DE19630817A1 - Multilayer, colored sheet made of a crystallizable thermoplastic, process for its production and use - Google Patents
Multilayer, colored sheet made of a crystallizable thermoplastic, process for its production and useInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine amorphe, eingefärbte, mehrschichtige Platte aus einem kristallisierbaren Thermoplast, deren Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm liegt. Die eingefärbte Platte ist dadurch gekennzeichnet, daß sie sich aus mindestens einer Kernschicht und mindestens einer Deckschicht zusammensetzt. Die Platte enthält zudem mindestens ein organisches und/oder anorganisches Pigment als Farbmittel in mindestens einer der Kern- und/oder Deckschichten und gegebenenfalls weitere Additive, wie UV-Stabilisatoren und Antioxydantien. Die Platte zeichnet sich neben guten mechanischen Eigenschaften durch homogene optische Eigenschaften aus. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Platte und ihre Verwendung.The invention relates to an amorphous, colored, multi-layer plate a crystallizable thermoplastic, whose thickness ranges from 1 to 20 mm lies. The colored plate is characterized in that it is made of at least one core layer and at least one cover layer put together. The plate also contains at least one organic and / or inorganic pigment as colorant in at least one of the core and / or Cover layers and optionally other additives such as UV stabilizers and Antioxidants. The plate is characterized by good mechanical Characterized by homogeneous optical properties. The invention also relates to a method for producing this plate and its use.
Mehrschichtige Platten aus Kunststoffmaterialien sind an sich bekannt.Multi-layer plates made of plastic materials are known per se.
Derartige Platten aus verzweigten Polycarbonaten sind in EP-A-0 247 480, EP-A-320 632 und US-PS 5,108,835 beschrieben.Such plates made of branched polycarbonates are in EP-A-0 247 480, EP-A-320 632 and U.S. Patent 5,108,835.
Aus der DE-A-34 14 116 bzw. US-PS 4,600,632 sind UV-stabilisierte Polycarbonatformkörper bekannt, die aus Polydiorganosiloxan-Polycarbonat-Blockcopolymeren aufgebaut sind.DE-A-34 14 116 and US-PS 4,600,632 are UV-stabilized Shaped polycarbonate body known from polydiorganosiloxane-polycarbonate block copolymers are built up.
Aus der US-PS 5,137,949 sind Mehrschichtkunststoffplatten bekannt, mit Schichten aus Polydiorganosiloxan-Polycarbonat-Blockcopolymeren, die UV-Absorber enthalten. Aus der EP-A-0 416 404 sind UV-stabilisierte, verzweigte Polycarbonate aus speziellen Diphenolen bekannt. Erwähnt wird, daß derartige Polycarbonate zur Herstellung von Platten bzw. von Stegmehrfachplatten eingesetzt werden können.From US-PS 5,137,949 multilayer plastic sheets are known with Layers of polydiorganosiloxane-polycarbonate block copolymers, the UV absorber contain. EP-A-0 416 404 discloses UV-stabilized, branched Polycarbonates known from special diphenols. It is mentioned that such Polycarbonates for the production of sheets or multi-wall sheets can be used.
Alle diese Platten bestehen aus Polycarbonat, einem amorphen Thermoplast, der nicht kristallisierbar ist. Polycarbonat-Platten haben den Nachteil, daß sie häufig Ausblühungen in Form von weißen Flecken und Oberflächenbelägen, insbesondere in der UV-stabilisierten Ausführungsform zeigen (vgl. EP-A-0 649 724). Laut EP-A-0 649 724 ist beispielsweise die UV-Absorberausdampfung stark an das mittlere Molekulargewicht gekoppelt.All of these sheets are made of polycarbonate, an amorphous thermoplastic, which is not crystallizable. Polycarbonate sheets have the disadvantage that they often efflorescence in the form of white spots and surface deposits, show in particular in the UV-stabilized embodiment (cf. EP-A-0 649 724). According to EP-A-0 649 724, for example, UV absorber evaporation is strongly linked to the average molecular weight.
Weiterhin sind diese PC-Platten leicht entflammbar und benötigen daher den Zusatz von Flammschutzmitteln, um für bestimmte Zwecke wie für Innenanwendungen einsetzbar zu sein. Bei der Weiterverarbeitung dieser Platten zu Formteilen sind langwierige Vortrocknungszeiten und relativ lange Verarbeitungszeiten bei hohen Temperaturen erforderlich. Desweiteren müssen bei der Plattenherstellung zwecks Feuchtigkeitsentzug Entgasungsextruder eingesetzt werden, wodurch auch die dem Rohstoff zugesetzten Additive mitentfernt werden können, insbesondere wenn niedermolekulare, leichtflüchtige Additive eingesetzt werden.Furthermore, these PC boards are easily flammable and therefore require the Addition of flame retardants in order for certain purposes like for Indoor applications. When processing these plates to form parts are lengthy pre-drying times and relatively long Processing times at high temperatures required. Furthermore must Degassing extruder in the manufacture of plates for the purpose of dehumidification are used, which also means the additives added to the raw material can also be removed, especially if low molecular weight, volatile additives are used.
Von der Anmelderin wurden bereits einschichtige, eingefärbte, amorphe Platten mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm beschrieben, die als Hauptbestandteil einen kristallisierbaren Thermoplasten wie z. B. Polyethylenterephthalat und ein organisches und/oder anorganisches Pigment als Farbmittel enthalten (deutsche Patentanmeldungen Nr. 195 19 577.9, 195 22 116.2, 195 28 333.3). Diese Platten können eine Standardviskosität von 800-6000 aufweisen und einen UV-Stabilisator enthalten.The applicant has already used single-layer, colored, amorphous plates with a thickness in the range of 1 to 20 mm described as Main component of a crystallizable thermoplastic such. B. Polyethylene terephthalate and an organic and / or inorganic pigment included as colorant (German patent application no. 195 19 577.9, 195 22 116.2, 195 28 333.3). These plates can be one Standard viscosity of 800-6000 and a UV stabilizer contain.
In der EP-A-0 471 528 wird ein Verfahren zum Formen eines Gegenstandes aus einer Polyethylenterephthalat (PET)-Platte beschrieben. Die PET-Platte wird in einer Tiefziehform beidseitig in einem Temperaturbereich zwischen der Glasübergangstemperatur und der Schmelztemperatur wärmebehandelt. Die geformte PET-Platte wird aus der Form herausgenommen, wenn das Ausmaß der Kristallisation der geformten PET-Platte im Bereich von 25 bis 50% liegt. Die in der EP-A-0 471 528 offenbarten PET-Platten haben eine Dicke von 1 bis 10 mm. Da der aus dieser PET-Platte hergestellte, tiefgezogene Formkörper teilkristallin und damit nicht mehr transparent ist und die Oberflächeneigenschaften des Formkörpers durch das Tiefziehverfahren, die dabei gegebenen Temperaturen und Formen bestimmt werden, ist es unwesentlich, welche optischen Eigenschaften (z. B. Glanz, Trübung und Lichttransmission) die eingesetzten PET-Platten besitzen. In der Regel sind die optischen Eigenschaften dieser Platten schlecht und optimierungsbedürftig. Auch diese Polyethylenterephthalat-Platten weisen einen einschichtigen Aufbau auf und sind nicht eingefärbt.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%. The PET sheets disclosed in EP-A-0 471 528 have a thickness of 1 to 10 mm. Because the thermoformed molded article made from this PET sheet is partially crystalline and therefore no longer transparent and the Surface properties of the molded body by the deep-drawing process, the given temperatures and shapes, it is irrelevant which optical properties (e.g. gloss, cloudiness and Light transmission) have the PET plates used. As a rule, they are optical properties of these plates poor and in need of optimization. These polyethylene terephthalate plates also have a single-layer structure on and are not colored.
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 soll, beschrieben. Die Kristallinität des tiefgezogenen Formkörpers ist größer als 25%. Auch an diese PET-Platten werden keine Anforderungen hinsichtlich der optischen Eigenschaften gestellt. Da die Kristallinität der eingesetzten Platten bereits zwischen 5 und 25% liegt, sind diese Platten trüb und undurchsichtig. Auch diese teilkristallinen PET-Platten sind einschichtig.In US-A-3 496 143 the vacuum deep drawing of a 3 mm thick PET sheet, whose crystallization should be in the range of 5 to 25%. The crystallinity of the deep-drawn molded body is greater than 25%. Also on these PET sheets have no optical requirements Properties provided. Because the crystallinity of the plates already used is between 5 and 25%, these plates are cloudy and opaque. These semi-crystalline PET sheets are also single-layer.
In der Österreichischen Patentschrift Nr. 304 086 ist ein Verfahren zur Herstellung von transparenten Formkörpern nach dem Tiefziehverfahren beschrieben, wobei als Ausgangsmaterial eine PET-Platte oder -folie mit einem Kristallinitätsgrad unter 5% eingesetzt wird.In Austrian Patent No. 304 086 a method for Manufacture of transparent moldings using the deep-drawing process described, with a PET plate or film with a Degree of crystallinity below 5% is used.
Die als Ausgangsmaterial verwendete Platte oder Folie ist einschichtig und aus einem PET mit einer Kristallisationstemperatur von mindestens 160°C hergestellt worden. Aus dieser relativ hohen Kristallisationstemperatur folgt, daß es sich hierbei nicht um ein PET-Homopolymeres handelt, sondern um glykolmodifiziertes PET, kurz PET-G genannt, das ein PET-Copolymer ist. Im Gegensatz zu reinem PET zeigt PET-G aufgrund der zusätzlich eingebauten Glykoleinheiten eine äußerst geringe Neigung zur Kristallisation und liegt üblicherweise im amorphen Zustand vor Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mehrschichtige, amorphe, eingefärbte Platte mit einer Dicke von 1 mm bis 20 mm bereitzustellen, die sich durch gute mechanische und homogene optische Eigenschaften auszeichnet.The plate or film used as the starting material is single-layer and made of a PET with a crystallization temperature of at least 160 ° C been made. From this relatively high crystallization temperature it follows that this is not a PET homopolymer, but rather Glycol-modified PET, or PET-G for short, which is a PET copolymer. In contrast to pure PET, PET-G shows due to the additional built-in Glycol units has an extremely low tendency to crystallize and lies usually in the amorphous state The object of the present invention is to provide a multilayer, amorphous, to provide colored plate with a thickness of 1 mm to 20 mm characterized by good mechanical and homogeneous optical properties.
Zu den homogenen optischen Eigenschaften zählen beispielsweise eine homogene Lichttransmission bei einem hohen Oberflächenglanz.Homogeneous optical properties include, for example homogeneous light transmission with a high surface gloss.
Zu den guten mechanischen Eigenschaften zählt unter anderem eine hohe Schlagzähigkeit sowie eine hohe Bruchfestigkeit.The good mechanical properties include a high one Impact strength and high breaking strength.
Darüber hinaus sollte die erfindungsgemäße Platte recyclierbar sein, insbesondere ohne Verlust der mechanischen Eigenschaften, sowie schwer brennbar, damit sie beispielsweise auch für Innenanwendungen und im Messebau eingesetzt werden kann.In addition, the plate according to the invention should be recyclable especially without loss of mechanical properties, as well as heavy flammable, so that they can also be used for indoor applications and Exhibition stand construction can be used.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine mehrschichtige, eingefärbte, amorphe Platte mit einer Dicke von 1 bis 20 mm, die als Hauptbestandteil mindestens einen kristallisierbaren Thermoplasten enthält, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Platte mindestens eine Kernschicht und mindestens eine Deckschicht aufweist, wobei die Standardviskosität des kristallisierbaren Thermoplasten der Kernschicht höher ist als die Standardviskosität des kristallisierbaren Thermoplasten der Deckschicht und daß mindestens eine Schicht mindestens ein organisches und/oder anorganisches Pigment als Farbmittel enthält.This task is solved by a multi-layer, colored, amorphous Plate with a thickness of 1 to 20 mm, which is the main component at least contains a crystallizable thermoplastic, which is characterized in that that the plate has at least one core layer and at least one top layer has, wherein the standard viscosity of the crystallizable thermoplastic Core layer is higher than the standard viscosity of the crystallizable Thermoplastic of the top layer and that at least one layer at least contains an organic and / or inorganic pigment as a colorant.
Unter amorpher Platte werden im Sinne der vorliegenden Erfindung solche Platten verstanden, die, obwohl der eingesetzte kristallisierbare Thermoplast vorzugsweise eine Kristallinität zwischen 5 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 und daß die Platte im wesentlichen keine Orientierung aufweist.For the purposes of the present invention, amorphous plates are such Sheets understood that, although the crystallizable thermoplastic used preferably has a crystallinity between 5 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% and that the plate is essentially none Orientation.
Erfindungsgemäß versteht man unter kristallisierbarem ThermoplastAccording to the invention, crystallizable thermoplastic is understood
- - kristallisierbare Homopolymere,crystallizable homopolymers,
- - kristallisierbare Copolymere,- crystallizable copolymers,
- - kristallisierbare Compounds,- crystallizable compounds,
- - kristallisierbares Recyclat und- Crystallizable recyclate and
- - andere Variationen von kristallisierbaren Thermoplasten.- other variations of crystallizable thermoplastics.
Beispiele für geeignete Thermoplaste sind Polyalkylenterephthalate mit C1 bis C12-Alkylenrest, wie Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat, Polyalkylennaphthalate mit C1 bis C12-Alkylenrest, wie Polyethylennaphthalat und Polybutylennaphthalat, kristallisierbare Cycloolefinpolymere und Cycloolefincopolymere, wobei der Thermoplast oder die Thermoplaste für die Kernschicht(en) (auch als Basisschicht bezeichnet) und der Thermoplast oder die Thermoplaste für die Deckschicht(en) gleich oder verschieden sein können.Examples of suitable thermoplastics are polyalkylene terephthalates with C1 to C12 alkylene radical, such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, Polyalkylene naphthalates with C1 to C12 alkylene radical, such as polyethylene naphthalate and polybutylene naphthalate, crystallizable cycloolefin polymers and Cycloolefin copolymers, the thermoplastic or the thermoplastics for the Core layer (s) (also called base layer) and the thermoplastic or the thermoplastics for the cover layer (s) can be the same or different.
