由可结晶热塑性材料制成的非晶形透明紫外线稳定化板材制造技术

一种１至２０毫米厚的透明、非晶形薄板，其主要成份是可结晶热塑性材料，其特征为其含有至少一种ＵＶ光稳定剂。（*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的非晶形、透明的UV-稳定化薄板，其厚度为1至20毫米。此薄板含有至少一种UV光稳定剂，其特征在于其透明度和机械性质极佳。本专利技术还涉及此薄板制法及其用途。1至20毫米厚的非晶形透明薄板已公知。这些薄板状构造包含非晶形、无法结晶的热塑性材料。此可制板的热塑性材料的典型实例有，如聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸酯(PMMA)。这些半成品于所谓的挤出生产线上制得(请参考聚合物材料(PolymerWerkstoffe，Volume II，Technologie 1，p.136，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1984)。粉状或颗粒状的原料在挤出机中热熔。挤出之后，非晶形热塑性材料可经由砑光薄板或其他成型工具而成型，其粘度随着温度的降低而持续提高。成型之后，非晶形热塑性材料就具有足够的稳定性(即，高粘度)以在定型模中提供自支撑的效果。但是，它们仍然太软而无法由铸模成型。冷却之前，此非晶形热塑性材料在定型模中的熔融粘度和本身固有的刚性太高，因此半成品在定型模中不塌陷。在容易分解的材料的例子中(如PVC)，挤出期间必须使用特殊的加工助剂(如防止分解的加工稳定剂和防止内磨擦力过高及随之而来的无法控制的过热现象发生的润滑剂)。必须要使用外用润滑剂来避免粘在壁和滚筒上的情况发生。进行PMMA的加工使用诸如排气式挤出机，以有助于湿气的移除。由非晶形热塑性材料制造透明薄板有时须使用昂贵的添加剂，它们有时会迁移及因为蒸发而覆于半成品表面上而造成制备方面的问题。使用特别的中和反应或电解法可使PVC薄板再循环使用，但也有同样的问题存在。PC和PMMA薄板可同样再循环使用，也有同样的问题存在，同时其机械性质也会受损。除了这些缺点以外，PMMA薄板的耐冲击强度也很差，在弯曲或施以机械载重时会碎裂。此外，PMMA薄板易燃，此意味着它无法用于如室内应用和陈列应用上。PMMA和PC薄板冷却时也无法成型。冷却成型期间，PMMA薄板碎裂形成危险的裂缝，PC薄板则形成小裂缝并有应力发白现象。DE-A-3531878描述由热塑性聚酯制得的塑料膜，其中并含有UV稳定剂，其厚度为0.5-0.03毫米。这些膜得自挤出吹塑法，因此为部分结晶。因此，本说明书中所述的方法无法形成厚1毫米或1毫米以上的非晶形膜。JP-A-5320528描述一种含有过氧化聚酯的热塑性树脂组合物。根据优选的实施方案，此组合物含PVC为其主要组成。通过复合而由此所得的薄板是1毫米厚的透明薄板。EP-A-0471528描述一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄板加工为成型制品的方法。此PET薄板的两面在热成膜模具中于玻璃化转变温度和熔点之间的温度范围内进行热处理。当成型PET薄板的结晶度为25至50％时，成型的PET薄板脱模。EP-A-0471528所提出的PET薄板厚度是1至10毫米。由PET薄板制得的热成型模制品是部分结晶物，因此而不再透明，可由热成型法和热成型温度决定模制品的表面性质，所用的PET薄板的光学性质(如光泽、浊度和透光性)不重要。通常，这些薄板的光学性质欠佳，有必要进行最佳化处理。此外，这些薄板不含有UV光稳定剂，因此，薄板和由其所制得的模制品都不适用于室外应用上。用于室外时，这些薄板或模制物在短时间内就会因为阳光的光氧化分解作用而泛黄，且会损及机械性质。US-A-3,496,143描述结晶度为5至25％的3毫米厚的PET薄板的真空热成型方法。但是，热成型模制品的结晶度大于25％。