de toit. L'invention est expliquée ci-après à l'aided'exemples de réalisation sans qu'elle soit limitée àces exemples.
La mesure des différentes propriétés est effectuéeselon les normes, respectivement procédés suivants. Méthodes de mesure
Brillance
On détermine la brillance de la surface selon lanorme DIN 67530. On mesure le reflet commecaractéristique optique de la surface d'une plaque. Surla base des normes ASTM-D 523-78 et ISO 2813, on établitl'angle d'incidence à 20°. Le rayon lumineux touche lasurface contrôlée sous l'angle d'incidence établi et ilest réfléchi ou bien dispersé. Les rayons lumineux sontcaptés par le récepteur photoélectronique et indiquéscomme grandeurs électriques proportionnelles. La valeur 17 010541 mesurée est sans dimension et doit être indiquéeconjointement avec l'angle d'incidence.
Transmission de la lumière :
Par transmission de la lumière on doit entendre lerapport de la totalité de la lumière transmise à laquantité de la lumière envoyée.
On mesure la transmission de la lumière avec unappareil de mesure "Hazegrad plus" selon ASTM 1003.
Turbidité et netteté d'image
La turbidité est le taux en pourcentage de lalumière transmise, qui s'écarte de plus de 2,5° aumilieu du faisceau lumineux incident. On détermine lanetteté d'image sous un angle plus petit que 2,5°.
On mesure la turbidité et la netteté d'image enutilisant l'appareil de masure "Hazegard plus" selon lanorme ASTM 1003. Défauts superficiels :
On évalue visuellement les défauts superficiels. Résilience an Charpy :
On détermine cette grandeur selon la norme ISO179/1 D. Résilience ak Izod :
On mesure la résilience avec entaille,respectivement la résistance avec entaille a^ Izod selonla norme ISO 180/1A.
Masse volumique :
On détermine la masse volumique selon la norme DIN 53479. 18 010541 VS (ADA) , VI (ADA) î
On mesure la viscosité standard SV (ADA) sur labase de la norme DIN 53728 dans l'acide dichloracétique(ADA) .
On calcule la viscosité intrinsèque à partir de laviscosité standard comme suit VI (ADA) = 6,67»10_4VS (ADA) + 0,118
Propriétés thermiques :
On mesure les propriétés thermiques, telles que lepoint de fusion - de cristallites Tm, le domaine detempératures de cristallisation Tc, la température depost-cristallisation (de cristallisation à froid) TCN etla température de transition vitreuse Tg parcalorimétrie différentielle à balayage ("DifferentialScanning Calorimetry - DSC") avec une vitesse deréchauffage de 10 °C/min.
Masse molaire, polydispersité :
On mesure les masses molaires Mw et Mn et lapolydispersité résultante Mw/Mn par chromatographie parperméation de gel.
Exposition aux intempéries (les deux faces),stabilité aux UV :
On contrôle la stabilité aux UV selon laspécification d'essai ISO 4892 comme suit :
Appareil d'essai
Conditions d'essai
Durée d'irradiation
Irradiation
Température : Atlas Ci 64 WeatherOmeter : ISO 4892, c.a.d. intempéries artificielles : 1000 heures (par face)
: 0,5 W/m2, 340 nm: 63 °C 19 010541
Humidité de 11 airrelative 50 %
Lampe à xénon
Cycles d'irradiation : filtre intérieur etextérieur en borosilicate : 102 minutes rayons UV,puis 18 minutes rayonsUV, échantillons dans unbrouillard d'eau puis ànouveau 10 minutes derayons UV, etc.
Changement de couleur :
Le changement de la couleur des échantillons aprèsexposition aux intempéries artificielles est mesuré parun spectrophotomètre selon DIN 5033.
Il s'applique : AL : Différence dans la luminosité +Al : l'échantillon est plus clair que l'étalon -AL : l'échantillon est plus foncé que l'étalon ΔΑ : Différence dans le domaine du rouge-vert ΔΑ : l'échantillon est plus rouge que l'étalon ΔΑ : l'échantillon est moins rouge que l'étalon AB : Différence dans le domaine du bleu-jaune +ΔΒ : l'échantillon est plus jaune que l'étalon -AB : l'échantillon est plus bleu que l'étalon ΔΕ : Changement total de couleur : ΔΕ = VAL2 + ΔΑ2 + AB2
Plus l'écart numérique de l'étalon est grand, plusla différence dans la couleur est grande.
On peut négliger les valeurs numériques de <0,3,car elles ne représentent pas des changements de couleursignificatifs.
On expose aux intempéries selon les spécifications d'essai ISO 4892 les deux faces de toutes les plaques stabilisées contre les UV à chaque fois 1000 heures par 20 010541 face, dans l'appareil Atlas Ci 65 Weather Ometer de lasociété Atlas et ensuite, on contrôle les propriétésmécaniques, la décoloration, les défauts superficiels,la turbidité et la brillance.
Dans les exemples 1 à 7 et les exemplescomparatifs 1 et 2 ci-après, il s'agit à chaque fois deplaques monocouche, transparentes, colorées couvertesayant des épaisseurs différentes, que l'on a préparéesdans l'ensemble d'extrusion décrit.
Exemple 1 :
On prépare une plaque amorphe, coloréetransparent, d'une épaisseur de 2 mm, qui contient commecomposant principal du poly(téréphtalate d'éthylène) et2 % en poids du colorant Solventrot 138, un dérivéd'anthraquinone de la société BASF (®Thermoplast G).
Le poly(téréphtalate d'éthylène), dont on préparela plaque amorphe, colorée transparent, présente uneviscosité standard VS (ADA) de 1010, ce qui correspond àune viscosité intrinsèque VI (ADA) de 0,79 dl/g. Lateneur en humidité est <0,2 % et la masse volumique (DIN53479) de 1,41 g/cm3. La cristallinité est de 59 %, lepoint de fusion des cristallites étant de 258 °C mesuréepar la DSC. Le domaine des températures decristallisation Tc est compris entre 83 °C et 258 °C, latempérature de post-cristallisation (également latempérature de cristallisation à froid) TCN est de144 °C. La polydispersité Mw/Mn du polymère depoly(téréphtalate d'éthylène) est de 2,14. Latempérature de transition vitreuse est de 83 °C.