Für die Deckschicht haben sich auch Polyolefine als geeignet erwiesen.Polyolefins have also proven suitable for the top layer.
Thermoplaste mit einem Kristallitschmelzpunkt Tm, gemessen mit DSC (Differential Scanning Calorimetry) mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 10°C/min, von 220°C bis 260°C, vorzugsweise von 230°C bis 250°C, mit einem Kristallisationstemperaturbereich Tc zwischen 75°C und 260°C, einer Glasübergangstemperatur Tg zwischen 65°C und 90°C und mit einer Dichte, gemessen nach DIN 53 479, von 1,30 bis 1,45 g/cm³ und einer Kristallinität zwischen 5% und 65% stellen als Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Platte bevorzugte Polymere für die Kernschicht und die Deckschicht dar. Thermoplastics with a crystallite melting point T m , measured with DSC (differential scanning calorimetry) with a heating rate of 10 ° C / min, from 220 ° C to 260 ° C, preferably from 230 ° C to 250 ° C, with a crystallization temperature range T c between 75 ° C and 260 ° C, a glass transition temperature T g between 65 ° C and 90 ° C and with a density, measured according to DIN 53 479, of 1.30 to 1.45 g / cm³ and a crystallinity between 5% and 65 % represent preferred polymers for the core layer and the top layer as starting materials for the production of the plate.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke ist ein Thermoplast mit einer Kalt-(Nach-) Kristallisationstemperatur TCN von 120 bis 158°C, insbesondere von 130 bis 158°C, besonders bevorzugt.A thermoplastic with a cold (post) crystallization temperature T CN of 120 to 158 ° C., in particular 130 to 158 ° C., is particularly preferred for the purposes of the invention.
Das Schüttgewicht, gemessen nach DIN 53 466, liegt vorzugsweise zwischen 0,75 kg/dm³ und 1,0 kg/dm³, und besonders bevorzugt zwischen 0,80 kg/dm³ und 0,90 kg/dm³.The bulk density, measured according to DIN 53 466, is preferably between 0.75 kg / dm³ and 1.0 kg / dm³, and particularly preferably between 0.80 kg / dm³ and 0.90 kg / dm³.
Die Polydispersität des Thermoplasten Mw/Mn, gemessen mittels GPC, liegt vorzugsweise zwischen 1,5 und 6,0 und besonders bevorzugt zwischen 2,0 und 5,0.The polydispersity of the thermoplastic M w / M n , measured by means of GPC, is preferably between 1.5 and 6.0 and particularly preferably between 2.0 and 5.0.
Ein besonders bevorzugter kristallisierbarer Thermoplast für die Kernschicht(en) bzw. die Deckschicht(en) ist Polyethylenterephthalat. Das erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Polyethylenterephthalat besteht im wesentlichen aus Monomereinheiten der folgenden FormelA particularly preferred crystallizable thermoplastic for the core layer (s) or the cover layer (s) is polyethylene terephthalate. The invention preferred polyethylene terephthalate consists essentially of Monomer units of the following formula
Erfindungswesentlich ist, daß der Thermoplast oder die Thermoplaste der Kernschicht(en) eine höhere Standardviskosität besitzt als der Thermoplast oder die Thermoplaste der Deckschicht(en). Die Standardviskositäten der Thermoplasten verschiedener Kern- und/oder Deckschichten einer mehrschichtigen Platte können unterschiedlich sein.It is essential to the invention that the thermoplastic or the thermoplastics Core layer (s) has a higher standard viscosity than the thermoplastic or the thermoplastics of the cover layer (s). The standard viscosities of the Thermoplastics of different core and / or outer layers one multilayer board can be different.
Die Standardviskosität SV (DCE) des kristallisierbaren Thermoplasten der Kernschicht oder Basisschicht, gemessen in Dichloressigsäure nach DIN 53 728, liegt vorzugsweise zwischen 800 und 5000 und besonders bevorzugt zwischen 1000 und 4500. The standard viscosity SV (DCE) of the crystallizable thermoplastic Core layer or base layer, measured in dichloroacetic acid according to DIN 53 728, is preferably between 800 and 5000 and particularly preferably between 1000 and 4500.
Die Standardviskosität SV (DCE) des kristallisierbaren Thermoplasten der Deckschicht, gemessen in Dichloressigsäure nach DIN 53 728, liegt vorzugsweise zwischen 500 und 4500 und besonders bevorzugt zwischen 700 und 4000.The standard viscosity SV (DCE) of the crystallizable thermoplastic Cover layer, measured in dichloroacetic acid according to DIN 53 728 preferably between 500 and 4500 and particularly preferably between 700 and 4000.
Aus der Standardviskosität SV (DCE) kann die intrinische Viskosität IV (DCE) wie folgt berechnet werden:The intrinsic viscosity IV (DCE) can be determined from the standard viscosity SV (DCE) can be calculated as follows:
IV(DCE) = 6,67 · 10-4SV (DCE) + 0,118.IV (DCE) = 6.67 x 10 -4 SV (DCE) + 0.118.
In der erfindungsgemäßen amorphen, mehrschichtigen Platte ist zudem mindestens ein organisches und/oder anorganisches Pigment enthalten. Das Pigment oder auch eine Mischung von Pigmenten kann einer oder mehreren der Schichten zugesetzt werden. Die Konzentration des Farbmittels liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Thermoplasten in der mit Pigment ausgerüsteten Schicht.In the amorphous, multilayer plate according to the invention is also contain at least one organic and / or inorganic pigment. The Pigment or a mixture of pigments can be one or more of the Layers can be added. The concentration of the colorant is preferably in the range of 0.1 to 30 wt .-%, based on the weight of the Thermoplastics in the layer equipped with pigment.
Für die Erfindung geeignete organische und anorganische Pigmente sind in den vorstehend genannten deutschen Patentanmeldungen Nr. 195 19 577.9, 195 22 119.2 und 195 283 33.3 beschrieben. Diese Anmeldungen gelten durch Zitat als zur Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gehörig.Suitable organic and inorganic pigments for the invention are in the the aforementioned German patent applications No. 195 19 577.9, 195 22 119.2 and 195 283 33.3. These registrations are valid through Quote as belonging to the disclosure of the present application.
Bei den Farbmitteln unterscheidet man nach DIN 55 944 zwischen Farbstoffen und Pigmenten. Pigmente sind unter den jeweiligen Verarbeitungsbedingungen im Polymeren nahezu unlöslich, während Farbstoffe löslich sind (DIN 55 949). Die färbende Wirkung der Pigmente wird durch die Teilchen selbst verursacht. Der Begriff Pigment ist im allgemeinen an eine Teilchengröße von 0,01 bis 1,0 µm gebunden. Nach DIN 53 206 unterscheidet man bei der Definition der Pigmentteilchen zwischen Primärteilchen, Aggregaten und Agglomeraten.In terms of colorants, a distinction is made between dyes according to DIN 55 944 and pigments. Pigments are under the respective processing conditions almost insoluble in the polymer, while dyes are soluble (DIN 55 949). The coloring effect of the pigments is caused by the particles themselves. The term pigment generally refers to a particle size of 0.01 to 1.0 µm bound. According to DIN 53 206, a distinction is made in the definition of Pigment particles between primary particles, aggregates and agglomerates.
Primärteilchen, wie sie in der Regel bei der Herstellung anfallen, besitzen aufgrund ihrer außerordentlich geringen Teilchengröße eine ausgeprägte Tendenz, sich zusammenzulagern. Dadurch entstehen aus den Primärteilchen durch flächiges Zusammenlagern die Aggregate, die deshalb eine kleinere Oberflächen aufweisen als der Summe der Oberfläche ihrer Primärteilchen entspricht. Durch Aneinanderlagerung von Primärteilchen und/oder Aggregaten über Ecken und Kanten bilden sich Agglomerate, deren Gesamtoberflächen von der Summe der Einzelflächen nur wenig abweicht. Wenn man - ohne nähere Angaben - von Pigmentteilchengröße spricht, bezieht man sich auf die Aggregate, wie sie im wesentlichen nach der Einfärbung vorliegen.Have primary particles, as they usually occur during production a pronounced due to their extremely small particle size Tendency to gather together. This creates the primary particles by aggregating the units, which is why they are smaller Have surfaces as the sum of the surface area of their primary particles corresponds. By stacking primary particles and / or aggregates Agglomerates form over corners and edges, the total surfaces of which deviates only slightly from the sum of the individual areas. If you - without further details Information - speaks of pigment particle size, refers to the Aggregates as they are essentially after coloring.
In pulverförmigen Pigmenten sind die Aggregate stets zu Agglomeraten zusammengelagert, die bei der Einfärbung zerteilt, vom Kunststoff benetzt und homogen verteilt werden müssen. Diese gleichzeitig ablaufenden Vorgänge werden als Dispergierung bezeichnet. Bei der Einfärbung mit Farbstoffen handelt es sich demgegenüber um einen Lösungsprozeß, als dessen Ergebnis der Farbstoff molekular gelöst vorliegt.In powdered pigments, the aggregates are always agglomerates stored together, which split up during the coloring, wetted by the plastic and must be distributed homogeneously. These simultaneous processes are called dispersion. When coloring with dyes it is a solution process, as a result of which Dye is molecularly dissolved.
Im Gegensatz zu den anorganischen Pigmenten ist bei einzelnen organischen Pigmenten eine völlige Unlöslichkeit nicht gegeben, insbesondere nicht bei einfach aufgebauten Pigmenten mit niedrigen Molekulargewichten.In contrast to the inorganic pigments, individual organic Pigments are not completely insoluble, especially not simple pigments with low molecular weights.
Farbstoffe sind durch ihre chemische Struktur ausreichend beschrieben. Pigmente jeweils gleicher chemischer Zusammensetzung können jedoch in verschiedenen Kristallmodifikationen hergestellt werden und vorliegen. Ein typisches Beispiel dafür ist das Weißpigment Titandioxid, das in der Rutilform und in der Anatasform vorliegen kann.Dyes are adequately described by their chemical structure. However, pigments of the same chemical composition can in each case various crystal modifications are produced and available. A A typical example of this is the white pigment titanium dioxide, which is in the rutile form and may be in the anatase form.
Bei Pigmenten kann durch Coatung, d. h. durch Nachbehandlung der Pigmentteilchenoberfläche, mit organischen oder anorganischen Mitteln eine Verbesserung der Gebrauchseigenschaften erzielt werden. Diese Verbesserung liegt insbesondere in der Erleichterung der Dispergierung und in der Anhebung der Licht-, Wetter- und Chemikalienbeständigkeit. Typische Coatungsmittel für Pigmente sind beispielsweise Fettsäuren, Fettsäureamide, Siloxane und Aluminiumoxide.In the case of pigments, coating, i.e. H. by post-treatment of the Pigment particle surface, with organic or inorganic agents Improvement in performance characteristics can be achieved. This improvement lies particularly in facilitating dispersion and raising light, weather and chemical resistance. Typical coating agents for Pigments are, for example, fatty acids, fatty acid amides, siloxanes and Aluminum oxides.
Geeignete anorganische Pigmente sind beispielsweise die Weißpigmente Titandioxid, Zinksulfid und Zinnsulfid, die organisch und/oder anorganisch gecoated sein können.Suitable inorganic pigments are, for example, the white pigments Titanium dioxide, zinc sulfide and tin sulfide, which are organic and / or inorganic can be coated.
Die Titandioxidteilchen können aus Anatas oder Rutil bestehen, vorzugsweise überwiegend aus Rutil, welcher im Vergleich zu Anatas eine höhere Deckkraft zeigt. In bevorzugter Ausführungsform bestehen die Titandioxidteilchen zu mindestens 95 Gew.-% aus Rutil. Sie können nach einem üblichen Verfahren, z. B. nach dem Chlorid- oder dem Sulfat-Prozeß, hergestellt werden. Die mittlere Teilchengröße ist relativ klein und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,10 bis 0,30 µm.The titanium dioxide particles can consist of anatase or rutile, preferably predominantly made of rutile, which has a higher opacity compared to anatase shows. In a preferred embodiment, the titanium dioxide particles exist at least 95% by weight of rutile. You can use a standard procedure e.g. B. after the chloride or sulfate process. The middle Particle size is relatively small and is preferably in the range of 0.10 to 0.30 µm.
Durch Titandioxid der beschriebenen Art entstehen innerhalb der Polymermatrix keine Vakuolen während der Plattenherstellung.Titanium dioxide of the type described produces within the polymer matrix no vacuoles during plate production.
Die Titandioxidteilchen können einen Überzug aus anorganischen Oxiden besitzen, wie er üblicherweise als Überzug für TiO₂-Weißpigment in Papieren oder Anstrichmitteln zur Verbesserung der Lichtechtheit eingesetzt wird. TiO₂ ist bekanntlich photoaktiv. Bei Einwirkung von UV-Strahlen bilden sich freie Radikale auf der Oberfläche der Partikel. Diese freien Radikale können zu den filmbildenden Bestandteilen der Anstrichmittel wandern, was zu Abbaureaktionen und Vergilbung führt. Zu den besonders geeigneten Oxiden gehören die Oxide von Aluminium, Silicium, Zink oder Magnesium oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen. TiO₂-Partikel mit einem Überzug aus mehreren dieser Verbindungen werden z. B. in der EP-A-0 044 515 und der EP-A-0 078 633 beschrieben. Weiterhin kann der Überzug organische Verbindungen mit polaren und unpolaren Gruppen enthalten. Die organischen Verbindungen müssen bei der Herstellung der Platte durch Extrusion der Polymerschmelze ausreichend thermostabil sein. Polare Gruppen sind beispielsweise -OH, -OR, -COOX, (X = R, H oder Na, R = Alkyl mit 1 bis 34 C-Atomen). Bevorzugte organische Verbindungen sind Alkanole und Fettsäuren mit 8 bis 30 C-Atomen in der Alkylgruppe, insbesondere Fettsäuren und primäre n-Alkanole mit 12 bis 24 C-Atomen, sowie Polydiorganosiloxane und/oder Polyorganohydrogensiloxane wie z. B. Polydimethylsiloxan und Polymethylhydrogensiloxan.The titanium dioxide particles can be coated with inorganic oxides have, as usually as a coating for TiO₂ white pigment in papers or paints are used to improve lightfastness. TiO₂ is known to be photoactive. When exposed to UV rays, free ones are formed Radicals on the surface of the particles. These free radicals can lead to the film-forming constituents of the paint migrate to what Degradation reactions and yellowing. To the particularly suitable oxides include the oxides of aluminum, silicon, zinc or magnesium or Mixtures of two or more of these compounds. TiO₂ particles with a coating of several of these compounds, for. B. in the EP-A-0 044 515 and EP-A-0 078 633. Furthermore, the Coating organic compounds with polar and non-polar groups contain. The organic compounds must be used in the manufacture of the plate be sufficiently thermostable by extrusion of the polymer melt. Polar Groups are for example -OH, -OR, -COOX, (X = R, H or Na, R = alkyl with 1 to 34 C atoms). Preferred organic compounds are alkanols and fatty acids with 8 to 30 carbon atoms in the alkyl group, in particular Fatty acids and primary n-alkanols with 12 to 24 carbon atoms, as well Polydiorganosiloxanes and / or polyorganohydrogensiloxanes such as. B. Polydimethylsiloxane and polymethylhydrogensiloxane.