同样地，不须要求这些PET薄板的光学性质，因为所用的薄板的结晶度已介于5和25％之间，这些薄板浊度高、不透明。这些薄板还不含有光稳定剂，因此用于室外时并不稳定。目前已知的方法都无法制备含有可结晶热塑性材料为主要成份的厚度为1毫米或1毫米以上且有合适质量的非晶形薄板。本专利技术的目的是要提供一种厚度为1至20毫米的非晶形、透明薄板，此薄板除了机械性质和光学性质良好以外，同时尤其具有高UV稳定性。UV稳定性高代表此薄板因阳光或另外UV光所引起的损害极微，甚或完全不会造成损坏，因此，此薄板适用于户外应用和/或严格要求的室内应用上。特别地，于室外使用数年之后，此薄板表面不会变黄、不会有碎裂的情况，也不会损及机械性质。良好的光学性质包括，如透光性高、表面光泽度高、浊度很低及清晰度高。良好的机械性质尤其包括，耐冲击强度高和破碎强度高。此外，此新颖的薄板可循环使用，特别是不会损及机械性质，可燃性低，因此可再被用于，如户外应用和/或陈列应用上。由1至20毫米厚的透明、非晶形薄板达到此目的，其主要成分是可结晶热塑性材料，其中，此薄板含有至少一种UV光稳定剂。此透明、非晶形薄板的主要成份是可结晶热塑性材料。适当的可结晶或部分结晶热塑性材料有，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、环烯属烃聚合物和环烯属烃共聚物，较佳者是聚对苯二甲酸乙二醇酯。就本专利技术的目的而言，所谓的可结晶热塑性材料是指-可结晶均聚物，-可结晶共聚物，-可结晶化合物，可结晶回收料，及-其他可结晶热塑性材料。就本专利技术目的而言，所谓的非晶形薄板是指非结晶薄板，但所用的可结晶热塑性材料的结晶度以5至65％为佳，25至65％更佳。非结晶或非晶形是指结晶度小于5％，以小于2％为佳，特别是0％。此新颖的非晶形薄板基本上是非取向的薄板。此透明、非晶形薄板另包含至少一种UV光稳定剂，以可结晶热塑性材料重量计，其浓度以0.01至5重量％为佳。光(特别是阳光的UV光部分，即，波长范围280-400毫微米的部分)引发热塑性材料的分解，不仅导致因为颜色的变化或泛黄而使其外观产生变化，也会对其机械-物理性质造成不利影响。抑制这些光氧化降解在工业和经济上相当重要，否则多种热塑性材料的潜在应用因为这些光分解性质而受到相当大的限制。聚对苯二甲酸乙二醇酯开始吸收UV光(如即使低于360毫微米)，低于320毫微米处的吸收量明显提高，低于300毫微米处时更是如此。最大吸收波长介于280和300毫微米之间。有氧存在时，基本上会有链裂解的情况发生，但未观察到有交联的情况发生。一氧化碳、二氧化碳和羧酸就其量而言是主要的光氧化产物。除了酯基的直接光解之外，必须要考虑氧化反应，氧化反应同样也会经由过氧化物自由基而形成二氧化碳。因为酯基的α-位置的氢被消去，所以聚对苯二甲酸乙二醇酯的光氧化反应也会形成氢过氧化物及其分解产物，也会有相关的链裂解情况发生(H.Day，D.M.Wiles应用聚合物科学杂志(J.Appl Polym..Sci)16，1972，203)。作为光稳定剂之用的UV稳定剂和UV吸收剂是能够进行物理和化学光诱导分解的化学化合物。碳黑和其他颜料可提供免受光害的部分保护作用。但是，这些物质因为会褪色或产生颜色变化，所以不适用于透明薄板。就透明的非晶形薄板而言，在欲加以稳定的热塑性材料中，适用的化合物是只有颜色很淡或颜色变化很小或完全没有颜色变化情况的有机和有机金属化合物。适当的UV光稳定剂是2-羟基二苯甲酮、2-羟基苯并三唑、有机镍化合物、水杨酸酯、肉桂酯衍生物、间苯二酚-苯甲酸酯、草酰替苯胺、羟基苯甲酸酯、空间位阻胺和三嗪，以2-羟基苯并三唑和三嗪为佳。较佳的实施方案中，此新颖的透明、非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：U·穆尔沙尔，W·加里斯奇，R·布鲁诺，
申请(专利权)人：赫斯塔格拉斯有限公司，
类型：发明
国别省市：