On ajoute le colorant soluble Solventrot 138 sousforme d'un mélange-maître. Le mélange-maître est composéde 20 % en poids du colorant Solventrot 138 en tant quecomposant actif et de 80 % en poids du polymère depoly(téréphtalate d'éthylène) décrit ci-dessus en tantque matière de support. 21 010541
Avant l'extrusion, on sèche 90 % en poids dupolymère de poly(téréphtalate d'éthylène) et 10 % enpoids du mélange-maître pendant 5 heures à 170 °C dansun sécheur et ensuite on extrude dans une extrudeuse 5 monovis à une température d'extrusion de 286 °C dans unefilière plate sur une calandre-finisseuse, dont lescylindres sont disposés en forme de S et on lisse pourobtenir une plaque d'une épaisseur de 2 mm. Latempérature du premier cylindre de la calandre est de 10 73 °C et celle de chacun des autres cylindres de 67 °C.
La vitesse de tirage et des cylindres de la calandre estde 6,5 m/min.
Après le refroidissement, on scie les bords de laplaque colorée transparent d'une épaisseur de 2 mm et on 15 la coupe en longueur avec une scie à tronçonner, puis on1'empile.
La plaque colorée rouge-transparent présente lesle profil de caractéristiques suivant :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid 2 mm 130 127 35,8 %99,1 %3,5 aucun pas de rupture4,2 kJ/m2 bonne, pas dedéfauts
CristallinitéMasse volumique 0 % 1,33 g/cm3 20 22 010541
Exemple 2
De façon analogue à l'Exemple 1, on prépare uneplaque colorée transparent, en utilisant un poly-(téréphtalate d'éthylène) présentant les propriétés 5 suivantes : - VS (ADA) : 1100 - VI (ADA) : 0,85 dl/g - Masse volumique : 1,38 g/cm3 - Cristallinité : 44 % - Point de fusion descristallites Tm : 245 °C - Domaine de températures decristallisation Tc : de 82 °C à245 °C Température de cristallisation(cristallisation à froid) TCN : 152 °C - Polydispersité Mw/Mn : 2,02 Température de transitionvitreuse Tg : 82 °C Le mélange-maître est composé de 20 % en poids du colorant Solventrot 138 et de 80 % en poids du polymère de (VS poly(téréphtalate d'éthylène) de cet 1100). Exemple
La température d'extrusion est de 2 80 °C. Latempérature du premier cylindre de la calandre est de66 °C et celle des autres cylindres de 60 °C. La vitesse 15 de tirage et des cylindres de la calandre est de2,9 m/min.
La plaque de PET colorée rouge transparentprésente le profil des caractéristiques suivant :
Epaisseur : 6 mm Brillance de surface, face 1 : 122 (angle d'incidence 20°), face 2 : 120 Transmission de la lumière : 28,1 % Netteté d'image (clarity) : 98,9 % 23 010541
Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
Gristallinité
Masse volumique : 9,6 : aucun : pas de rupture: 4,8 kJ/m2 : bonne, pas dedéfauts : 0 % : 1,33 g/cm3
Exemple 3 :
De façon analogue à l'Exemple 1, on prépare uneplaque colorée transparent, translucide. La plaque 5 colorée transparent d'une épaisseur de 2 mm contient 4 %en poids du colorant soluble Solventblau 35, un colorantd'anthraquinone soluble dans l'huile de la société BASF(®Sudanblau 2).
On ajoute 4 % en poids du colorant Solventblau 35 10 sous forme d'un mélange-maître également, le mélange-maître étant composé de 20 % en poids du colorantSolventblau 3 5 et de 80 % en poids du polymère depoly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 1. On utilise80 % en poids du polymère de poly(téréphtalate 15 d'éthylène) de l'Exemple 1 avec 20 % en poids dumélange-maître.
La plaque colorée bleu-transprant,profil des caractéristiques suivant : présente le
Epaisseur : 2 mm
Brillance de surface, face 1 : 128 (angle d'incidence 20°), face 2 : 126
Transmission de la lumière : 30,6 %
Netteté d'image (clarity) : 99,0 %
Turbidité : 5,7 % 24 010541 Téfauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an CharpyRésilience avec entaille akIzod : aucun : pas de rupture: 4,3 kJ/m2 . Déformabilité à froid : bonne, pas dedéfauts
CristallinitéMasse volumique : 1,33 g/cm3
Exemple 4 :
De façon analogue à 11 Exemple 2, on prépare uneplaque colorée transparent. La plaque colorée 5 transparent d'une épaisseur de 6 mm contient, comme àl'Exemple 3, 4 % en poids du colorant solubleSolventblau 35 (®Sudanblau 2 de la Société BASF). Commeà l'Exemple 3, on ajoute les 4 % en poids du colorantSolventblau 35 sous forme d'un mélange-maître, lequel 10 étant composé de 20 % en poids du colorant Solventblau35 et de 80 % en poids du poly-(téréphtalate d'éthylène)de 1'Exemple 2.
La plaque colorée bleu-transparent présente leprofil des caractéristiques suivant : 15
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod 6 mm 124 123 20,2 %98,4 %13,8 % aucun pas de rupture 5,0 kJ/m2 25 010541 Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique : bonne, pas dedéfauts : 0 % : 1,33 g/cm3
Exemple 5 :
De façon analogue à l'Exemple 2, on prépare uneplaque colorée transparent. La température d'extrusion 5 est de 275 °C. La température du premier cylindre de lacalandre est de 57 °C et celles des autres cylindres dela calandre de 50 °C. La vitesse de tirage et descylindres de la calandre est de 1,7 m/min.
La plaque de PET préparée présente le profil des10 caractéristiques suivant :
Epaisseur : 10 mm
Brillance de surface, face 1 : 120 (angle d'incidence 20°), face 2 : 118
Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orangebulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille a^Izod Déformabilité à froid
Cristallinité
Masse volumique : 21,5 % : 98,4 % : 12,2 % : aucun : pas de rupture: 5,3 kJ/m2 : bonne, pas dedéfauts : 0,1 % : 1,33 g/cm3
Exemple 6 :
De façon analogue à l'Exemple 5, on prépare une15 plaque colorée transparent, en utilisant un poly-(téréphtalate d'éthylène) qui présente les propriétés suivantes : 26 010541 VS (ADA) VI (ADA)
Masse volumique
Cristallinité
Point de fusion des cristallites Tm
Domaine de températures decristallisation Tc
Température de post-
cristallisation(cristallisation à froid) TCN
Polydispersité Mw/Mn
Température de transitionvitreuse Tg 1200 0,91 dl/g1,37 g/cm336 %
242 °C
de 82 °C à242 °C157 °C
2,282 °C
La température d'extrusion est de 274 °C. Latempérature du premier cylindre de la calandre est de50 °C et celle des autres cylindres de 45 °C. La vitesse 5 de tirage et des cylindres de la calandre est de1,2 m/min.