Der Überzug auf den Titandioxidteilchen besteht gewöhnlich aus 1 bis 12, insbesondere 2 bis 6 g anorganischer Oxide und 0,5 bis 3, insbesondere 0,7 bis 1,5 g organischer Verbindung, bezogen auf 100 g Titandioxidteilchen. Der Überzug wird auf die Teilchen in wäßriger Suspension aufgebracht. Die anorganischen Oxide werden aus wasserlöslichen Verbindungen, z. B. Alkali-, insbesondere Natriumaluminat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumsulfat, Aluminiumnitrat, Natriumsilikat (Wasserglas) oder Kieselsäure in der wäßrigen Suspension ausgefällt.The coating on the titanium dioxide particles usually consists of 1 to 12, in particular 2 to 6 g of inorganic oxides and 0.5 to 3, in particular 0.7 to 1.5 g of organic compound, based on 100 g of titanium dioxide particles. Of the Coating is applied to the particles in aqueous suspension. The inorganic oxides are made from water-soluble compounds, e.g. B. alkali, especially sodium aluminate, aluminum hydroxide, aluminum sulfate, Aluminum nitrate, sodium silicate (water glass) or silica in the aqueous Suspension failed.
Unter anorganischen Oxiden wie Al₂O₃ und SiO₂ sind auch die Hydroxide oder deren verschiedenen Entwässerungsstufen wie z. B. Oxidhydrate zu verstehen, ohne daß man deren genaue Zusammensetzung und Struktur kennt. Auf das TiO₂-Pigment werden nach dem Glühen und Mahlen in wäßriger Suspension die Oxidhydrate z. B. des Aluminiums und/oder Siliciums gefällt, die Pigmente dann gewaschen und getrocknet. Diese Ausfällung kann somit direkt in einer Suspension geschehen, wie sie im Herstellungsprozeß nach der Glühung und der sich anschließenden Naßmahlung anfällt. Die Ausfällung der Oxide und/oder Oxidhydrate der jeweiligen Metalle erfolgt aus den wasserlöslichen Metallsalzen im bekannten pH-Bereich, für das Aluminium wird beispielsweise Aluminiumsulfat in wäßriger Lösung (pH kleiner 4) eingesetzt und durch Zugabe von wäßriger Ammoniaklösung oder Natronlauge im pH-Bereich zwischen 5 und 9, vorzugsweise zwischen 7 und 8,5, das Oxidhydrat gefällt. Geht man von einer Wasserglas- oder Alkalialuminatlösung aus, sollte der pH-Wert der vorgelegten TiO₂-Suspension im stark alkalischen Bereich (pH größer 8) liegen. Die Ausfällung erfolgt dann durch Zugabe von Mineralsäure wie Schwefelsäure im pH-Bereich von 5 bis 8. Nach der Ausfällung der Metalloxide wird die Suspension noch 15 Minuten bis etwa 2 Stunden gerührt, wobei die ausgefällten Schichten eine Alterung erfahren. Das beschichtete Produkt wird von der wäßrigen Dispersion abgetrennt und nach dem Waschen bei erhöhter Temperatur, insbesondere bei 70 bis 110°C, getrocknet.Among inorganic oxides such as Al₂O₃ and SiO₂ are the hydroxides or whose different drainage levels such. B. to understand oxide hydrates, without knowing their exact composition and structure. On the TiO₂ pigment are the after annealing and grinding in aqueous suspension Oxide hydrates e.g. B. of aluminum and / or silicon, then the pigments washed and dried. This precipitation can thus take place directly in a Suspension happen as in the manufacturing process after annealing and the subsequent wet grinding occurs. The precipitation of the oxides and / or Oxide hydrates of the respective metals are made from the water-soluble metal salts in the known pH range, for the aluminum, for example Aluminum sulfate in aqueous solution (pH less than 4) and added of aqueous ammonia solution or sodium hydroxide solution in the pH range between 5 and 9, preferably between 7 and 8.5, the oxide hydrate precipitates. If you assume a water glass or alkali aluminate solution, the pH of the submitted TiO₂ suspension in the strongly alkaline range (pH greater than 8). The precipitation is then carried out by adding mineral acid such as sulfuric acid in the pH range from 5 to 8. After the precipitation of the metal oxides, the Suspension stirred for another 15 minutes to about 2 hours, the precipitated layers undergo aging. The coated product will separated from the aqueous dispersion and after washing at elevated Temperature, especially at 70 to 110 ° C, dried.
Typische anorganische Schwarzpigmente sind Rußmodifikationen, die ebenfalls gecoated sein können, Kohlenstoffpigmente die sich von den Rußpigmenten durch einen höheren Aschegehalt unterscheiden und oxidische Schwarzpigmente wie Eisenoxidschwarz und Kupfer-, Chrom-, Eisenoxid-Mischungen (Mischphasenpigmente).Typical inorganic black pigments are soot modifications, which are also can be coated, carbon pigments that differ from the carbon black pigments differ by a higher ash content and oxidic Black pigments such as iron oxide black and copper, chromium, iron oxide mixtures (Mixed phase pigments).
Geeignete anorganische Buntpigmente sind oxidische Buntpigmente, hydroxylhaltige Pigmente, sulfidische Pigmente und Chromate.Suitable inorganic colored pigments are oxidic colored pigments, hydroxyl-containing pigments, sulfidic pigments and chromates.
Beispiele für oxidische Buntpigmente sind Eisenoxidrot, Titandioxid-Nickeloxid-Antimonoxid-Mischphasenpigmente, Titandioxid-Chromoxid-Antimonoxid-Mischphasenpigmente, Mischungen der Oxide von Eisen, Zink und Titan, Chromoxid-Eisenoxidbraun, Spinelle des Systems Kobalt-Aluminium-Titan-Nickel-Zinkoxid und Mischphasenpigmente auf Basis von anderen Metalloxiden.Examples of colored oxide pigments are iron oxide red, titanium dioxide-nickel oxide-antimony oxide mixed-phase pigments, Titanium dioxide-chromium oxide-antimony oxide mixed phase pigments, Mixtures of the oxides of iron, zinc and titanium, Chromium oxide-iron oxide brown, spinels of the cobalt-aluminum-titanium-nickel-zinc oxide system and mixed phase pigments based on other metal oxides.
Typische hydroxylhaltige Pigmente sind beispielsweise Oxid-Hydroxide des dreiwertigen Eisens wie FeOOH.Typical hydroxyl-containing pigments are, for example, oxide hydroxides trivalent iron such as FeOOH.
Beispiele für sulfidische Pigmente sind Cadmium-Sulfid-Selenide, Cadmium-Zinksulfide, Natrium-Aluminium-Silikat mit polysulfidartig gebundenen Schwefel im Gitter. Examples of sulfidic pigments are cadmium sulfide selenides, cadmium zinc sulfides, Sodium aluminum silicate with sulfur bound like polysulfide in the grid.
Beispiele für Chromate sind die Bleichromate, die in den Kristallformen monoklin, rhombisch und tetragonal vorliegen können.Examples of chromates are the lead chromates that exist in the crystal forms can be monoclinic, rhombic and tetragonal.
Alle Buntpigmente können wie die Weiß- und Schwarzpigmente sowohl ungecoated als auch anorganisch und/oder organisch gecoated vorliegen.Like the white and black pigments, all colored pigments can uncoated as well as inorganic and / or organically coated.
Die organischen Buntpigmente teilt man in der Regel in Azopigmente und sogenannte Nicht-Azopigmente auf.The organic colored pigments are usually divided into azo pigments and so-called non-azo pigments.
Charakteristisch für die Azopigmente ist die Azo (-N = N-)-Gruppe. Azopigmente können Monoazopigmente, Diazopigmente, Diazokondensationspigmente, Salze von Azofärbsäuren und Mischungen aus den Azopigmenten sein.The azo (-N = N -) group is characteristic of the azo pigments. Azo pigments can monoazo pigments, diazo pigments, diazo condensation pigments, salts of azo coloring acids and mixtures of the azo pigments.
In speziellen Ausführungsformen kann die amorphe, mehrschichtige Platte auch Mischungen aus anorganischen und/oder organischen Pigmenten sowie zusätzlich lösliche Farbstoffe in der Kernschicht und/oder Deckschicht enthalten.In special embodiments, the amorphous, multilayer plate can also Mixtures of inorganic and / or organic pigments as well additionally soluble dyes in the core layer and / or top layer contain.
Die Konzentration des löslichen Farbstoffes liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des kristallisierbaren Thermoplasten.The concentration of the soluble dye is preferably in the range from 0.01 to 20% by weight, particularly preferably in the range from 0.5 to 10 wt .-%, based on the weight of the crystallizable thermoplastic.
Von den löslichen Farbstoffen werden besonders die fett- und aromatenlöslichen Farbstoffe bevorzugt. Dabei handelt es sich um Azo- und Anthrachinonfarbstoffe.Of the soluble dyes, the fat and aromatic-soluble dyes preferred. These are azo and Anthraquinone dyes.
Für die vorliegende Erfindung geeignete lösliche Farbstoffe sind in den deutschen Patentanmeldungen Nr. 195 19 578.7, 195 22 120.6 und 195 28 334.1 genannt. Diese Anmeldungen gehören durch Zitat zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung.Soluble dyes suitable for the present invention are described in US Pat German patent applications No. 195 19 578.7, 195 22 120.6 and 195 28 334.1 called. These applications belong to the disclosure content by quotation of the present application.
Die erfindungsgemäß verwendeten, kristallisierbaren Thermoplaste können nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren erhalten werden. Im allgemeinen können Thermoplaste, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, durch Polykondensation in der Schmelze oder durch eine zweistufige Polykondensation erhalten werden. Dabei wird der erste Schritt bis zu einem mittleren Molekulargewicht - entsprechend einer mittleren intrinsischen Viskosität IV von etwa 0,5 bis 0,7 - in der Schmelze und die Weiterkondensation mittels Feststoffkondensation durchgeführt. Üblicherweise wird die Polykondensation in Gegenwart von bekannten Polykondensationskatalysatoren oder -Katalysatorsystemen durchgeführt. Bei der Feststoffkondensation werden Chips aus dem Thermoplasten unter vermindertem Druck oder unter Schutzgas solange auf Temperaturen im Bereich von 180 bis 320°C erwärmt, bis das gewünschte Molekulargewicht erreicht ist.The crystallizable thermoplastics used in accordance with the invention can be after usual methods known to those skilled in the art can be obtained. In general, thermoplastics as used in the invention be, by polycondensation in the melt or by a two-stage Polycondensation can be obtained. The first step is up to one average molecular weight - corresponding to an average intrinsic Viscosity IV from about 0.5 to 0.7 - in the melt and the Further condensation carried out by means of solid condensation. The polycondensation is usually carried out in the presence of known Polycondensation catalysts or catalyst systems carried out. At the solid condensation are chips from the thermoplastic under reduced pressure or under protective gas at temperatures in the range heated from 180 to 320 ° C until the desired molecular weight is reached.
Beispielsweise ist die Herstellung von Polyethylenterephthalat, das erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist, in einer Vielzahl von Patentanmeldungen ausführlich beschrieben, wie in der JP-A-60-139 717, DE-C-24 29 087, DE-A-27 07 491, DE-A-23 19 089, DE-A-16 94 461, JP-63-41 528, JP-62-39 621, DE-A-41 17 825, DE-A-42 26 737, JP-60-141 715, DE-A-27 21 501 und US-A-S 296 586.For example, the production of polyethylene terephthalate that is particularly preferred according to the invention, in a variety of Patent applications described in detail, as in JP-A-60-139 717, DE-C-24 29 087, DE-A-27 07 491, DE-A-23 19 089, DE-A-16 94 461, JP- 63-41 528, JP-62-39 621, DE-A-41 17 825, DE-A-42 26 737, JP-60-141 715, DE-A-27 21 501 and US-A-S 296 586.
Polyethylenterephthalate mit besonders hohen Molekulargewichten lassen sich z. B. durch Polykondensation von Dicarbonsäure-Diol-Vorkondensaten (Oligomeren) bei erhöhter Temperatur in einem flüssigen Wärmeträger in Gegenwart üblicher Polykondensationskatalysatoren und ggf. cokondensierbarer Modifizierungsmittel herstellen, wenn der flüssige Wärmeträger inert und frei ist von aromatischen Baugruppen und einen Siedepunkt im Bereich von 200 bis 320°C hat, das Gewichtsverhältnis von eingesetztem Dicarbonsäure-Diol-Vorkondensat (Oligomeren) zu flüssigem Wärmeträger im Bereich von 20 : 80 bis 80 : 20 liegt, und die Polykondensation im siedenden Reaktionsgemisch in Gegenwart eines Dispersionstabilisators durchgeführt wird. Polyethylene terephthalates with particularly high molecular weights can be e.g. B. by polycondensation of dicarboxylic acid diol precondensates (Oligomers) at elevated temperature in a liquid heat transfer medium Presence of conventional polycondensation catalysts and, if necessary, co-condensable ones Manufacture modifiers if the liquid heat transfer medium is inert and free of aromatic assemblies and a boiling point in the range of 200 to 320 ° C, the weight ratio of dicarboxylic acid diol precondensate used (Oligomers) to liquid heat transfer medium in the range from 20:80 to 80:20, and the polycondensation in the boiling reaction mixture in Is carried out in the presence of a dispersion stabilizer.
