可结晶热塑性塑料的无定形染色板制造技术

一种具有１至２０毫米范围内的厚度的染色无定形板，其含有作为主要成份的可结晶热塑性塑料及至少一种选自有机颜料和无机颜料的着色剂。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可结晶热塑性塑料的无定形染色板，其厚度在1至20毫米范围之内。该板含有至少一种有机和/或无机颜料作为着色剂。其特色在于均一的光学性质和非常良好的机械性质。本专利技术还涉及该板的制法及其用途。具有1至20毫米厚度的无定形染色板是充分熟知的。这些板状构造物是用无定形不可结晶的热塑性塑料所制成的。可加工成板材的那些热塑性塑料的典型例子有，例如，聚氯乙烯(PVC)，聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。这些半成品是在所谓的挤压线上生产的(参看Polymer Werkstoffe，Volume II，Technology 1，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1984)。其中是将粉状或粒状原料置于挤压机内熔化。挤压之后，无定形热塑性塑料因为随着温度降低而粘度持续增加，易于经由轧光机台或其他成型模具而再成型。成型后，无定形热塑性塑料即具有充分的稳定性，即，具有高粘度使其在定型模中“自支撑”。不过，其仍然柔软而足以被模具所成型。在定型模内的无定形热塑性塑料所具有的熔融粘度和内刚性高得使该半成品在定型模内冷却之前不会溃陷。对于容易分解的材料例如PVC，在挤压步骤中需要加入特别的加工助剂，例如抗分解的加工稳定剂及抗太高的内摩擦并导致不可控制变热的润滑剂。此外需要外润滑剂以防止材料粘到壁和轧辊上。在PMMA的加工中，为了除去潮气，要使用例如脱气挤压机。在无定形热塑性塑料板的制造中，有时候需要用到高价添加剂，其在某些情况中会引起渗析且可能由于挥发及导致在半成品上发生表面沉积导致制造问题。PVC板难以循环利用或只能以特殊的中和或电解方法予以循环利用。PC和PMMA板同样难以循环利用且只能在其机械性质有损失或极端恶化情况下回收利用。除了这些缺点之外，PMMA板也具有极差的抗冲击强度而在折断或处于机械应力之下时会碎裂。此外，PMMA板易燃，使得这类板不可用于，例如室内应用和展览构造物之中。再者PMMA和PC板不能在低温成型。低温成型时，PMMA板会破裂成危险的碎片。而在PC板的低温成型中，会发生发状裂纹和白色裂纹现象。EP-A-0 471 528述及一种用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)板成型一物件的方法。所用PET的特性粘度在0.5至1.2范围内。将PET板置于热成型模内于其玻璃转变温度与熔化温度之间的温度对其两面进行热处理。当成型的PET板所具有的结晶程度在25％至50％范围内时即将该成型PET板从模内取出。EP-A-0471 528中公开的PET板具有1至10毫米的厚度。由于用该PET板经热成型制成的成型物件是部分结晶的，所以不再是透明且成型物件的表面性质决定于该热成型方法及其所定温度和形状，因此所用PET板的光学性质(例如光泽，浊度和透光度)是不重要的。一般而言，这些板的光学性质较差而需要予以优化。该板不含染料也不含有机或无机颜料。US-A-3,496,143说明一种厚3毫米的PET板的真空热成型，其结晶度应该在5％至25％范围内。经热成型所得成型物件的结晶度大于25％。其中同样地未对这些PET板的光学性质提出要求。由于所用板的结晶度在5％至25％之间，因此这些板是浑浊且不透明的。该板根本不含作为着色剂的染料也不含有机或无机颜料。由于该板不含光稳定剂，因此其只能有限程度地适合户外应用。此外，到目前为止，对于以可结晶热塑性塑料为主要成份，厚度1毫米或更高的无定形板根本得不到或只能得到不令人满意的光学和机械性质。