La plaque colorée transprent présente le profildes caractéristiques suivant:
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2 (mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique 15 mm 114 112 18,8 %95,4 %21,8 %aucun pas de rupture5,9 kJ/m2 bonne, pas dedéfauts 0,5 % 1,33 g/cm3 27 010541
Exemple 7
De façon analogue à 1'Exemple 2, on prépare uneplaque colorée transparent. On mélange 60 % du 5 poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 2 avec 30 %de produit recylcé de ce poly(téréphtalate d'éthylène)et 10 % en poids du mélange-maître.
La plaque colorée transparent préparée présente leprofil des caractéristiques suivant : 10
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°) , face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique 6 mm118117 28,2 % 98.9 % 9.9 %aucun pas de rupture4,9 kJ/m2 bonne, pas dedéfauts : 0 % : 1,33 g/cm3
Exemple comparatif 1
De façon analogue à 1'Exemple 1, on prépare une15 plaque colorée transparent. Le poly(téréphtalated'éthylène) utilisé a une viscosité standard VS (ADA) de760, ce qui correspond à une viscosité intrinsèque VI(ADA) de 0,62 dl/g. Les autres caractéristiques, dans lecadre de l'exactitude de mesure, sont identiques à 20 celles du poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 1.
Le mélange-maître utilisé est identique au mélange- 28 010541 maître de l'Exemple 1. Les paramètres de procédé et latempérature sont choisis comme à l'Exemple 1. En raisonde la faible viscosité, on ne pouvait pas préparer uneplaque. La stabilité de la matière fondue estinsuffisante, de sorte que la matière fondue s'affaissesur les cylindres de la calandre avant lerefroidissement.
Exemple comparatif 2
De façon analogue à l'Exemple 2, on prépare uneplaque translucide, colorée transparent, où le poly-(téréphtalate d'éthylène) ainsi que le mélange-maîtreutilisés sont ceux de l'Exemple 2. La température dupremier cylindre de la calandre est de 83 °C et celle dechacun des autres de 77 °C.
La plaque préparée présente une turbidité rougeextrême et est pratiquement non transparente. Latransmission de la lumière, la netteté d'image et labrillance sont nettement réduits. La plaque présente desdéfauts et des structures superficiels. L'optique estinacceptable pour l'utilisation d'une matière coloréetransparent.
La plaque préparée présente le profil descaractéristiques suivant :
Epaisseur 6 mm Brillance de surface, face 1 86 (angle d'incidence 20°), face 2 88 Transmission de la lumière 8 % Netteté d'image (clarity) non mesurable Turbidité non mesurable Défauts superficiels par m2 bulles, pe (mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) d'orange Résilience an Charpy pas de rupture Résilience avec entaille ak Izod 5,0 kJ/m2 29 010541 Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique bonne d'environ 8 %1,34 g/cm3
Dans les Exemples 8 à 16 ci-après et les Exemplescomparatifs 3 à 6, il s'agit à chaque fois de plaquesmonocouches, colorées transparent, stabilisées contreles UV, ayant des épaisseurs différentes, que l'on apréparées dans l'ensemble d'extrusion décrit.
Exemple 8
De façon analogue à 1'Exemple 1, on prépare uneplaque amorphe, colorée transparent, d'une épaisseur de2 mm, qui contient comme composant principal le poly-(téréphtalate d'éthylène) selon l'Exemple 1 et 1,0 % enpoids du stabilisant UV, le· 2-(4,6-diphényl-l, 3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxyphénol (®Tinuvin 1577 de laSociété Ciba Geigy), ainsi que 2 % en poids du colorantsoluble Solventrot 138, un dérivé d'anthraquinone de laSociété BASF (®Thermoplast G) . Tinuvin 1577 a un pointde fusion de 149 °C et il est résistant à la chaleurjusqu'à environ 330 °C.
Pour une répartition homogène, on incorpore 1,0 %en poids du stabilisant UV dans le poly(téréphtalated'éthylène) directement chez le producteur des matièrespremières.
On ajoute le colorant sous forme d'un mélange-maître comme décrit à 1'Exemple 1.
Avant l'extrusion, on sèche 90 % en poids dupoly(téréphtalate d'éthylène) pourvu de 1,0 % en poidsde Tinuvin 1577 et 10 % en poids du mélange-maîtrependant 5 heures à 170 °C dans un sécheur et on traitede façon analogue à 1'Exemple 1.
La plaque préparée colorée transparent, stabilisée contre les UV présente le même profil de caractéristiques que la plaque de 1'Exemple 1. 30 010541
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer, la plaque de PET présente les caractéristiq suivantes : - Epaisseur : 2 mm - Brillance de surface, face 1 : 129 - (angle d'incidence 20°), face 2 : 127 - Transmission de la lumière : 35,8 % - Netteté d'image (clarity) : 91,0 - Turbidité ; 3,4 - Coloration.totale ΔΕ : 0,22 - Défauts superficiels par m2 : aucun (fissures, fragilisation) - Résilience an Charpy : pas de rupture - Résilience avec entaille a^ 4,1 kJ/m2 Izod - Déformabilité à froid bonne, pas défauts Cristallinité 0 % de
Exemple 9
De façon analogue à 1 'Exemple 8, on prépare uneplaque colorée transparent, en ajoutant le stabilisantUV, le 2-(4,6-diphényl-l,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)-oxyphénol (®Tinuvin 1577), sous forme d'un mélange-maître .
Le mélange-maître est composé de 5 % en poids de©Tinuvin 1577 en tant que composant actif et de 95 % enpoids du poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 8.
On ajoute le colorant soluble Solventrot 138également sous forme d'un mélange-maître. Le mélange-maître de colorant est composé de 20 % en poids ducolorant Solventrot 138 en tant que composant actif etde 80 % en poids du poly (téréphtalate d'éthylène) de1'Exemple 8. 31 010541
Avant l'extrusion, on sèche 70 % en poids dupoly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 1 avec 10 %en poids du mélange-maître du colorant et 20 % en poidsdu mélange-maître, pendant 5 heures à 17 0 °C dans un 5 sécheur. L'extrusion et la préparation de la plaque sontréalisées de façon analogue à l'Exemple 8.