Die erfindungsgemäße mehrschichtige, eingefärbte, amorphe Platte kann zudem, falls erwünscht, mit geeigneten Additiven ausgerüstet sein. Diese Additive können, je nach Bedarf, einzeln oder als Gemisch einer oder mehreren Schichten der Platte zugesetzt werden, wobei es sich auch um Schichten mit Farbmittel handeln kann.The multi-layer, colored, amorphous plate according to the invention can in addition, if desired, be equipped with suitable additives. This Depending on requirements, additives can be used individually or as a mixture of one or more Layers of the plate are added, which are also layers with Colorants can act.
Beispiele für geeignete Additive sind UV-Stabilisatoren und Antioxydantien wie sie in der Deutschen Patentanmeldung Nr. 195 22 119.2 und der gleichzeitig anhängigen Anmeldung derselben Anmelderin mit Titel "Polyethylenterephthalat-Platte mit verbesserter Hydrolysestabilität" beschrieben sind. Diese Anmeldungen gelten durch Zitat als Bestandteil des Offenbarungsgehalts der vorliegenden Anmeldung.Examples of suitable additives are UV stabilizers and antioxidants such as they in German Patent Application No. 195 22 119.2 and the same time pending application by the same applicant entitled "Polyethylene Terephthalate Plate with improved hydrolysis stability ". These applications are considered part of the disclosure content of the present by quotation Registration.
Wie vorstehend ausgeführt, kann die mehrschichtige, eingefärbte, amorphe Platte zusätzlich mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel in der (den) Deckschicht(en) und/oder der (den) Kernschicht(en) enthalten.As stated above, the multi-layer, colored, amorphous In addition, at least one UV stabilizer as a light stabilizer in the plate (s) cover layer (s) and / or the core layer (s) contain.
Licht, insbesondere der ultraviolette Anteil der Sonnenstrahlung, d. h. der Wellenlängenbereich von 280 bis 400 nm, leiten bei Thermoplasten Abbauvorgänge ein, als deren Folge sich nicht nur das visuelle Erscheinungsbild infolge von Farbänderung bzw. Vergilbung ändert, sondern auch die mechanisch-physikalischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden.Light, especially the ultraviolet portion of solar radiation, i.e. H. of the Wavelength range from 280 to 400 nm, conduct with thermoplastics Degradation processes, as a result of which not only the visual appearance changes due to color change or yellowing, but also the mechanical-physical properties are adversely affected.
Die Inhibierung dieser photooxidativen Abbauvorgänge ist von erheblicher technischer und wirtschaftlicher Bedeutung, da andernfalls die Anwendungsmöglichkeiten von zahlreichen Thermoplasten drastisch eingeschränkt ist.The inhibition of these photooxidative degradation processes is significant technical and economic importance, otherwise the Applications of numerous thermoplastics drastically is restricted.
Eine hohe UV-Stabilität bedeutet, daß die Platte durch Sonnenlicht oder andere UV-Strahlung nicht oder nur extrem wenig geschädigt wird, so daß sich die Platte für Außenanwendungen und/oder kritische Innenanwendungen eignet und auch nach mehrjähriger Außenanwendung keine oder nur geringfügige Vergilbung zeigt.High UV stability means that the plate is exposed to sunlight or others UV radiation is not or only extremely little damaged, so that the Plate suitable for outdoor applications and / or critical indoor applications and even after several years of outdoor use, no or only minor ones Yellowing shows.
Beispielsweise beginnen Polyethylenterephthalate schon unterhalb von 360 nm UV-Licht zu absorbieren, ihre Absorption nimmt unterhalb von 320 nm beträchtlich zu und ist unterhalb von 300 nm sehr ausgeprägt. Die maximale Absorption liegt zwischen 280 und 300 nm.For example, polyethylene terephthalates start below 360 nm To absorb UV light, its absorption decreases below 320 nm considerably and is very pronounced below 300 nm. The maximal Absorption is between 280 and 300 nm.
In Gegenwart von Sauerstoff werden dabei hauptsächlich Kettenspaltungen, jedoch keine Vernetzungen beobachtet. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Carbonsäure stellen die mengenmäßig überwiegenden Photooxidationsprodukte dar. Neben der direkten Photolyse der Estergruppen müssen noch Oxidationsreaktionen in Erwägung gezogen werden, die über Peroxidradikale ebenfalls die Bildung von Kohlendioxid zur Folge haben.In the presence of oxygen, chain cleavages, however, no networking was observed. Carbon monoxide, carbon dioxide and Carboxylic acid is the predominant quantity of photooxidation products In addition to the direct photolysis of the ester groups Oxidation reactions are considered that involve peroxide radicals also result in the formation of carbon dioxide.
Die Photooxidation von Polyethylenterephthalaten kann auch über Wasserstoffspaltung in α-Stellung der Estergruppen zu Hydroperoxiden und deren Zersetzungsprodukten sowie zu damit verbundenen Kettenspaltungen führen (H. Day, D. M. Wiles: J. Appl. Polym. Sci 16, 1972, Seite 203).The photooxidation of polyethylene terephthalates can also take place Hydrogen splitting in the α-position of the ester groups to form hydroperoxides and their decomposition products as well as related chain cleavages (H. Day, D. M. Wiles: J. Appl. Polym. Sci 16, 1972, page 203).
UV-Stabilisatoren, auch Lichtschutzmittel oder UV-Absorber genannt, sind chemische Verbindungen, die in die physikalischen und chemischen Prozesse des lichtinduzierten Abbaus eingreifen können.UV stabilizers, also called light stabilizers or UV absorbers, are chemical compounds involved in the physical and chemical processes of light-induced degradation can intervene.
Auch bestimmte Pigmente wie z. B. Ruß können teilweise einen Lichtschutz bewirken. Diese Substanzen sind jedoch für die erfindungsgemäßen eingefärbten Platten ungeeignet, da sie zur Verfärbung oder Farbänderung führen. Zweckmäßigerweise werden für die erfindungsgemäßen, amorphen Platten nur solche UV-Stabilisatoren, z. B. aus der Klasse der organischen und metallorganischen Verbindungen verwendet, die bei dem zu stabilisierenden Thermoplasten keine oder nur eine extrem geringe Farbe oder Farbänderung bewirken.Certain pigments such as e.g. B. Soot can partially protect the sun cause. However, these substances are for the inventive Colored plates are unsuitable because they are used for discoloration or color change to lead. Expedient for the amorphous according to the invention Plates only such UV stabilizers, e.g. B. from the class of organic and organometallic compounds used in the stabilized Thermoplastics no or only an extremely slight color or color change cause.
Beispiele für für die vorliegende Erfindung geeignete UV-Stabilisatoren sind 2-Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxybenzotriazole, nickelorganische Verbindungen, Salicylsäureester, Zimtsäureester-Derivate, Resorcinmonobenzoate, Oxalsäureanilide, Hydroxybenzoesäureester, sterisch gehinderte Amine und Triazine, wobei 2-Hydroxybenzotriazole und Triazine bevorzugt sind.Examples of UV stabilizers suitable for the present invention are 2-hydroxybenzophenones, 2-hydroxybenzotriazoles, nickel organic Compounds, salicylic acid esters, cinnamic acid ester derivatives, Resorcinol monobenzoates, oxalic acid anilides, hydroxybenzoic acid esters, steric hindered amines and triazines, with 2-hydroxybenzotriazoles and triazines are preferred.
Es können auch Mischungen mehrerer UV-Stabilisatoren eingesetzt werden.Mixtures of several UV stabilizers can also be used.
Zweckmäßigerweise liegt der UV-Stabilisator in einer Schicht in einer Konzentration von 0,01 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Thermoplasten in der mit dem Stabilisator ausgerüsteten Schicht, vor.The UV stabilizer is expediently in one layer in one Concentration from 0.01 wt .-% to 8 wt .-%, preferably from 0.01 to 5 wt .-%, based on the weight of the thermoplastic in the with Stabilizer-equipped layer, before.
Wird der UV-Stabilisator jedoch einer Kernschicht zugesetzt ist im allgemeinen eine Konzentration von 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Thermoplasten in der mit dem Stabilisator ausgerüsteten Kernschicht, ausreichend.However, if the UV stabilizer is added to a core layer in general a concentration of 0.01% by weight to 1% by weight based on the weight the thermoplastic in the core layer equipped with the stabilizer, sufficient.
Erfindungsgemäß können mehrere Schichten gleichzeitig mit UV-Stabilisator ausgerüstet sein. Im allgemeinen ist es jedoch ausreichend, wenn die Schicht, auf die die UV-Strahlung auftritt, ausgerüstet ist.According to the invention, several layers can be treated simultaneously with a UV stabilizer be equipped. In general, however, it is sufficient if the layer, on which the UV radiation occurs.
Die Ausrüstung der Kernschicht(en) kann erfolgen, um zu verhindern, daß bei einer möglichen Beschädigung der Deckschicht eintretende UV-Strahlung die darunterliegende Kernschicht beeinträchtigt.The core layer (s) can be finished to prevent possible damage to the top layer of UV radiation underlying core layer impaired.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße, eingefärbte, amorphe Platte als Hauptbestandteil ein kristallisierbares Polyethylenterephthalat für Kernschicht und Deckschicht und 0,01 Gew.-% bis 8,0 Gew.-% 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxy-phenol oder 0,01 Gew.-% bis 8,0 Gew.-% 2,2′-Methylen-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbut-yl)-phenol in der Deckschicht.In a particularly preferred embodiment, the inventive colored, amorphous plate as the main component a crystallizable Polyethylene terephthalate for core layer and top layer and 0.01 wt .-% to 8.0% by weight of 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyl) oxyphenol or 0.01 % By weight to 8.0% by weight of 2,2'-methylene-bis (6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbut-yl) phenol in the top layer.
Selbstverständlich kann auch ein Gemisch dieser Verbindungen sowie ein Gemisch aus mindestens einer dieser Verbindungen mit mindestens einem anderen UV-Stabilisator verwendet werden.Of course, a mixture of these compounds and a Mixture of at least one of these compounds with at least one other UV stabilizer can be used.
Die erfindungsgemäße Platte kann auch mit mindestens einem Antioxydans ausgerüstet sein.The plate according to the invention can also contain at least one antioxidant be equipped.
Antioxidantien sind chemischen Verbindungen, die die Oxidations- und Hydrolyseerscheinungen und die daraus resultierende Alterung verzögern können.Antioxidants are chemical compounds that are the oxidizing and Signs of hydrolysis and the resulting aging are delayed can.
Für die erfindungsgemäße Platte geeignete Antioxidantien lassen sich wie folgt aufteilen:Antioxidants suitable for the plate according to the invention can be as follows split:
Desweiteren können Mischungen aus primären und sekundären Antioxidantien und/oder Mischungen aus sekundären und/oder primären Antioxidantien mit UV-Stabilisatoren verwendet werden. Überraschenderweise wurde gefunden, daß derartige Mischungen einen synergistischen Effekt zeigen.Furthermore, mixtures of primary and secondary antioxidants and / or mixtures of secondary and / or primary antioxidants with UV stabilizers be used. Surprisingly, it was found that such mixtures show a synergistic effect.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße, amorphe Platte ein Phosphit und/oder ein Phosphonit und/oder ein Carbodiimid als Hydrolyse- und Oxidationsstabilisator.In a preferred embodiment, the amorphous contains Plate as a phosphite and / or a phosphonite and / or a carbodiimide Hydrolysis and oxidation stabilizer.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendete Antioxydantien sind 2-[(2,4,8,10- Tetrakis(1,1-dimethylethyl)dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin-6-yl]o-xy) ethyl]ethanamin und Tris-(2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit. Examples of antioxidants used according to the invention are 2 - [(2,4,8,10- Tetrakis (1,1-dimethylethyl) dibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphepin-6-yl] o-xy) ethyl] ethanamine and tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite.
Das Antioxydans liegt üblicherweise in einer Konzentration von 0,01 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Thermoplasten der damit ausgerüsteten Schicht, vor.The antioxidant is usually in a concentration of 0.01 to 6 % By weight, based on the weight of the thermoplastic of the so equipped Layer, before.
Die Dicke der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Platte variiert zwischen 1 mm und 20 mm, wobei die Dicke der Deckschicht(en) je nach Plattendicke zwischen 10 µm und 1 mm liegen kann. Vorzugsweise haben die Deckschichten jeweils eine Dicke zwischen 400 bis 500 µm.The thickness of the multilayer board according to the invention varies between 1 mm and 20 mm, the thickness of the top layer (s) depending on the panel thickness can be between 10 µm and 1 mm. The cover layers preferably have each have a thickness between 400 and 500 µm.
Wie schon ausgeführt, kann die erfindungsgemäße Platte mehrere Kern- und Deckschichten aufweisen, die sandwichartig übereinandergelagert sind. Jedoch kann die Platte auch nur aus einer Deckschicht und einer Kernschicht bestehen.As already stated, the plate according to the invention can have several core and Have cover layers that are sandwiched one above the other. However the plate can also consist of only one cover layer and one core layer.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist eine Struktur mit zwei Deckschichten und einer zwischen den Deckschichten liegenden Kernschicht.A structure with two cover layers is particularly preferred according to the invention and a core layer lying between the cover layers.