本专利技术的目的为提出厚度为1至20毫米且同时具有良好机械性质和良好光学性质的无定形染色板。良好光学性质包括例如低透光度和高表面光泽。良好机械性质包括，特别是，高耐冲击强度和高断裂强度。此外，本专利技术板应该是可回收利用的，特别是不损失其机械性质，且应该是不易燃烧，使得其可用于，例如室内应用和展览构成物之中。该目的可经由具有1至20毫米厚度的无定形染色板而达到，该板含有作为主要成份的可结晶热塑性塑料及至少一种有机和/或无机颜料作为着色剂。本专利技术还涉及制造具有权利要求第23项所述特征的板的方法。此方法的优选具体实施方案是在权利要求第24至29项中解释。该着色剂的浓度优选是在0.5至30重量％范围内，以该可结晶热塑性塑料的重量计。在考虑着色剂时，根据DIN55944在染料与颜料之间作一区别。颜料在各个加工条件下几乎是不溶于聚合物中的而染料则可溶(DIN55949)。颜料的着色作用是由粒子本身促成的。颜料一词通常涉及到0.01微米至1.0微米的粒度。根据DIN53206，在定义颜料粒子时，在初级粒子，聚集物(aggregate)与粘聚物(agglomerate)之间有所区别。初级粒子通常是在合成中产生的，其因粒径极小而具有明显的聚集倾向。此倾向通过初级粒子的局部聚集而产生聚集物，其表面积因而比其初级粒子表面积的总和要小。接着由于初级粒子和/或聚集物在角落和边缘粘聚而形成粘聚物，其总表面积与各个面积的总和只有很小的差别。若提到颜料粒度而没有详细数数时，其指的是聚集物，其主要是在着色后存在。在粉末形式的颜料中，聚集物总是靠在一起形成粘聚物，其在着色中必须予以破裂，被聚合物所湿润及均匀地分布。这些同时进行的过程称为分散。相反，用染料着色是一个溶解过程，其结果是使染料以分子溶解形式存在。与无机颜料不同，在某些有机颜料的情况中，完全不溶解的情况绝不会出现，特别是在具有低分子量的简单组成的颜料情况中更不会出现。染料可用其化学结构充分地说明。而每一情况下都具有相同化学组成的颜料,则可制备成不同的晶体变体且以该变体存在。这些情况的一个典型例子为白色颜料二氧化钛，其可以为金红石形式及锐钛矿形式。对于颜料，可以使用有机试剂或无机试剂涂敷，即后处理该颜料粒子表面以改善其使用性质。该改善包括特别是促进分散及提高光稳定性和耐候性与抗化学品性。颜料的典型涂敷剂为例如脂肪酸，脂肪酸酰胺，硅氧烷和氧化铝。合适的无机颜料的例子有白色颜料二氧化钛，硫化锌和硫化锡，它们可以用有机和/或无机物质予以涂敷。二氧化钛粒子可包括锐钛矿型或金红石型，优选为金红石型，其比锐钛矿型有更高的覆盖能力。在一优选实施方案中，二氧化钛粒子中至少有95重量％是金红石型。其可用惯常方法制成，例如以氯化物法或硫酸盐法。其平均粒度较低且优选在0.10至.30微米范围。使用上述类型的二氧化钛，在板材制造过程中不会在聚合物基质内形成空腔。二氧化钛粒子可具有无机氧化物涂层，如纸张或涂料组合物中TiO2白色颜料的涂敷中所常用，以改善耐光性。TiO2已知具有光活性。在紫外光的作用下，会在粒子表面上形成自由基。这些自由基可能渗移到涂料组合物的成膜组成中而导致降解反应和黄化。特别适当的氧化物包括铝，硅，锌或镁的氧化物，或两种或多种这些化合物的混合物。具有两种或多种这些化合物涂层的TiO2粒子描述于，例如EP-A-0044515和EP-A-0078633中。该涂层也可包含具有极性基和非极性基的有机化合物。在由挤压聚合物熔体以制备板材的过程中，该有机化合物必须具有充分的热稳定性。极性基的例子为-OH，-OR，-COOX，(X＝R，H或Na，R＝具有1至34个碳原子的烷基)。优选的有机化合物为其烷基中具有8至30个碳原子的链烷醇和脂肪酸，特别是具有12至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：U·莫斯丘尔，W·果瑞其，R·布朗诺，
申请(专利权)人：赫斯塔格拉斯有限公司，
类型：发明
国别省市：