La plaque préparée colorée transparent, stabiliséecontre les UV, présente les caractéristiques suivantes :
Epaisseur
Coloration
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles) Résilience an Charpy Résilience avec entaille a^Izod 2 mm rouge- transparent 132 131 36.1 % 99.23,3aucun pas de rupture4,3 kJ/m2 10 Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique bonne, pas dedéfauts 0 % 1,33 %
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer,la plaque de PET présente les caractéristiquessuivantes : 15
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity) 2 mm 130 130 35,9 % 99,2 32 010541
Turbidité
Coloration totale Δε Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) Résilience an Charpy Résilience avec entaille a^Izod Déformabilité à froid : 3,4: 0,20 : aucun : pas de rupture: 4,3 kJ/m2 : bonne, pas dedéfauts
Cristallinité
Exemple 10
De façon analogue à 1'Exemple 8, on prépare uneplaque colorée transparente, en utilisant le poly-{téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 2.
Comme à l'Exemple 8, le poly(téréphtalated'éthylène) est muni de 1 % en poids de Tinuvin 1577, enincorporant le stabilisant UV directement chez leproducteur des matières premières.
Le mélange-maître est composé de 20 % en poids ducolorant Solventrot 138 et de 80 % en poids dupoly(téréphtalate d'éthylène) de cet Exemple (VS 1100).
La température d'extrusion est de 280 °C. Latempérature du premier cylindre d'extrusion est de 66 °Cet celle des autres de 60 °C. La vitesse de tirage etdes cylindres de la calandre est de 2,9 m/min.
Le procédé utilisé ici correspond à celui del'Exemple 2. La plaque préparée colorée rouge-transparent, stabilisée contre les UV, présente le mêmeprofil des caractéristiques que celle de l'Exemple 2.
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer,la plaque de PET présente les caractéristiquessuivantes : 33 010541
Epaisseur : 6 mm - Brillance de surface, face 1 : 118 - (angle d'incidence 20°), face. 2 : 118 - Transmission de la lumière : 28,0 % - Netteté d'image (clarity) : 98,9 - Turbidité : 9,7 - Coloration totale ΔΕ : 0,54 - Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) : aucun - Résilience an Charpy : pas de rupture — Résilience avec entaille ak Izod : 4,7 kJ/m2 - Déformabilité à froid : bonne, pasdéfauts - Cristallinité : 0 % Exemple 11
De façon analogue à l'Exemple 8, on prépare uneplaque colorée transparent, stabilisée contre les UV. La 5 plaque colorée transparent contient 4 % en poids ducolorant soluble Solventblau 35, un colorantd'anthraquinone soluble dans l'huile de la société BASF(®Sudanblau 2).
On ajoute les 4 % en poids du colorant Solventblau10 3 5 sous forme également d'un mélange-maître étant composé de 20 % en poids du colorant Solventblau 35 etde 80 % en poids du poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 8 avec 20 % en poids du mélange-maître.
Le procédé utilisé ici correspond au procédé de15 l'Exemple 3. La plaque préparée colorée bleu-transparent, présente le même profil de caractéristiques que la plaque de 1'Exemple 3.
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer, 20 la plaque de PET présente les caractéristiquessuivantes : 34 010541
Epaisseur : 2 mm Brillance de surface, face 1 : 127 (angle d'incidence 20°), face 2 : 126 Transmission de la lumière : 30,4 % Netteté d'image (clarity) : 99,0 Turbidité : 5,8 Coloration totale ΔΕ : 0,30 Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) : aucun Résilience an Charpy : pas de rupture Résilience avec entaille a^ Izod : 4,3 k J / m2 Déformabilité à froid : bonne, pasdéfauts Cristallinité : 0 %
Exemple 12
De façon analogue à l'Exemple 10, on prépare uneplaque colorée transparent. La plaque d'une épaisseur de 5 6 mm, colorée transparent contient comme à l'Exemple 11, 4 % en poids du colorant soluble Solventblau 35(®Sudanblau 2 de la Société BASF). Comme à l'Exemple 11,on ajoute les 4 % en poids du colorant Solventblau 35sous forme d'un mélange-maître, le mélange-maître étant 10 compose de 20 % en poids du colorant Solventblau 35 etde 80 % du poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 9.
Le procédé utilisé ici correspond au procédé del'Exemple 4. La plaque de PET préparée colorée bleu-transparent présente le même profil de caractéristiques 15 que la plaque de 1'Exemple 4.
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer,la plaque de PET présente les caractéristiquessuivantes : 20 35 010541
Epaisseur : 6 mm
Brillance de surface, face 1 : 122 (angle d'incidence 20°), face 2 : 122
Transmission de la lumxereNetteté d'image (clarity)Turbidité
Coloration totale ΔΕ Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
Cristallinité : 20,1 % : 98,2 : 14,0 : 0,72 : aucun : pas de rupture: 4,8 kJ/m2 : bonne, pas dedéfauts : 0 % 15
Exemple 13
De façon analogue à l'Exemple 12, on prépare une5 plaque colorée bleu-transparent. La températured'extrusion est de 275 °C. La température du premiercylindre de la calandre est de 57 °C et celles desautres cylindres de 50 °C. La vitesse de tirage et descylindres de la calandre est de 1,7 m/min. 10 Le procédé utilisé ici correspond au procédé de l'Exemple 5. La plaque de PET préparée, colorée bleu-transparent, présente le même profil de caractéristiquesque la plaque de 1'Exemple 5.
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer,la plaque de PET présente les caractéristiquessuivantes :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumière 10 mm 118 117 21,4 % 36 010541
Netteté d'image (clarity)Turbidité
Coloration totale ΔΕ Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
Cristallinité : 98,3 % : 12,3 % : 0,68 : aucun : pas de rupture: 5,1 kJ/m2 : bonne, pas dedéfauts : 0 %
Exemple 14
De façon analogue de 1'Exemple 13, on prépare uneplaque colorée transparent en utilisant le poly- 5 (téréphtalate d'éthylène) selon l'Exemple 6 (VS 1200).
La température d'extrusion est de 274 °C. La température du premier cylindre de la calandre est de50 °C et celle des autres cylindres de 45 °C. La vitessede tirage et la vitesse des cylindres de la calandre est 10 de 1,2 m/min.