Die einzelnen Deck- und Kernschichten können verschiedene oder gleiche kristallisierbare Thermoplaste als Hauptbestandteile enthalten, solange der Thermoplast einer Kernschicht eine größere Standardviskosität aufweist als die Thermoplasten der direkt an diese Kernschicht angrenzenden Deckschichten. Eine Schicht kann auch aus einer Mischung von kristallisierbaren Thermoplasten bestehen.The individual cover and core layers can be different or the same contain crystallizable thermoplastics as main components, as long as the Thermoplastic of a core layer has a higher standard viscosity than that Thermoplastics of the outer layers directly adjacent to this core layer. A layer can also consist of a mixture of crystallizable thermoplastics consist.
Falls erwünscht, kann die erfindungsgemäße, eingefärbte, amorphe, mehrschichtige Platte, die gegebenenfalls ein oder mehrere Additive enthält, einseitig oder mehrseitig mit einer kratzfesten Oberfläche ausgestattet sein.If desired, the colored, amorphous, multilayer board, which optionally contains one or more additives, be equipped on one or more sides with a scratch-resistant surface.
Als Beschichtungssysteme und -materialien für die kratzfeste Oberfläche (Beschichtung) kommen alle dem Fachmann bekannten Systeme und Materialien in Frage.As coating systems and materials for the scratch-resistant surface (Coating) come all systems and materials known to the person skilled in the art in question.
Geeignete Beschichtungsysteme und -materialien sind insbesondere in der Deutschen Patentanmeldung Nr. 196 25 534.1 der Anmelderin beschrieben, auf die für die vorliegende Erfindung vollinhaltlich bezug genommen wird.Suitable coating systems and materials are particularly in the German Patent Application No. 196 25 534.1 described by the applicant which is used in its entirety for the present invention.
Aus der Vielzahl von möglichen Beschichtungssystemen und -materialien werden im folgenden beispielhaft einige genannt.From the multitude of possible coating systems and materials some are mentioned below as examples.
- (1) In der US-A-4822828 sind wäßrige, strahlungshärtbare Beschichtungszusammensetzungen offenbart, die, jeweils bezogen auf das Gewicht der Dispersion, (A) von 50 bis 85% eines Silanes mit Vinylgruppen, (B) von 15 bis 50% eines multifunktionellen Acrylates und gegebenenfalls (C) 1 bis 3% eines Photoinitiators aufweisen.(1) In US-A-4822828 are aqueous radiation-curable Coating compositions disclosed, each based on the Weight of the dispersion, (A) from 50 to 85% of a silane with vinyl groups, (B) from 15 to 50% of a multifunctional acrylate and optionally (C) 1 have up to 3% of a photoinitiator.
- (2) Bekannt sind auch anorganische/organische Polymere sog. Ormocere (Organically Modified Ceramics) die Eigenschaften von keramischen Materialien und Polymeren kombinieren. Ormocere werden insbesondere als harte und/oder kratzfeste Beschichtungen auf Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polycarbonat (PC) eingesetzt. Die harten Beschichtungen werden auf Basis von Al₂O₃, ZrO₂, TiO₂ oder SiO₂ als Netzwerkformer und Epoxy- oder Methacrylatgruppen mit Si durch ≡Si-C≡ Verbindungen gebunden.(2) Inorganic / organic polymers known as ormocers are also known (Organically Modified Ceramics) the properties of ceramic materials and combine polymers. Ormocere are particularly hard and / or scratch-resistant coatings on polymethyl methacrylate (PMMA) and Polycarbonate (PC) used. The hard coatings are based on Al₂O₃, ZrO₂, TiO₂ or SiO₂ as network formers and epoxy or Methacrylate groups with Si bound by ≡Si-C≡ compounds.
- (3) Beschichtungsmittel für Acrylharzkunststoffe und Polycarbonat auf Silikonharzbasis in wäßrig-organischer Lösung, die eine besonders hohe Lagerstabilität besitzen, werden z. B. in der EP-A-0 073 362 und der EP-A-0 073 911 beschrieben. Diese Technik verwendet die Kondensationsprodukte von partiell hydrolysierten siliciumorganischen Verbindungen als Beschichtungsmittel, vor allem für Glas und insbesondere für Acrylharzkunststoffe und PC.(3) Coating agent for acrylic resin plastics and polycarbonate Silicone resin base in aqueous organic solution, which is a particularly high Have storage stability, z. B. in EP-A-0 073 362 and EP-A-0 073 911. This technique uses the Condensation products of partially hydrolyzed organosilicon Compounds as coating agents, especially for glass and in particular for Acrylic resin plastics and PC.
- (4) Auch bekannt sind acrylhaltige Beschichtungen wie z. B. die Uvecryl Produkte der Firma UCB Chemicals. Ein Beispiel ist das Uvecryl 29203, welches mit UV-Licht gehärtet wird. Dieses Material besteht aus einer Mischung von Urethanacrylatoligomeren mit Monomeren und Additiven. Bestandteile sind etwa 81% Acrylatoligomere und 19% Hexandioldiacrylat. Diese Beschichtungen werden ebenfalls für PC und PMMA beschrieben.(4) Also known are acrylic coatings such. B. the uvecryl Products from UCB Chemicals. An example is the Uvecryl 29203, which is cured with UV light. This material consists of a mixture of Urethane acrylate oligomers with monomers and additives. Components are about 81% acrylate oligomers and 19% hexanediol diacrylate. These coatings are also described for PC and PMMA.
- (5) Weiter sind in der Literarur CVD- oder PVD-Beschichtungstechnologien mit Hilfe eines polymerisierenden Plasmas sowie diamantähnliche Beschichtungen beschrieben (Dünnschichttechnologie, herausgegeben von Dr. Hartmut Frey und Dr. Gerhard Kienel, VDI Verlag, Düsseldorf, 1987). Diese Technologien werden hier insbesondere für Metalle, PC und PMMA benutzt.(5) Further in the literature are CVD or PVD coating technologies with the help of a polymerizing plasma as well as diamond-like Coatings described (thin-film technology, published by Dr. Hartmut Frey and Dr. Gerhard Kienel, VDI Verlag, Düsseldorf, 1987). This Technologies are used here especially for metals, PC and PMMA.
Andere kommerziell erhältliche Beschichtungen sind z. B. Peeraguard von Peerless, Clearlite und Filtalite von der Fa. Charvo, Beschichtungstypen wie z. B. die UVHC Reihe von GE Silicones, Vuegard wie die 900-er Reihe von TEC Electrical Components, von der Societ´ Francaise Hoechst Highlink OG series, PPZ® Produkte vertrieben von der Fa. Siber Hegner (hergestellt von Idemitsu) und Beschichtungsmaterialien von Vianova Resins, Toagoshi, Toshiba oder Mitsubishi. Auch diese Beschichtungen sind für PC und PMMA beschrieben.Other commercially available coatings are e.g. B. Peeraguard from Peerless, Clearlite and Filtalite from Charvo, coating types such as B. the UVHC series from GE Silicones, Vuegard like the 900 series from TEC Electrical Components, from the Societ´ Francaise Hoechst Highlink OG series, PPZ® products sold by Siber Hegner (manufactured by Idemitsu) and coating materials from Vianova Resins, Toagoshi, Toshiba or Mitsubishi. These coatings are also described for PC and PMMA.
Aus der Literatur bekannte Beschichtungsverfahren sind z. B. Offset-Drucken, Aufgießen, Tauchverfahren, Flutverfahren, Spritzverfahren oder Sprühverfahren, Rakeln oder Walzen.Coating methods known from the literature are e.g. B. offset printing, Pouring, immersion, flooding, spraying or spraying, Squeegees or rollers.
Nach den beschriebenen Verfahren aufgebrachte Beschichtungen werden anschließend beispielsweise mittels UV-Strahlung und/oder thermisch ausgehärtet. Bei den Beschichtungsverfahren kann es von Vorteil sein, die zu beschichtende Oberfläche vor dem aufbringen der Beschichtung mit einem Primer, z. B. auf Acrylatbasis oder Acryllatex, zu behandeln.Coatings applied by the described methods then for example by means of UV radiation and / or thermally hardened. In the coating process, it can be advantageous to coating surface before applying the coating with a Primers, e.g. B. to treat acrylic or acrylic latex.
Weitere bekannte Verfahren sind z. B.:
CVD-Verfahren bzw. Vakuum-Plasma-Verfahren, wie z. B. Vakuum-Plasma
Polymerisation, PVD-Verfahren, wie Beschichtung mit
Elektronenstrahlverdampfung, widerstandsbeheizte Verdampferquellen oder
Beschichtung durch konventionelle Verfahren im Hochvakuum, wie bei einer
herkömmlichen Metallisierung.Other known methods are e.g. B .:
CVD process or vacuum plasma process, such as. B. vacuum plasma polymerization, PVD processes such as coating with electron beam evaporation, resistance-heated evaporator sources or coating by conventional methods in a high vacuum, such as in a conventional metallization.
Literatur zu CVD und PVD ist z. B.: Moderne Beschichtungsverfahren von H.-D. Steffens und W. Brandl. DGM Informationsgesellschaft Verlag Oberursel. Andere Literatur zu Beschichtungen: Thin Film Technology von L. Maissel, R. Glang, McGraw-Hill, New York (1983).Literature on CVD and PVD is e.g. E.g .: modern coating processes by H.-D. Steffens and W. Brandl. DGM Information Society Verlag Oberursel. Other literature on coatings: Thin Film Technology by L. Maissel, R. Glang, McGraw-Hill, New York (1983).
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Beschichtungssysteme sind die Systeme (1), (2), (4) und (5), wobei insbesondere das Beschichtungssystem (4) bevorzugt wird.Particularly suitable for the purposes of the present invention Coating systems are systems (1), (2), (4) and (5), whereby in particular the coating system (4) is preferred.
Als Beschichtungsverfahren eignen sich z. B. auch das Gieß-, das Spritz-, das Sprüh-, das Tauch- und das Offsetverfahren, wobei für das Beschichtungssystem (4) das Sprühverfahren bevorzugt wird.As a coating method such. B. also the casting, the spraying, the Spraying, immersion and offset processes, whereby for the Coating system (4) the spray method is preferred.
Bei der Beschichtung der amorphen Platten kann die Aushärtung mit UV-Strahlung und/oder bei Temperaturen, die vorzugsweise 80°C nicht überschreiten, erfolgen, wobei die UV-Aushärtung bevorzugt wird.When coating the amorphous plates, curing can take place with UV radiation and / or at temperatures which are preferably not 80 ° C exceed, take place, UV curing being preferred.
Die Beschichtung nach System (4) hat den Vorteil, daß keine Kristallisation auftritt, die eine Trübung verursachen könnte. Desweiteren zeigt die Beschichtung eine hervorragende Haftung, hervorragende optische Eigenschaften, eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit und bewirkt keine Beeinträchtigung der Eigenfarbe.The coating according to system (4) has the advantage that there is no crystallization occurs that could cause turbidity. Furthermore shows the Coating excellent adhesion, excellent optical Properties, a very good chemical resistance and does not cause any Impairment of the intrinsic color.
Die Dicke der kratzfesten Beschichtung beträgt im allgemeinen zwischen 1 bis 50 µm. The thickness of the scratch-resistant coating is generally between 1 to 50 µm.
Die erfindungsgemäße amorphe Platte, die als Hauptbestandteil einen kristallisierbaren Thermoplasten wie z. B. PET enthält, hat hervorragende mechanische und optische Eigenschaften. So tritt bei der Messung der Schlagzähigkeit an nach Charpy (gemessen nach ISO 179/1D) an der Platte vorzugsweise kein Bruch auf. Darüber hinaus liegt die Kerbschlagfestigkeit ak nach Izod (gemessen nach ISO 180/1A) der Platte vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 8,0 kJ/m², besonders bevorzugt im Bereich von 4,0 bis 6,0 kJ/m².The amorphous plate according to the invention, the main component of a crystallizable thermoplastic such. B. contains PET, has excellent mechanical and optical properties. For example, when measuring the impact strength a n according to Charpy (measured according to ISO 179 / 1D), there is preferably no fracture on the plate. In addition, the notched impact strength a k according to Izod (measured according to ISO 180 / 1A) of the plate is preferably in the range from 2.0 to 8.0 kJ / m², particularly preferably in the range from 4.0 to 6.0 kJ / m².
Der Oberflächenglanz, gemessen nach DIN 67530 (Meßwinkel 20°), ist vorzugsweise größer als 100 und die Lichttransmission, gemessen nach ASTM D 1003, ist vorzugsweise kleiner 60%.The surface gloss, measured according to DIN 67530 (measuring angle 20 °), is preferably greater than 100 and the light transmission, measured according to ASTM D 1003, is preferably less than 60%.
Bewitterungstests haben ergeben, daß die erfindungsgemäße UV-stabilisierte Platte selbst nach 5 bis 7 Jahren Außenanwendung keine sichtbare Vergilbung und keinen sichtbaren Glanzverlust sowie keine sichtbaren Oberflächendefekte aufweist.Weathering tests have shown that the UV-stabilized according to the invention Plate shows no visible yellowing even after 5 to 7 years of outdoor use and no visible loss of gloss and no visible surface defects having.
Zudem ist die erfindungsgemäße Platte schwerentflammbar und tropft bei sehr geringer Rauchentwicklung nichtbrennend ab, so daß sie sich auch insbesondere für Innenanwendungen und im Messebau eignet.In addition, the plate according to the invention is flame retardant and drips at very low smoke development does not burn off, so that it too especially suitable for indoor applications and trade fair construction.
Desweiteren ist die erfindungsgemäße Platte ohne Umweltbelastung und Verlust der mechanischen Eigenschaften problemlos recyclierbar, weshalb sie sich beispielsweise für die Herstellung von kurzlebigen Werbeschildern oder anderer Werbeartikel eignet.Furthermore, the plate according to the invention is without environmental pollution and Loss of mechanical properties easily recyclable, which is why for example for the production of short-lived advertising signs or other promotional items.