Le procédé utilisé ici correspond au procédé del'Exemple 6. La plaque de PET préparée colorée bleu-transparent, stabilisée contre les UV, présente le mêmeprofil de caractéristiques que la plaque de l'Exemple 6. 15 Après à chaque fois 1000 heures d'exposition aux intempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer,la plaque de PET présente les caractéristiquessuivantes :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité
Coloration totale ΔΕ 15 mm 111 112 18.9 %95,3 % 21.9 %0,62 37 010541 Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
Cristallinité : aucun : pas de rupture: 5,7 kJ/m2 : bonne, pas dedéfauts : 0,5 %
Exemple 15
De façon analogue à l'Exemple 10, on prépare uneplaque colorée transparent, stabilisée contre les UV. On 5 mélange 60 % de poly(téréphtalate d'éthylène) del'Exemple 10 avec 30 % de produit recyclé de cepoly(téréphtalate d'éthylène) et 10 % du mélange-maîtrede 1'Exemple 10.
Le procédé utilisé ici correspond au procédé de10 l'Exemple 7. La plaque de PET préparée, colorée bleu-transparent, présente le même profil de caractéristiques que la plaque de l'Exemple 7.
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer, la plaque de PET présente suivantes : les caractéristiques __ Epaisseur 6 mm - Brillance de surface, face 1 : 118 - (angle d'incidence 20°), face 2 : 115 - Transmission de la lumière : 28,4 % - Netteté d'image (clarity) : 98,8 % - Turbidité : 10,0 % - Coloration totale ΔΕ : 0,61 - Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) : aucun - Résilience an Charpy : pas de rupture - Résilience avec entaille akIzod : 4,7 kJ/m2 38 010541 Déformabilité à froid
Cristallinité : bonne, pas dedéfauts : 0 %
Exemple 16
De façon analogue à l'Exemple 10, on prépare uneplaque colorée rougè-transparent, en utilisant comme 5 stabilisant contre les UV 0,6 % en poids du stabilisantUV, le 2,2'-méthylène-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tétraméthylbutyl)-phénol (®Tinuvin 360 de laSociété Ciba-Geigy), par rapport au poids du polymère.
Tinuvin 360 a . un point de fusion de 195 °C et10 résiste à la chaleur jusqu'à environ 350 °C.
Comme à 1 ' Exemple 8, on incorpore 0,6 % en poidsdu stabilisant UV dans le poly(téréphtalate d'éthylène)directement chez le producteur des matières premières.
La plaque de PET préparée, colorée transparent,15 présente les caractéristiques suivantes:
Epaisseur
Coloration
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2 (mouchetures, peau d'orange,bulles) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod 6 mm rouge- transparent 128 126 28,9 % 99,1 % 9,3 %aucun pas de rupture5,0 kJ/m2 Déformabilité à froid bonne, pas dedéfauts
CristallinitéMasse volumique 0 % 1,33 g/cm3 39 010541
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer, la plaque de PET présente les caractéristiques suivantes : - Epaisseur ; 6 mm - Brillance de surface, face 1 : 125 - (angle d'incidence 20°), face 2 : 125 - Transmission de la lumière : 28,7 % - Netteté d'image (clarity) : 89,9 % - Turbidité : 9,5 % - Coloration totale ΔΕ J 0,68 - Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation) : aucun - Résilience an Charpy : pas de rupture — Résilience avec entaille a^Izod : 4,8 kJ/m2 - Déformabilité à froid î bonne, pas de défauts Cristallinité 0 %
Exemple comparatif 3
De façon analogue à l'Exemple 8, on prépare uneplaque colorée transparent, stabilisée contre les UV. Le 10 poly(téréphtalate d'éthylène) utilisé présente uneviscosité standard VS (ADA) de 760, ce qui correspond àune viscosité intrinsèque VI (ADA) de 0,62 dl/g. Lesautres caractéristiques sont dans le cadre del'exactitude de mesures identiques aux caractéristiques 15 du poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 1. Lemélange-maître utilisé est identique au mélange-maîtrede l'Exemple 1. Les paramètres de procédé et latempérature sont choisis comme à l'Exemple 1. En raisonde la faible viscosité, on ne pouvait pas préparer une 20 plaque. La stabilité de la matière fondue est insuffisante, de sorte que la matière fondue s'affaisse 40 010541 avant le refroidissement sur les cylindres de làcalandre. 10 15 20
Exemple comparatif 4
De façon analogue à l'Exemple 10, on prépare uneplaque translucide colorée transparent, stabiliséecontre les UV, en utilisant le poly(téréphtalated'éthylène), le stabilisant UV et le mélange-maître del'Exemple 10. La température du premier cylindre de lacalandre est de 83 °C et celle de chacun des autres de77 °C.
La plaque préparée présente une turbidité rougeextrême et elle est pratiquement opaque. La transmissionde la lumière, la netteté d'image et la brillance sontnettement réduits. La plaque présente des défauts etstructures superficiels. L'optique est inacceptable pourune application colorée transparent.
La plaque préparée présente les caractéristiquessuivantes :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité
Coloration totale ΔΕ Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod 6 mm 86 88 8 % 89,9 % non mesurable non mesurable bulles, peaud'orange pas de rupture5,0 kJ/m2 Déformabilité à froidCristallinitéMasse volumique : bonne : d'environ 8 % 1,34 g/cm3 41 010541 A cause de l'optique inacceptable, la plaque d'uneépaisseur de 6 mm n'a pas été exposée aux intempéries.
Exemple comparatif 5 5 On expose aux intempéries la plaque colorée rouge- transparent obtenue à 1'Exemple 1 et qui contrairement àl'Exemple 8, ne contient pas de stabilisant UV.
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer, 10 la plaque de PET présente les caractéristiquessuivantes :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité
Coloration totale ΔΕ Défauts superficiels par m2 (fissures, fragilisation) Résilience an Charpy Résilience avec entaille a^Izod Déformabilité à froid
Cristallinité 2 mm 92 94 28,9 % 80,6 % 5,8 % 4,28 fragilisation rupture complèteà 36,7 kJ/m21,4 kJ/m2 fissuration partielle à lasurface
Visuellement, la plaque présente une nette15 dégradation des caractéristiques optiques et unchangement de couleur visibles. Les surfaces sont attaquées (émoussées et fragilisées).
Exemple comparatif 6 42 010541
On expose aux intempéries la plaque colorée rouge-transparent obtenue à l'Exemple 2 et qui ne contientpas, contrairement à l'Exemple 10, de stabilisant UV.
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition aux5 intempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer,la plaque de PET présente les caractéristiques suivantes :
Epaisseur : 6 mm
Brillance de surface, face 1 : 87 (angle d'incidence 20°), face 2 : 86
Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité
Coloration totale Δε Défauts superficiels par m2(fissures, fragilisation)Résilience an Charpy Résilience avec entaille a^Izod Déformabilité à froid
Cristallinité : 20,1 % : 79,8 % : 13,9 % : 4,64 : fragilisation : rupture complèteà 56,2 kJ/m2 : 1,9 kJ/m2 : fissuration : cristallisationpartiellevisible à lasurface 10 15
Dans les Exemples 17 à 25 ci-après, il s'agit àchaque fois de plaques monocouches colorées transparent,éventuellement stabilisées contre les UV, ayant desépaisseurs différentes, que l'on prépare dans l'ensembled'extrusion décrit, en utilisant des PET avecdifférentes viscosités.
Exemple 17
On prépare une plaque amorphe, colorée transparent, d'une épaisseur de 2 mm, qui comporte comme 20 composant principal du poly(téréphtalate d'éthylène) et 43 010541 2 % en poids du colorant soluble Solventrot 138, undérivé d'anthraquinone de la Société BASF(®Thermoplast G) .
Le poly(téréphtalate d'éthylène), dont on apréparé la plaque amorphe, colorée transparent, présenteune viscosité standard VS (ADA) de 3490, ce quicorrespond à une viscosité intrinsèque VI (ADA) de 2,45dl/g. La teneur en humidité est <0,2 % et la massevolumique (DIN 53479) de 1,35 g/cm3. La cristallinitéest de 19 %, le point de fusion des cristallites étantde 243 °C selon les mesures par DSC. Le domaine detempératures de cristallisation Tc est compris entre82 °C et 243 °C. La polydispersité Mw/Mn dupoly(téréphtalate d'éthylène) est de 4,3, Mw étant de225070 g/mol et Mn de 52400 g/mol. La température detransition vitreuse est de 83 °C.
On ajoute le colorant soluble Solventrot 138 sousforme d'un mélange-maître. Le mélange-maître est composéde 20 % en poids du colorant Solventrot 138 commeconstituant actif et de 80 % en poids dupoly(téréphtalate d'éthylène) décrits en tant quematière de support.
Avant l'extrusion, on sèche 90 % en poids dupoly(téréphtalate d'éthylène) et 10 % en poids dumélange-maître pendant 5 heures à 170 °C dans un sécheuret ensuite, on extrude dans une extrudeuse monovis à unetempérature d'extrusion de 286 °C, dans une filièreplate sur une calandre-finisseuse, dont les cylindressont disposés en S et on lisse pour obtenir une plaqued'une épaisseur de 2 mm. La température du premiercylindre de la calandre est de 73 °C et celle de chacundes autres cylindres de 67 °C. La vitesse de tirage etdes cylindres de la calandre est de 6,5 m/min.
Après le refroidissement, on scie les bords de la plaque colorée transparent d'une épaisseur de 2 mm et on la coupe en longueur avec une scie à tronçonner, puis on l'empile. 44 010541
La plaque préparée, colorée rouge-transparentprésente les caractéristiques suivantes :
Epaisseur : 2 mm
Brillance de surface, face 1 : 135 (angle d'incidence 20°), face 2 : 132
Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)
Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orangebulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
Cristallinité
Masse volumique : 35,8 % : 99,1 % : 3,2 % : aucun : pas de rupture: 4,3 kJ/m2 : bonne, pas dedéfauts : 0 % : 1,33 g/cm3
Exemple 18
De façon analogue à 1'Exemple 17, on prépare uneplaque amorphe, colorée transparent, en utilisant unpoly(téréphtalate d'éthylène) qui présente lescaractéristiques suivantes : 10 VS (ADA) VI (ADA)
Masse volumique
Cristallinité
Point de fusion des cristallites Tm
Domaine de températures decristallisation Tc 2717 1,9 dl/g 1,38 g/cm3 44 %
245 °C
de 82 °C à245 °C
Mn
Polydispersité M„/Mn
Température de transition vitreuse 49580 g/mol 175640 g/mol 3,54
82 °C 45 010541
Le mélange-maître est composé de 20 % en poids ducolorant Solventrot 138 et de 80 % en poids dupoly(téréphtalate d'éthylène) de cet Exemple (VS 3490).
La température d'extrusion est de 280 °C. La5 température du premier cylindre de la calandre est de 66 °C et celles des autres cylindres de 60 °C. Lavitesse de tirage et des cylindres de la calandre est de2,9 m/min.
La plaque de PET préparée, colorée rouge-10 transparent présente le profil de caractéristiques suivant :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2 (mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique 6 mm128125 28,1 %98,9 % 9,1 %aucun pas de rupture4,8 kJ/m2 bonne, pas dedéfauts 0 % 1,33 g/cm3
Exemple 19 15 De façon analogue à 1 ' Exemple 17, on prépare une plaque amorphe, colorée transparent. La plaque coloréetransparent d'une épaisseur de 2 mm contient 4 % enpoids de colorant soluble Solventblau 35, un dérivéd ' anthraquinone de la Société BASF (®Sudanblau 2). 20 On ajoute les 4 % en poids du colorant Solventblau 35 également sous forme de mélange-maître, lequel 46 010541 mélange-maître étant composé de 20 % en poids ducolorant Solventblau 35 et de 80 % en poids 80 % enpoids du poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 17.On utilise 80 % en poids du 80 % en poids dupoly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 17 avec 20 %en poids du mélange-maître.
La plaque de PET préparée, colorée bleu-transparent présente les propriétés suivantes :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20Q) , face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod 2 mm 133 131 30,6 %99,0 %5,7 %aucun pas de rupture4,6 kJ/m2 Déformabilité à froid bonne, pas dedéfauts
CristallinitéMasse volumique : 0 % : 1,33 g/cm3
Exemple 20
On prépare une plaque colorée transparent de façonanalogue à l'Exemple 18. La plaque colorée transparentd'une épaisseur de 6 mm contient, comme à l'Exemple 19,4 % en poids du colorant soluble Solventblau 35(®Sudanblau 2 de la Société BASF). Comme à l'Exemple19, on ajoute les 4 % en poids du colorant Solventblau35 sous forme d'un mélange-maître, lequel étant composéde 20 % en poids du colorant Solventblau 35 et de 80 %en poids du poly(téréphtalate d'éthylène) del'Exemple 18. 010541
La plaque colorée bleu-transparentprofil des caractéristiques suivant : présente le
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2 (mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille a^Izod 6 mm129126 20,8 %98,4 %12,8 %aucun pas de rupture5,0 kJ/m2 Déformabilité à froid bonne, pas dedéfauts
CristallinitéMasse volumique 0 % 1,33 g/cm3 5 Exemple 21
De façon analogue à l'Exemple 18, on prépare uneplaque colorée transparent. La température d'extrusionest de 275 °C. La température du premier cylindre de lacalandre est de 57 °C et celles des autres cylindres de 10 50 °C. La vitesse de tirage et des cylindres de la calandre est de 1,7 m/min.