Daneben wurde völlig unerwartet ein hervorragendes und wirtschaftliches Thermoform-Verhalten (Warmform- und Vakuumform-Verhalten) festgestellt. Überraschenderweise ist es im Gegensatz zu Polycarbonatplatten nicht erforderlich, die erfindungsgemäße Platte vor dem Thermoformen vorzutrocknen. Polycarbonatplatten müssen beispielsweise vor dem Thermoformen je nach Plattendicke 3 bis 50 Stunden bei ca. 125°C vorgetrocknet werden.In addition, it was completely unexpectedly an excellent and economical one Thermoforming behavior (thermoforming and vacuum forming behavior) determined. Surprisingly, unlike polycarbonate sheets, it is not required, the plate according to the invention before thermoforming pre-dry. For example, polycarbonate sheets must be placed in front of the Thermoforming depending on the plate thickness 3 to 50 hours at approx. 125 ° C be pre-dried.
Zudem läßt sich die erfindungsgemäße Platte mit sehr geringen Tiefziehzykluszeiten und bei niedrigen Temperaturen beim Thermoformen erhalten. Aufgrund dieser Eigenschaften lassen sich aus der erfindungsgemäßen Platte auf üblichen Thermoformmaschinen wirtschaftlich und mit hoher Produktivität Formkörper herstellen.In addition, the plate according to the invention can be used with very little Thermoforming cycle times and at low temperatures during thermoforming receive. On the basis of these properties, Plate on conventional thermoforming machines economically and with high Produce molded articles.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen, mehrschichtigen, eingefärbten, amorphen, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Additiven ausgerüsteten Platte kann beispielsweise nach dem an sich bekannten Coextrusionsverfahren in einer Extrusionsstraße erfolgen.The production of the multilayer, colored, amorphous, optionally equipped with one or more additives Plate can, for example, according to the coextrusion process known per se in an extrusion line.
Die Coextrusion als solche ist literaturbekannt (s. z. B. EP-110 221 und EP-110 238, auf die hier ausdrücklich verwiesen wird).Coextrusion as such is known from the literature (see, for example, EP-110 221 and EP-110 238, to which express reference is made here).
Hierbei sind an einem Coextruderadapter jeweils ein Extruder zur Plastifizierung und Erzeugung der Kernschicht und pro Deckschicht ein weiterer Extruder angeschlossen. Der Adapter ist so konstruiert, daß die die Deckschichten formenden Schmelzen als dünne Schichten haftend auf die Schmelze der Kernschicht aufgebracht werden. Der so erzeugte mehrschichtige Schmelzestrang wird dann in der anschließend angeschlossenen Düse ausgeformt und im Glättwerk kalibriert, geglättet und gekühlt, bevor die Platte abgelängt wird.There are extruders for plasticization on each coextruder adapter and production of the core layer and a further extruder per cover layer connected. The adapter is designed so that the cover layers forming melts as thin layers adhering to the melt of the Core layer are applied. The multilayer created in this way The melt strand is then in the connected nozzle molded and calibrated in the calender, smoothed and cooled before the plate is cut to length.
Im folgenden wird das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platten allgemein erläutert. The following is the process for producing the plates according to the invention generally explained.
Falls erforderlich, kann das Thermoplast-Polymere vor der Coextrusion getrocknet werden.If necessary, the thermoplastic polymer can be coextruded be dried.
Zweckmäßigerweise kann die Trocknung bei Temperaturen im Bereich von 110 bis 190°C über einen Zeitraum von 1 bis 7 Stunden erfolgen. Der Haupttrockner ist mit dem Hauptextruder und pro Deckschicht ist ein Trockner mit einem Coextruder verbunden.The drying can expediently take place at temperatures in the range of 110 up to 190 ° C over a period of 1 to 7 hours. Of the Main dryer is with the main extruder and there is one dryer per top layer connected to a coextruder.
Danach werden der Thermoplast für die Kernschicht(en) und die Deckschicht(en) im Hauptextruder und in den Coextrudern aufgeschmolzen. Vorzugsweise liegt die Temperatur der Schmelze im Bereich von 230 bis 330°C, wobei die Temperatur der Schmelze im wesentlichen sowohl durch die Temperatur des Extruders, als auch die Verweilzeit der Schmelze im Extruder eingestellt werden kann.Then the thermoplastic for the core layer (s) and the Cover layer (s) melted in the main extruder and in the coextruders. The temperature of the melt is preferably in the range from 230 to 330 ° C. the temperature of the melt is essentially determined by both Temperature of the extruder, as well as the residence time of the melt in the extruder can be adjusted.
Wird das erfindungsgemäß als Thermoplast bevorzugte Polyethylenterephthalat verwendet, wird üblicherweise 4 bis 6 Stunden bei 160 bis 180°C getrocknet und die Temperatur der Schmelze wird im Bereich von 250 bis 320°C eingestellt.Is the preferred according to the invention as a thermoplastic polyethylene terephthalate used, is usually dried at 160 to 180 ° C for 4 to 6 hours and the temperature of the melt is in the range of 250 to 320 ° C set.
Das Farbmittel sowie gegebenenfalls das Additiv wie ein UV-Stabilisator und/oder ein Antioxydans können dem Thermoplasten der entsprechenden Schicht bereits beim Rohstoffhersteller zudosiert werden oder bei der Plattenherstellung in den Extruder dosiert werden.The colorant and optionally the additive such as a UV stabilizer and / or an antioxidant can be the thermoplastic of the corresponding Layer can already be metered in at the raw material manufacturer or at the Plate production can be metered into the extruder.
Besonders bevorzugt ist die Zugabe des Farbmittels und der Additive über die Masterbatchtechnologie oder über die Fest-Pigment-Präparation. Dabei werden das Farbmittel und ggf. die Additive in einem festen Trägermaterial voll dispergiert. Als Trägermaterialien kommen gewisse Harze, der Thermoplast selbst oder auch andere Polymere, die mit dem Thermoplasten ausreichend verträglich sind, in Frage.The addition of the colorant and the additives via the Masterbatch technology or via the solid pigment preparation. In doing so the colorant and possibly the additives in a solid carrier material dispersed. Certain resins, the thermoplastic, come as carrier materials itself or other polymers that are sufficient with the thermoplastic are tolerated, in question.
Wichtig ist, daß die Korngröße und das Schüttgewicht des Masterbatches ähnlich der Korngröße und dem Schüttgewicht des Thermoplasten sind, so daß eine homogene Verteilung und damit ein homogener Effekt des Farbmittels und der Additive, wie z. B. homogene Einfärbung und UV- und Hydrolyse stabilisierung, erfolgen kann.It is important that the grain size and the bulk weight of the masterbatch are similar to the grain size and bulk density of the thermoplastic, so that a homogeneous distribution and thus a homogeneous effect of the colorant and the additives, such as. B. homogeneous coloring and UV and hydrolysis stabilization, can take place.
Wie vorstehend bereits ausgeführt, sind der Hauptextruder zur Erzeugung der Kernschicht und der oder die Coextruder so an einem Coextruderadapter angeschlossen, daß die die Deckschichten formenden Schmelzen als dünne Schichten haftend auf die Schmelze der Kernschicht aufgebracht werden. Der so erzeugte mehrschichtige Schmelzestrang wird in einer angeschlossenen Düse ausgeformt. Diese Düse ist vorzugsweise eine Breitschlitzdüse.As already stated above, the main extruder for producing the Core layer and the co-extruder or so on a co-extruder adapter connected that the melts forming the cover layers as thin Layers are adhered to the melt of the core layer. Of the Multilayer melt strand thus produced is in a connected nozzle molded. This nozzle is preferably a slot die.
Der von einer Breitschlitzdüse ausgeformte mehrschichtige Schmelzestrang wird anschließend von Glättkalanderwalzen kalibriert, d. h. intensiv gekühlt und geglättet. Die verwendeten Kalanderwalzen können beispielsweise in einer I-, F-, L- oder S-Form angeordnet sein.The multilayer melt strand formed by a slot die is then calibrated by smooth calender rolls, d. H. intensely chilled and smoothed. The calender rolls used can, for example, in an I-, F, L or S shape can be arranged.
Das Material kann dann auf einer Rollenbahn nachgekühlt, seitlich auf Maß geschnitten, abgelängt und gestapelt werden.The material can then be cooled on a roller conveyor, laterally to measure cut, cut to length and stacked.
Die Dicke der erhaltenen Platte wird im wesentlichen vom Abzug, der am Ende der Kühlzone angeordnet ist, den mit ihm geschwindigkeitsmäßig gekoppelten Kühl-(Glätt-)Walzen und der Fördergeschwindigkeit des Extruders einerseits und dem Abstand der Walzen andererseits bestimmt.The thickness of the plate obtained is essentially the deduction that is made at the end the cooling zone is arranged, the speed coupled with it Cooling (smoothing) rolls and the conveying speed of the extruder on the one hand and the distance of the rollers on the other hand.
Als Extruder können sowohl Einschnecken- als auch Zweischneckenextruder eingesetzt werden.Both single-screw and twin-screw extruders can be used as extruders be used.
Die Breitschlitzdüse besteht vorzugsweise aus dem zerlegbaren Werkzeugkörper, den Lippen und dem Steuerbalken zur Fließregulierung über die Breite. Dazu kann der Steuerbalken durch Zug- und Druckschrauben verbogen werden. Die Dickeneinstellung erfolgt durch Verstellen der Lippen. Wichtig ist, daß auf eine gleichmäßige Temperatur des mehrschichtigen Schmelzestranges und der Lippe geachtet wird, da sonst der Schmelzestrang durch die unterschiedlichen Fließwege verschieden dick ausfließt.The slot die preferably consists of the dismountable Tool body, the lips and the control bar for flow regulation above the width. To do this, the control bar can be tightened using tension and compression screws be bent. The thickness is adjusted by adjusting the lips. It is important that the temperature of the multilayer is even Melt strand and the lip is respected, otherwise the melt strand flows out to different thicknesses through the different flow paths.
Das Kalibrierwerkzeug, d. h. der Glättkalander, gibt dem Schmelzestrang die Form und die Abmessungen. Dies geschieht durch Einfrieren unterhalb der Glasübergangstemperatur mittels Abkühlung und Glätten. In diesem Zustand sollte nicht mehr verformt werden, da sonst aufgrund der erfolgten Abkühlung Oberflächenfehler entstehen würden. Aus diesem Grund werden die Kalanderwalzen vorzugsweise gemeinsam angetrieben. Die Temperatur der Kalanderwalzen muß zur Vermeidung des Anklebens des Schmelzestranges kleiner als die Kristallitschmelztemperatur sein. Der Schmelzestrang verläßt die Breitschlitzdüse vorzugsweise mit einer Temperatur von 240 bis 300°C. Die erste Glätt-Kühl-Walze hat je nach Ausstoß und Plattendicke eine Temperatur zwischen 50°C und 80°C. Die zweite etwas kühlere Walze kühlt die zweite oder andere Oberfläche ab.The calibration tool, d. H. the smoothing calender gives the melt strand the Shape and dimensions. This is done by freezing below the Glass transition temperature by cooling and smoothing. In this condition should not be deformed anymore, otherwise due to the cooling Surface defects would arise. For this reason, the Calender rolls preferably driven together. The temperature of the Calender rolls must be used to prevent the melt strand from sticking be less than the crystallite melting temperature. The melt strand leaves the Wide slot nozzle preferably with a temperature of 240 to 300 ° C. The The first smoothing-cooling roller has a temperature depending on the output and plate thickness between 50 ° C and 80 ° C. The second, somewhat cooler roller cools the second or other surface.
Um eine gleichmäßige Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm bei guten optischen Eigenschaften zu erhalten, ist es wesentlich, daß die Temperatur der ersten Glätt-Walze bei 50 bis 80°C liegt.To a uniform thickness in the range of 1 to 20 mm with good optical To get properties, it is essential that the temperature of the first Smoothing roller is at 50 to 80 ° C.
Während die Kalibriereinrichtung die Oberflächen der Platte möglichst glatt zum Einfrieren bringt und das Profil so weit abkühlt, daß es formsteif ist, senkt die Nachkühleinrichtung die Temperatur der Platte auf nahezu Raumtemperatur ab. Die Nachkühlung kann auf einem Rollenbrett erfolgen.While the calibration device the surfaces of the plate as smooth as possible Freezing brings and cools the profile so far that it is dimensionally stable, lowers the After-cooling device the temperature of the plate from almost room temperature. After-cooling can be done on a roller board.
Die Geschwindigkeit des Abzugs sollte mit der Geschwindigkeit der Kalanderwalzen genau abgestimmt sein, um Defekte und Dickenschwankungen zu vermeiden. The speed of the trigger should match the speed of the Calender rolls are precisely matched to defects and thickness fluctuations to avoid.
Als Zusatzeinrichtungen kann sich in der Extrusionsstraße zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platten eine Trennsäge als Ablängeinrichtung, die Seitenbeschneidung, die Stapelanlage und eine Kontrollstelle befinden. Die Seiten- oder Randbeschneidung ist vorteilhaft, da die Dicke im Randbereich unter Umständen ungleichmäßig sein kann. An der Kontrollstelle werden Dicke und Optik der Platte gemessen.Additional equipment can be used in the extrusion line to manufacture the plates according to the invention a cutting saw as a cutting device that Side trimming, the stacking system and a control point are located. The Side or edge trimming is advantageous because the thickness in the edge area may be uneven under certain circumstances. At the checkpoint there will be thickness and optics of the plate measured.
Durch die überraschende Vielzahl ausgezeichneter Eigenschaften eignet sich die erfindungsgemäße, eingefärbte, amorphe Platte hervorragend für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen, beispielsweise für Innenraumverkleidung, für Messebau und Messeartikel, als Displays, für Schilder, im Beleuchtungssektor, im Laden- und Regalbau, als Werbeartikel, als Menükartenständer, als Basketball-Zielbretter, als Raumteiler, als Aquarien, als Infotafeln, als Prospekt- und Zeitungsständer sowie auch für Außenanwendungen, wie z. B. Gewächshäuser, Überdachungen, Außenverkleidungen, Abdeckungen, für Anwendungen im Bausektor, Lichtwerbeprofile, Balkonverkleidungen und Dachausstiege.Due to the surprising number of excellent properties, the Colored, amorphous plate according to the invention excellent for a variety different applications, for example for interior cladding, for Exhibition stand construction and exhibition articles, as displays, for signs, in the lighting sector, in shop and shelf construction, as promotional items, as menu card stands, as Basketball goal boards, as room dividers, as aquariums, as information boards, as brochures and Newspaper stands and also for outdoor applications, such as. B. Greenhouses, canopies, exterior claddings, covers, for Applications in the construction sector, illuminated advertising profiles, balcony cladding and Roof hatches.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne dadurch beschränkt zu werden.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments explained without being restricted thereby.