La plaque de PET préparée présente le profil descaractéristiques suivant :
Epaisseur : 10 mm Brillance de surface, face 1 : 125 (angle d'incidence 20°), face 2 : 122 Transmission de la lumière : 21,5 ' Netteté d'image (clarity) : 98,4 Turbidité : 11,8 48 010541 Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod aucun pas de rupture5,3 kJ/m2 Déformabilité à froid bonne, pas dedéfauts
CristallinitéMasse volumique 0 % 1,33 g/cm3
Exemple 22
De façon analogue à l'Exemple 21, on prépare uneplaque colorée transparent, en utilisant un poly- 5 (téréphtalate d'éthylène) qui présente les caractéristiques suivantes : VS (ADA) VI (ADA)
Masse volumique
Cristallinité
Point de fusion
Domaine decristallisation des cristallites Tm températures deTc
Polydispersité Mw/Mn
Température de transition vitreuse
Mw
Mn 3173 2,23 dl/g 1,34 g/cm3 12 %
240 °C
de 82 °C à240 °C
3,6682 °C 204660 g/mol55952 g/mol
La température d'extrusion est de 274 °C. La10 température du premier cylindre de la calandre est de 50 °C et celles des autres cylindres de 45 °C. Lavitesse de tirage et celle des cylindres de la calandreest de 1,2 m/min.
La plaque de PET préparée, colorée transparent,15 présente le profil de propriétés suivant : 49 010541
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique 15 mm120118 18,2 %96,4 %20,6 %aucun pas de rupture5,9 kJ/m2 bonne, pas dedéfauts : 0 % : 1,33 g/cm3 : 6 mm: 122: 120: 28,2 % : 9.8,9 % : 9,9 % : aucun : pas de rupture : 4,9 kJ/m2
Exemple 23
On prépare une plaque colorée transparent de façonanalogue à l'Exemple 18. On mélange 60 % en poids du5 poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 18 avec 30 % en poids de produit recyclé de ce poly(téréphtalated'éthylène) et 10 % en du mélange-maître.
La plaque de PET préparée, colorée transparent,présente le profil de propriétés suivant :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)
Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille ak. Izod 50 010541 10 15 Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique bonne, pas dedéfauts 0 % 1,33 g/cm3
Exemple 24
De façon analogue à l'Exemple 17, on prépare uneplaque amorphe, colorée transparent, d'une épaisseur de2 mm, contenant comme composant principal le poly-(téréphtalate d'éthylène) et le colorant de l'Exemple 17et 1,0 % en poids du stabilisant UV, le 2-(4,6-diphényl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyl)-oxyphénol (®Tinuvin 1577 dela Société Ciba-Geigy). Tinuvin 1577 a un point defusion de 149 °C et résiste à la température jusqu'àenviron 330 °C.
On incorpore 1,0 % en poids de stabilisant UV dansle poly(téréphtalate d'éthylène) directement chez leproducteur des matières premières.
On choisit les paramètres de séchage, d'extrusionet de procédé comme à 1'Exemple 17.
La plaque colorée rouge-transparent présente leprofil des caractéristiques suivantes :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2 (mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod 2 mm129126 34,7 %99,0 %3,4 %aucun pas de rupture4,6 kJ/m2 Déformabilité à froid
CristallinitéMasse volumique 0 % 1,33 g/cm3 bonne, pas de défauts 51 010541
Après à chaque fois 1000 heures d'exposition auxintempéries par face dans un Atlas Ci 65 Weather Ometer, la plaque de PET présente les caractéristiq suivantes : - Epaisseur : 2 mm - Brillance de surface, face 1 : 122 - (angle d'incidence 20°), face 2 : 119 - Transmission de la lumière : 34,5 % - Netteté d'image (clarity) : 99,0 % - Turbidité : 3,5 % - Pigmentation totale ΔΕ : 0,34 - Défauts superficiels par m2 : aucun (fissuration, fragilisation) - Résilience an Charpy : pas de rupture - Résilience avec entaille ak ♦ 4,1 kJ/m2 Izod Déformabilité à froid bonne, pas de défauts
Exemple 25 :
De façon analogue à l'Exemple 24, on prépare une10 plaque d'une épaisseur de 2 mm, colorée transparent. Onajoute progressivement le stabilisant UV, le 2-(4,6- diphényl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)-oxyphénol(®Tinuvin 1577), sous forme d'un mélange-maître.
Le mélange-maître est composé de 5 % en poids de15 Tinuvin 1577 comme composant actif et 95 % en poids du poly(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 17.
Avant l'extrusion, on sèche pendant 5 heures, à170 °C, 80 % du poly-(téréphtalate d'éthylène) de l'Exemple 17, avec 20 % en poids du mélange-maître. On 20 réalise l'extrusion de façon analogue à l'Exemple 17.
La plaque de PET amorphe, transparente, présentele profil des caractéristiques suivant : 52 010541
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité Défauts superficiels par m2(mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod 2 mm 125 122 34,9 %99,1 %3,3 %aucun pas de rupture4,0 kJ/m2 Déformabilité à froid bonne, pas dedéfauts
CristallinitéMasse volumique : 0 % : 1,33 g/cm3
Après 1000 heures d'exposition aux intempéries dechaque face dans l'Atlas Ci Weather Ometer, la plaque dePET présente les propriétés suivantes :
Epaisseur
Brillance de surface, face 1(angle d'incidence 20°), face 2Transmission de la lumièreNetteté d'image (clarity)Turbidité
Pigmentation totale ΔΕ Défauts superficiels par m2 (mouchetures, peau d'orange,bulles, etc.) Résilience an Charpy Résilience avec entaille akIzod 2 mm120117 34,6 %99,0 %3,5 %0,32aucun pas de rupture4,0 kJ/m2 Déformabilité à froid bonne, pas de défauts

Claims (31)

  1. 55 010541 REVENDICATIONS
    1. Plaque amorphe, colorée transparent, ayant uneépaisseur dans l'intervalle de 1 à 20 mm, caractériséeen ce qu'elle contient comme composant principal unthermoplastique cristallisable et au moins un colorantsoluble dans le thermoplastique.