Die Messung der einzelnen Eigenschaften erfolgt dabei gemäß den 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 Kenngröße für die Oberfläche einer Platte. Angelehnt an die Normen ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wurde 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 photoelektronischen 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 an optical parameter for the surface of a plate. Based on to the standards ASTM-D 523-78 and ISO 2813, the angle of incidence was 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 photoelectronic receiver become displayed as a proportional electrical quantity. The measured value is dimensionless and must be specified together with the angle of incidence.
Die Bestimmung des Weißgrades erfolgt mit Hilfe des elektrischen Remissionsphotometers "ELREPHO" der Firma Zeiss, Oberkochem (DE), Normlichtart C, 20 Normalbeobachter. Der Weißgrad wird definiert alsThe degree of whiteness is determined using the electrical "ELREPHO" remission photometer from Zeiss, Oberkochem (DE), Standard illuminant C, 20 normal observers. 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 53 479 bestimmt. The density is determined according to DIN 53 479.
Die Standardviskosität SV (DCE) wird angelehnt an DIN 53 728 in Dichloressigsäure gemessen.The standard viscosity SV (DCE) is based on DIN 53 728 in Dichloroacetic acid measured.
Die intrinsische Viskosität berechnet sich wie folgt aus der StandardviskositätThe intrinsic viscosity is calculated from the standard viscosity as follows
IV (DCE) = 6,67 · 10-4 SV (DCE) + 0,118IV (DCE) = 6.67 x 10 -4 SV (DCE) + 0.118
Die thermischen Eigenschaften wie Kristallschmelzpunkt 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 crystal 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 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.
Die UV-Stabilität wird nach der Testspezifikation ISO 4892 wie folgt geprüft
Testgerät: Atlas Ci 65 Weather Ometer
Testbedingungen: ISO 4892, d. h. künstliche Bewitterung
Bestrahlungszeit: 1000 Stunden (pro Seite)
Bestrahlung: 0,5 W/m², 340 nm
Temperatur: 63°C
Relative Luftfeuchte: 50%
Xenonlampe: innerer und äußerer Filter aus Borosilikat
Bestrahlungszyklen: 102 Minuten UV-Licht, dann 18 Minuten
UV-Licht mit Wasserbesprühung der Proben,
dann wieder 102 Minuten UV-Licht usw.
The UV stability is tested according to the test specification ISO 4892 as follows
Test device: Atlas Ci 65 Weather Ometer
Test conditions: ISO 4892, ie artificial weathering
Irradiation time: 1000 hours (per side)
Irradiation: 0.5 W / m², 340 nm
Temperature: 63 ° C
Relative humidity: 50%
Xenon lamp: inner and outer filter made of borosilicate
Irradiation cycles: 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 nachfolgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen handelt es sich jeweils um eingefärbte Platten unterschiedlicher Dicke, die auf der beschriebenen Extrusionsstraße hergestellt werden.The following are examples and comparative examples each around colored plates of different thickness, which on the extrusion line described are produced.
Nach dem beschriebenen Coextrusionsverfahren wird eine 4 mm dicke, mehrschichtige, eingefärbte, amorphe Polyethylenterephthalatplatte mit der Schichtreihenfolge A-B-A, hergestellt, wobei B die Basisschicht und A die Deckschicht repräsentieren. Die Basisschicht B ist 3,5 mm dick und die beiden Deckschichten, welche die Basisschicht überziehen sind jeweils 250 mm dick.According to the coextrusion process described, a 4 mm thick multilayer, colored, amorphous polyethylene terephthalate plate with the Layer order A-B-A, where B is the base layer and A the Represent top layer. The base layer B is 3.5 mm thick and the two Cover layers that cover the base layer are each 250 mm thick.
Das für die Basisschicht B eingesetzte Polyethylenterephthalat hat folgende
Eigenschaften:
SV (DCE): 1100
IV (DCE): 0,85 dl/g
Dichte: 1,38 g/cm³
Kristallinität: 44%
Kristallitschmelzpunkt Trn: 245°C
Kristallisationstemperaturbereich Tc: 82 bis 245°C
Nach-(Kalt-) Kristallisationstemperaturbereich Tc: 152°C
Polydispersität Mw/Mn: 2,02
Glasübergangstemperatur: 82°C
Die Basisschicht enthält als Hauptbestandteil das beschriebene
Polyethylenterephthalat und 8 Gew.-% Titandioxid.The polyethylene terephthalate used for the base layer B has the following properties:
SV (DCE): 1100
IV (DCE): 0.85 dl / g
Density: 1.38 g / cm³
Crystallinity: 44%
Crystalline melting point Trn: 245 ° C
Crystallization temperature range T c : 82 to 245 ° C
Post (cold) crystallization temperature range T c : 152 ° C
Polydispersity M w / M n : 2.02
Glass transition temperature: 82 ° C
The main component of the base layer is the polyethylene terephthalate described and 8% by weight of titanium dioxide.
Das Titandioxid ist vom Rutiltyp und ist mit einer anorganischen Beschichtung aus Al₂O₃ und mit einer organischen Beschichtung aus Polydimethylsilan gecoatet. Das Titanoxid 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 polydimethylsilane coated. The titanium oxide has an average particle diameter of 0.2 µm.
Das Titandioxid wird in Form eines Masterbatches zugegeben. Das Masterbatch setzt sich aus 40 Gew.-% des beschriebenen Titandioxides als Wirkstoffkomponente und 60 Gew.-% des beschriebenen Polyethylenterephthalats als Trägermaterial zusammen.The titanium dioxide is added in the form of a master batch. The master batch consists of 40 wt .-% of the titanium dioxide described as Active ingredient component and 60 wt .-% of that described Polyethylene terephthalate together as a carrier material.
Das Polyethylenterephthalat, aus dem die Deckschichten hergestellt werden,
hat eine Standardviskosität SV (DCE) von 1010, was einer intrinsischen
Viskosität IV (DCE) von 0,79 dl/g entspricht. Der Feuchtigkeitsgehalt liegt bei <
0,2% und die Dichte (DIN 53479) bei 1,41 g/cm³. Die Kristallinität beträgt 59%,
wobei der Kristallitschmelzpunkt nach DSC-Messungen bei 258°C liegt. Der
Kristallisationstemperaturbereich Tc liegt zwischen 83°C und 258°C, wobei die
Nachkristallisationstemperatur (auch Kaltkristallisationstemperatur) TcN bei
144°C liegt. Die Polydispersität Mw/Mn des Polyethylenterephthalat-Polymeren
beträgt 2,14.
Die Glasübergangstemperatur liegt bei 83°C.The polyethylene terephthalate from which the outer layers are made has a standard viscosity SV (DCE) of 1010, which corresponds to an intrinsic viscosity IV (DCE) of 0.79 dl / g. The moisture content is <0.2% and the density (DIN 53479) is 1.41 g / cm³. The crystallinity is 59%, the crystallite melting point according to DSC measurements being 258 ° C. The crystallization temperature range T c is between 83 ° C and 258 ° C, the post-crystallization temperature (also cold crystallization temperature) T c N being 144 ° C. The polydispersity M w / M n of the polyethylene terephthalate polymer is 2.14.
The glass transition temperature is 83 ° C.
Vor der Coextrusion werden 80 Gew.-% des Polyethylenterephthalates für die Basisschicht und 20 Gew.-% des Masterbatches gemischt und 5 Stunden bei 170°C im Haupttrockner, der mit dem Hauptextruder verbunden ist, getrocknet.Before the coextrusion, 80% by weight of the polyethylene terephthalate is used for the Base layer and 20 wt .-% of the masterbatch mixed and 5 hours at 170 ° C in the main dryer, which is connected to the main extruder, dried.
Das Polyethylenterephthalat für die Basis- oder Kernschicht und das Masterbatch werden im Hauptextruder und das Polyethylenterephthalat für die Deckschichten werden in den Coextrudern aufgeschmolzen. Die Extrusionstemperatur des Hauptextruders für die Kernschicht liegt bei 281°C.The polyethylene terephthalate for the base or core layer and that Masterbatch are in the main extruder and the polyethylene terephthalate for the Cover layers are melted in the coextruders. The Extrusion temperature of the main extruder for the core layer is 281 ° C.
Die Extrusionstemperaturen der beiden Coextruder für die Deckschichten liegen bei 294°C. Der Hauptextruder und die beiden Coextruder sind an einem Coextruderadapter angeschlossen, der so konstruiert ist, daß die die Deckschichten formenden Schmelzen als dünne Schichten haftend auf die Schmelze der Kernschicht aufgebracht werden. Der so erzeugte mehrschichtige Schmelzestrang wird in der angeschlossenen Breitschlitzdüse ausgeformt und auf einem Glättkalander, des Walzen S-förmig angeordnet sind zu einer dreischichtigen, 4 mm dicken Platte geglättet.The extrusion temperatures of the two coextruders for the outer layers are at 294 ° C. The main extruder and the two coextruders are in one Coextruder adapter connected, which is designed so that the Melt-forming top layers as thin layers adhering to the Melt the core layer are applied. The multilayer created in this way Melt strand is formed in the connected slot die and on a smoothing calender, the rolls are arranged in an S-shape three-layer, 4 mm thick plate smoothed.
Die erste Kalanderwalze hat eine Temperatur von 65°C und die nachfolgenden Walzen haben jeweils eine Temperatur von 58°C. Die Geschwindigkeit des Abzuges liegt bei 4,2 m/min.The first calender roll has a temperature of 65 ° C and the following ones Rollers each have a temperature of 58 ° C. The speed of the Deduction is 4.2 m / min.
Im Anschluß an die Nachkühlung wird die dreischichtige eingefärbte Platte mit Trennsagen an den Rändern gesäumt, abgelängt und gestapelt.Following the after-cooling, the three-layer colored plate is also used Separating sagas hemmed, cut to length and stacked at the edges.
Die hergestellte weiß eingefärbte, amorphe, dreischichtige PET-Platte hat folgendes Eigenschaftsprofil:The white colored, amorphous, three-layer PET sheet has following property profile:
- - Schichtaufbau: A-B-A- Layer structure: A-B-A
- - Gesamtdicke: 4 mm- Overall thickness: 4 mm
- - Dicke der Basisschicht: 3,5 mm- Base layer thickness: 3.5 mm
- - Dicke der Deckschichten: je 0,25 mm- Thickness of the cover layers: 0.25 mm each
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 152- Surface gloss 1st page: 152
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 148(Measuring angle 20 °) 2nd side: 148
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- - Weißgrad: 118- Whiteness: 118
- - Einfärbung: weiß, homogen- Coloring: white, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 5,1 kJ/m²- Notched impact strength a k acc. To Izod: 5.1 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
- Walzenbeläge nach 2 h Produktion: keineRoller coverings after 2 hours of production: none
Analog Beispiel 1 wird eine dreischichtige eingefärbte Platte hergestellt, wobei
für die Kernschicht ein Polyethylenterephthalat eingesetzt wird, das folgende
Eigenschaften aufweist:
SV (DCE): 2717
IV (DCE): 1,9 dl/g
Dichte: 1,38 g/cm³
Kristallinität: 44%
Kristallitschmelzpunkt Trn: 245°C
Kristallisationstemperaturbereich Tc: 82 bis 245°C
Kaltkristallisationstemperatur TCN: 154°C
Mw: 175 640 g/mol
Mn: 49 580 g/mol
Polydispersität Mw/Mn: 2,02
Glasübergangstemperatur: 82°C
Das Titandioxid-Masterbatch setzt sich aus 40 Gew.-% des unter Beispiel 1
beschriebenen Titandioxids und aus 60 Gew.-% des Polyethylenterephthalats
dieses Beispiels zusammen.A three-layer colored plate is produced analogously to Example 1, a polyethylene terephthalate having the following properties being used for the core layer:
SV (DCE): 2717
IV (DCE): 1.9 dl / g
Density: 1.38 g / cm³
Crystallinity: 44%
Crystalline melting point Trn: 245 ° C
Crystallization temperature range T c : 82 to 245 ° C
Cold crystallization temperature T CN : 154 ° C
M w : 175,640 g / mol
M n : 49,580 g / mol
Polydispersity M w / M n : 2.02
Glass transition temperature: 82 ° C
The titanium dioxide masterbatch is composed of 40% by weight of the titanium dioxide described in Example 1 and 60% by weight of the polyethylene terephthalate of this example.
Die Extrusionstemperatur liegt bei 280°C. Die erste Kalanderwalze hat eine Temperatur von 56°C und die nachfolgenden Walzen haben eine Temperatur von 50°C. Die Geschwindigkeit des Abzuges und der Kalanderwalzen liegt bei 2,9 m/min.The extrusion temperature is 280 ° C. The first calender roll has one Temperature of 56 ° C and the subsequent rollers have a temperature of 50 ° C. The speed of the take-off and the calender rolls is included 2.9 m / min.