  2. 2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée ence que la concentration du colorant soluble est dansl'intervalle de 0,001 à 20 % en poids par rapport aupoids du thermoplastique cristallisable.
  3. 3. Plaque selon la revendication 1 ou 2, caractériséeen ce que la concentration en colorant soluble est uncolorant azoïque ou d'anthraquinone soluble dans l'huileet des composés aromatiques.
  4. 4. Plaque selon l'une des revendications précédentes,caractérisée en ce que la brillance de la surface,mesurée selon la norme DIN 67530 (angle d'incidence 20°)est supérieure à 100.
  5. 5. Plaque selon au moins l'une des revendicationsprécédentes, caractérisée en ce que la transmission dela lumière mesurée selon la norme ASTM-D 1003 est dansl'intervalle de 5 % à 80 %.
  6. 6. Plaque selon au moins l'une des revendicationsprécédentes, caractérisée en ce que la turbidité,mesurée selon la norme ASTM D 1003 est dans l'intervallede 2 à 40 %.
  7. 7. Plaque selon l'une des revendications précédentes,caractérisée en ce que le thermoplastique cristallisableutilisé présente une viscosité standard VS (ADA), 5* 010541 mesurée dans l'acide dichloracétique selon la norme DIN53728, située dans l'intervalle de 800 à 6000.
  8. 8. Plaque selon la revendication 7, caractérisée ence que le thermoplastique cristallisable utiliséprésente une viscosité standard VS (ADA), mesurée dansl'acide dichloracétique selon la norme DIN 53728, situéedans l'intervalle de 950 à 5000.
  9. 9. Plaque selon l'une des revendications précédentescaractérisée en ce que la plaque présente un degré decristallinité inférieur à 5 %.
  10. 10. Plaque selon l'une des revendications précédentes,caractérisée en ce que le thermoplastique cristallisableest pris parmi le poly(téréphtalate d'éthylène) (PET),le poly(téréphtalate de butylène) (PBT), un polymèrecyclooléfinique et un copolymère cyclooléfinique.
  11. 11. Plaque selon la revendication 10, caractérisée ence que l'on utilise le poly(téréphtalate d'éthylène)comme thermoplastique cristallisable.
  12. 12. Plaque selon la revendication 11, caractérisée ence que le poly(téréphtalate d'éthylène) contient dupoly(téréphtalate d'éthylène) recyclé.
  13. 13. Plaque selon la revendication 11 ou 12,caractérisée en ce que dans les mesures de la résiliencean Charpy, mesurée selon la norme ISO 179/1D, il ne seproduit pas de rupture.
  14. 14. Plaque selon l'une des revendications 11 à 13,caractérisée en ce que la résilience avec entaille akIzod, mesurée selon la norme ISO 180/1A, est dansl'intervalle de 2,0 à 8,0 kJ/m2. 55 010541
  15. 15. Plaque selon l'une des revendications 11 à 14,caractérisée en ce que la netteté d'image, mesurée selonla norme ASTM-D 1003 sous un angle inférieur à 2,5°, estsupérieure à 93 %.
  16. 16. Plaque selon l'une des revendications 11 à 15,caractérisée en ce que le poly(téréphtalate d'éthylène)présente un point de fusion des cristallites dansl'intervalle de 220 °C à 280 °C mesuré par DSC avec unevitesse de réchauffage de 10 °C/min.
  17. 17. Plaque selon l'une des revendications 11 à 16,caractérisée en ce que le poly(téréphtalate d'éthylène)présente une température de cristallisation dansl'intervalle de 75 °C à 280 °C, mesurée par DSC avec unevitesse de réchauffage de 10 °C/min.
  18. 18. Plaque selon l'une des revendications 11 à 17,caractérisée en ce que le poly(téréphtalate d'éthylène)utilisé présente une cristallinité dans l'intervalle de5 à 65 %.
  19. 19. Plaque selon l'une des revendications précédentes,caractérisée en ce que la plaque contient en plus unstabilisant UV.
  20. 20. Plaque selon la revendication 19, caractérisée ence que la concentration en stabilisant UV est dansl'intervalle de 0,01 à 5 % en poids par rapport au poidsdu thermoplastique cristallisable.
  21. 21. Plaque selon la revendication 19 ou 20,caractérisée en ce que l'on utilise un stabilisant UVpris parmi les 2-hydrobenzotriazoles et les triazines.
  22. 22. Plaque selon la revendication 21, caractérisée ence que l'on utilise au moins un stabilisant UV pris 56 010541 parmi le 2-(4,6-diphényl-l,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)-oxyphénol et le 2,2'-méthylène-bis-(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tétraméthyl-butyl)-phénol.
  23. 23. Procédé pour la préparation d'une plaque amorphe,colorée transparent, selon l'une des revendicationsprécédentes comprenant les étapes suivantes : fusion du thermoplastique cristallisable conjointementavec le colorant dans une extrudeuse, profilage de lamatière fondue dans une filière et ensuite dans unecalandre-finisseuse, calibrage, lissage etrefroidissement avec au moins deux cylindres avant quel'on dimensionne la plaque, le premier cylindre de lalisseuse présentant une température dans 1'intervalle de50 °C à 80 °C.
  24. 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé ence que l'on sèche le thermoplastique cristallisableavant la fusion.
  25. 25. Procédé selon la revendication 23 ou 24,caractérisé en ce que l'on effectue la fusion dustabilisant UV conjointement avec le colorant et lethermoplastique dans 1'extrudeuse.
  26. 26. Procédé selon l'une des revendications 23 à 25,caractérisé en ce que l'on met en œuvre l'ajout ducolorant et/ou du stabilisant UV en utilisant latechnologie de mélange-maître.
  27. 27. Procédé selon l'une des revendications 23 à 26,caractérisé en ce que l'on utilise le PET en tant quethermoplastique cristallisable.
  28. 28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé ence que, avant la fusion, on sèche le PET pendant 4 à 6heures à une température de 160 à 180 °C. 57 010541
  29. 29. Procédé selon la revendication 27 ou 28,caractérisé en ce que la température du PET fondu estdans l'intervalle de 250 à 320 °C.
  30. 30. Utilisation d'une plaque amorphe, colorée selonl'une des revendications 1 à 22 pour des revêtementsintérieurs des parois et dans la construction de hallesd’exposition.
  31. 31. Utilisation de la plaque munie d'un stabilisant UVselon l'une des revendications 19 à - 22 dans lesapplications extérieures.
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