Die hergestellte, dreischichtige PET-Platte hat folgende Eigenschaften:The three-layer PET sheet produced has the following properties:
- - Schichtaufbau: A-B-A- Layer structure: A-B-A
- - Gesamtdicke: 6 mm- Overall thickness: 6 mm
- - Dicke der Basisschicht: 5,5 mm - Thickness of the base layer: 5.5 mm
- - Dicke der Deckschichten: je 0,25 mm- Thickness of the cover layers: 0.25 mm each
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 149- Surface gloss 1st page: 149
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 143(Measuring angle 20 °) 2nd side: 143
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- - Weißgrad: 125- Whiteness: 125
- - Einfärbung: weiß, homogen- Coloring: white, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 5,2 kJ/m²- Notched impact strength a k acc. To Izod: 5.2 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
- - Walzenbeläge nach 2 h Produktion: keine- Roller coverings after 2 hours of production: none
Analog Beispiel 1 wird eine dreischichtige, weiß eingefärbte PET-Platte hergestellt. 50 Gew.-% des Polyethylenterephthalates aus Beispiel 1 werden mit 30 Gew.-% Recyclat aus den Platten von Beispiel 1 und 20 Gew.-% des Titandioxid-Masterbatches abgemischt und analog Beispiel 1 getrocknet und coextrudiert.Analogously to Example 1, a three-layer, white-colored PET sheet is used produced. 50% by weight of the polyethylene terephthalate from Example 1 are added 30% by weight of recyclate from the plates of Example 1 and 20% by weight of the Titanium dioxide masterbatches mixed and dried analogously to Example 1 and coextruded.
Die hergestellte, dreischichtige, eingefärbte PET-Platte hat folgende Eigenschaften:The three-layer, colored PET sheet produced has the following Characteristics:
- - Schichtaufbau: A-B-A- Layer structure: A-B-A
- - Gesamtdicke: 4 mm- Overall thickness: 4 mm
- - Dicke der Basisschicht: 3,5 mm- Base layer thickness: 3.5 mm
- - Dicke der Deckschichten: je 0,25 mm- Thickness of the cover layers: 0.25 mm each
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 150- Surface gloss 1st side: 150
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 144(Measuring angle 20 °) 2nd side: 144
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- Weißgrad: 127 Whiteness: 127
- - Einfärbung: weiß, homogen- Coloring: white, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,9 kJ/m²- Notched impact strength a k acc. To Izod: 4.9 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
- - Walzenbeläge nach 2 h Produktion: keine- Roller coverings after 2 hours of production: none
Analog Beispiel 1 wird eine dreischichtige PET-Platte hergestellt. Die Basisschicht enthält als Hauptbestandteil das in Beispiel 1 beschriebene Polyethylenterephthalat und 1,0 Gew.-% des Titandioxids aus Beispiel 1. Das Titanoxid wird direkt beim Rohstoffhersteller in das Polyethylenterephthalat für die Basisschicht eingearbeitet.A three-layer PET panel is produced analogously to Example 1. The The base layer contains the main component as described in Example 1 Polyethylene terephthalate and 1.0% by weight of the titanium dioxide from Example 1. The titanium oxide is directly into the polyethylene terephthalate at the raw material manufacturer incorporated for the base layer.
Die beiden Deckschichten enthalten als Hauptbestandteil das Polyethylenterephthalat der Deckschichten aus Beispiel 1 und 0,5 Gew.-% des Titandioxids für die Basisschicht. Das Titanoxid wird direkt beim Rohstoffherseller zudosiert. Die Trocknung, Coextrusion und Plattenherstellung erfolgt analog Beispiel 1.The two top layers contain this as the main component Polyethylene terephthalate of the cover layers from Example 1 and 0.5 wt .-% of Titanium dioxide for the base layer. The titanium oxide is directly at the Raw material manufacturers metered. Drying, coextrusion and plate making takes place analogously to example 1.
Die hergestellte dreischichtige PET-Platte hat folgende Eigenschaften:The three-layer PET sheet produced has the following properties:
- - Schichtaufbau: A-B-A- Layer structure: A-B-A
- - Gesamtdicke: 4 mm- Overall thickness: 4 mm
- - Dicke der Basisschicht: 3,5 mm- Base layer thickness: 3.5 mm
- - Gehalt an TiO₂ in der Basisschicht: 1,0 Gew.-%- TiO₂ content in the base layer: 1.0% by weight
- - Dicke der Deckschichten: je 0,25 mm- Thickness of the cover layers: 0.25 mm each
- - Gehalt an TiO₂ in den Deckschichten: 0,5 Gew.-%- TiO₂ content in the outer layers: 0.5% by weight
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 121- Surface gloss 1st page: 121
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 118 (Measuring angle 20 °) 2nd side: 118
- - Lichttransmission: 36%- Light transmission: 36%
- - Einfärbung: opal, weiß- Color: opal, white
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,8 kJ/m²- Notched impact strength a k acc. To Izod: 4.8 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
Analog Beispiel 2 wird eine dreischichtige Platte hergestellt. Die Platte ist nicht weiß sondern grün eingefärbt. Die Basisschicht enthält als Hauptbestandteil das Polyethylenterephthalat aus Beispiel 2 und 9 Gew.-% Pigmentgrün 17. Pigmentgrün 17 ist ein Chromoxid (Cr₂O₃) der Fa. BASF (C-Sicopalgrün 9996).A three-layer plate is produced analogously to Example 2. The plate is not colored white but green. The base layer contains this as the main component Polyethylene terephthalate from Example 2 and 9% by weight pigment green 17. Pigment green 17 is a chromium oxide (Cr₂O₃) from BASF (C-Sicopal green 9996).
Das Chromoxid wird in Form eines Masterbatches zugegeben. Das Masterbatch setzt sich aus 45 Gew.-% Chromoxid und 55 Gew.-% des Polyethylenterephthalats aus Beispiel 2 zusammen.The chromium oxide is added in the form of a master batch. The master batch is composed of 45 wt .-% chromium oxide and 55 wt .-% of Polyethylene terephthalate from Example 2 together.
Die beiden Deckschichten enthalten als Hauptbestandteil das Polyethylenterephthalat aus Beispiel 2 und 2 Gew.-% Chromoxid, wobei das Chromoxid direkt beim Rohstoffhersteller zudosiert wird.The two top layers contain this as the main component Polyethylene terephthalate from Example 2 and 2 wt .-% chromium oxide, the Chromium oxide is metered in directly from the raw material manufacturer.
Die Trocknung, Coextrusion und Plattenherstellung erfolgt analog Beispiel 2.Drying, coextrusion and plate production are carried out analogously to Example 2.
Die hergestellte dreischichtige PET-Platte hat folgende Eigenschaften:The three-layer PET sheet produced has the following properties:
- - Schichtaufbau: A-B-A- Layer structure: A-B-A
- - Gesamtdicke: 6 mm- Overall thickness: 6 mm
- - Dicke der Basisschicht: 5,5 mm- Thickness of the base layer: 5.5 mm
- - Gehalt an Cr₂O₃ in der Basisschicht: 9 Gew.-%- Cr₂O₃ content in the base layer: 9% by weight
- - Dicke der Deckschichten: je 0,25 mm- Thickness of the cover layers: 0.25 mm each
- - Gehalt an Cr₂O₃ in den Deckschichten: 2 Gew.-%- Cr₂O₃ content in the outer layers: 2% by weight
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 116- Surface gloss 1st page: 116
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 114(Measuring angle 20 °) 2nd side: 114
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- - Einfärbung: gedecktes Grün, homogen- Color: muted green, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch Impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 5,3 kJ/m²- Notched impact strength a k according to Izod: 5.3 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
- - Walzenbeläge nach 2 h Produktion: keine- Roller coverings after 2 hours of production: none
Analog Beispiel 2 wird eine dreischichtige, weiß eingefärbte, amorphe PET-Platte hergestellt.Analogously to example 2, a three-layer, white-colored, amorphous PET sheet is used produced.
Die beiden Deckschichten enthalten als Hauptbestandteil das Polyethylenterephthalat aus Beispiel 2 und 2,5 Gew.-% des UV-Stabilisators 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxyphenol (®Tinuvin 1577 der Firma Ciba Geigy) enthält. Tinuvin 1577 hat einen Schmelzpunkt von 149°C und ist bis ca. 330°C thermisch stabil.The two top layers contain this as the main component Polyethylene terephthalate from Example 2 and 2.5% by weight of the UV stabilizer 2- (4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyl) oxyphenol (®Tinuvin 1577 from the company Ciba Geigy) contains. Tinuvin 1577 has a melting point of 149 ° C and is thermally stable up to approx. 330 ° C.
2,5 Gew.-% des UV-Stabilisators werden direkt beim Rohstoffhersteller in das Polyethylenterephthalat eingearbeitet.2.5% by weight of the UV stabilizer is added directly to the raw material manufacturer Polyethylene terephthalate incorporated.
Die Trocknungs-, Coextrusions- und Verfahrensparameter werden wie in Beispiel 2 gewählt.The drying, coextrusion and process parameters are as in Example 2 chosen.
Die hergestellte dreischichtige PET-Platte hat folgende Eigenschaften:The three-layer PET sheet produced has the following properties:
- - Schichtaufbau: A-B-A- Layer structure: A-B-A
- - Gesamtdicke: 6 mm- Overall thickness: 6 mm
- - Dicke der Basisschicht: 5,5 mm- Thickness of the base layer: 5.5 mm
- - Dicke der Deckschichten: je 0,25 mm- Thickness of the cover layers: 0.25 mm each
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 138- Surface gloss 1st page: 138
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 134(Measuring angle 20 °) 2nd side: 134
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- - Weißgrad: weiß, homogen- Whiteness: white, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.) (Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit an nach Izod: 5,1 kJ/m²- notch impact strength a n Izod: 5.1 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
- - Walzenbeläge nach 2 h Produktion: keine- Roller coverings after 2 hours of production: none
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit dem Atlas Ci 65 Weather Ometer zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:After 1000 hours of weathering per side with the Atlas Ci 65 Weather Ometer shows the PET sheet the following properties:
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 126- Surface gloss 1st page: 126
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 125(Measuring angle 20 °) 2nd side: 125
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- - Weißgrad: 120- Whiteness: 120
- - Einfärbung: weiß, homogen- Coloring: white, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,6 kJ/m²- Notched impact strength a k according to Izod: 4.6 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
Analog Beispiel 1 wird eine dreischichtige Platte hergestellt.A three-layer plate is produced analogously to Example 1.
Die Deckschichten enthalten 3,5 Gew.-% des UV-Stabilisators 2,2′-Methylen bis(6-(2H-benzotrialzol-2-yl)4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenyl (®Tinuvin 360 der Firma Ciba Geigy), bezogen auf das Gewicht der Deckschicht, enthält. Tinuvin 360 hat einen Schmelzpunkt von 195°C und ist bis ca. 250°C thermisch stabil.The cover layers contain 3.5% by weight of the UV stabilizer 2,2'-methylene bis (6- (2H-benzotrialzol-2-yl) 4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenyl (®Tinuvin 360 from Ciba Geigy), based on the weight of the top layer. Tinuvin 360 has a melting point of 195 ° C and is up to approx. 250 ° C thermally stable.
Wie in Beispiel 6 werden 3,5 Gew.-% des UV-Stabilisators direkt beim Rohstoffhersteller in das Polyethylenterephthalat eingearbeitet. As in Example 6, 3.5% by weight of the UV stabilizer is added directly to the Raw material manufacturers incorporated into the polyethylene terephthalate.
Die hergestellte dreischichtige PET-Platte hat folgende Eigenschaften:The three-layer PET sheet produced has the following properties:
- - Schichtaufbau: A-B-A- Layer structure: A-B-A
- - Gesamtdicke: 4 mm- Overall thickness: 4 mm
- - Dicke der Basisschicht: 3,5 mm- Base layer thickness: 3.5 mm
- - Dicke der Deckschichten: je 0,25 mm- Thickness of the cover layers: 0.25 mm each
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 146- Surface gloss 1st page: 146
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 142(Measuring angle 20 °) 2nd side: 142
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- - Weißgrad: 116- Whiteness: 116
- - Einfärbung: weiß, homogen- Coloring: white, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit an nach Izod: 4,9 kJ/m²- Notched impact strength a n according to Izod: 4.9 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
Nach je 1000 Stunden Bewitterung pro Seite mit dem Atlas Ci 65 Weather Ometer zeigt die PET-Platte folgende Eigenschaften:After 1000 hours of weathering per side with the Atlas Ci 65 Weather Ometer shows the PET sheet the following properties:
- - Oberflächenglanz 1. Seite: 138- Surface gloss 1st page: 138
- (Meßwinkel 20°) 2. Seite: 134(Measuring angle 20 °) 2nd side: 134
- - Lichttransmission: 0%- light transmission: 0%
- - Weißgrad: 113- Whiteness: 113
- - Einfärbung: weiß, homogen- Coloring: white, homogeneous
- - Oberflächendefekte: keine- Surface defects: none
- (Stippen, Blasen, Orangenhaut usw.)(Specks, blisters, orange peel, etc.)
- - Schlagzähigkeit an nach Charpy: kein Bruch- impact strength a n Charpy no break
- - Kerbschlagzähigkeit ak nach Izod: 4,6 kJ/m²- Notched impact strength a k according to Izod: 4.6 kJ / m²
- - Kristallinität: 0%- Crystallinity: 0%
Analog Beispiel 1 wird eine eingefärbte Platte hergestellt. Das eingesetzte Polyethylenterephthalat für die Kernschicht hat eine Standardviskosität SV (DCE) von 760, was einer intrinsischen Viskosität IV (DCE) von 0,62 dl/g entspricht. Die übrigen Eigenschaften sind im Rahmen der Meßgenauigkeit mit den Eigenschaften des Polyethylenterephthalats aus Beispiel 1 identisch. Das Titanoxid-Masterbatch, die Deckschichten, die Verfahrensparameter und die Temperatur werden wie in Beispiel 1 gewählt. Infolge der niedrigen Viskosität ist keine Plattenherstellung möglich. Die Schmelzstabilität ist ungenügend. Der austretende Schmelzstrang zeigt eine Vielzahl von Fließströmungen und Inhomogenitäten.A colored plate is produced as in Example 1. The used Polyethylene terephthalate for the core layer has a standard viscosity SV (DCE) of 760, indicating an intrinsic viscosity IV (DCE) of 0.62 dl / g corresponds. The other properties are within the measurement accuracy the properties of the polyethylene terephthalate from Example 1 are identical. The Titanium oxide masterbatch, the cover layers, the process parameters and the Temperatures are chosen as in Example 1. Due to the low viscosity plate production is not possible. The melt stability is insufficient. Of the emerging melt strand shows a variety of flow and flows Inhomogeneities.
Claims (37)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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