專利名稱：丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片,其制備方法以及用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有內(nèi)置塑料纖維絲的、丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片，其中當(dāng)其破碎時(shí)所形成的碎片盡可能地結(jié)合附著在一起，以及該透明的塑料片的制備方法與用途。
本發(fā)明特別涉及透明的塑料片，其中當(dāng)該塑料片破碎時(shí)，基本上不會(huì)形成碎片或飛離的碎片，這種塑料片特別適用于防噪聲墻。
歐洲專利文獻(xiàn)EP 0407852揭示了具有透明塑料片的防噪聲墻，這種塑料片可卓越地防止飛離碎片的形成與掉落，在上述歐洲專利文獻(xiàn)描述的塑料片中，還可以附加條紋，裝飾或圖案，該片是用于防鳥(niǎo)禽的。
歐洲專利文獻(xiàn)EP 0531982同樣地揭示了具有內(nèi)置塑料纖維絲的透明塑料片，其中可使其破碎時(shí)所形成的碎片盡可能地結(jié)合附著在一起。在該片中安插有內(nèi)置的纖維絲，該片非常清晰，且可特別地用作美學(xué)裝飾，該片是用于防鳥(niǎo)禽的。
按照現(xiàn)有技術(shù)，盡管防噪聲部件可以出色地實(shí)現(xiàn)其功能，即當(dāng)氣車發(fā)生沖撞，碰撞或類似現(xiàn)象時(shí)，可以防止該部件破碎時(shí)所形成的碎片或破片的飛離四散。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，這種裝有內(nèi)置纖維絲的透明塑料片的卓越的均勻視覺(jué)印象會(huì)被閃光或輝光所干擾。這至少部分地歸因于上述內(nèi)置的塑料纖維絲對(duì)丙烯酸酯玻璃片的PMMA基質(zhì)的脫離。上述纖維絲的脫離可能是逐條或逐段出現(xiàn)的。因此，盡管上述防噪聲墻受破壞時(shí)所形成的破片基本上不會(huì)構(gòu)成危害，然而在PMMA細(xì)管中的光線的全反射會(huì)在松散的截面上形成閃光或輝光，由此可以在美學(xué)視覺(jué)印象上導(dǎo)致不利的影響。
人們不時(shí)地談?wù)摰纳鲜隼w維絲的脫離現(xiàn)象的原因，目前只是停留在人們的思索中而已，其中可供介紹的是，由于在約-20℃～120℃的有關(guān)溫度范圍內(nèi)，構(gòu)成纖維絲的塑料物質(zhì)與構(gòu)成丙烯酸酯玻璃片的基質(zhì)材料各具有不同的縱向變形(線膨脹)系數(shù)的緣故。當(dāng)上述纖維絲物質(zhì)是聚酰胺時(shí)，其縱向變形系數(shù)對(duì)溫度的依賴性比PMMA的膨脹系數(shù)對(duì)溫度的依賴性更大些。這意味著，在上述的相關(guān)溫度范圍內(nèi)，有一個(gè)物質(zhì)在收縮，而另一個(gè)物質(zhì)在膨脹，這些物質(zhì)的上述性能可以導(dǎo)致上述內(nèi)置纖維絲在某種情況下與上述基質(zhì)材料脫離。
我們以上述討論過(guò)的現(xiàn)有技術(shù)作為本發(fā)明任務(wù)的基礎(chǔ)，即制備一種透明的、且具有內(nèi)置塑料纖維絲的丙烯酸酯玻璃制的塑料片。將該片用于防噪聲墻時(shí)，可以在通常條件下長(zhǎng)時(shí)間使用而保持突出的均勻視覺(jué)印象。
再者，本發(fā)明的任務(wù)是制備一種板片，它在不同的溫度范圍內(nèi)的長(zhǎng)時(shí)間使用情況下，其視覺(jué)印象不會(huì)受到閃光或輝光的干擾。
此外，本發(fā)明的任務(wù)是制備一種相應(yīng)的片或板片，其中其視覺(jué)印象不會(huì)受到干擾，同時(shí)又真有普通板片所具有的突出優(yōu)良性能，即其中的纖維絲對(duì)周圍的丙烯酸酯玻璃不顯示出過(guò)大的附著性，以致于在丙烯酸酯玻璃發(fā)生破裂時(shí)，仍能確保該纖維絲的延伸，而不會(huì)因此撕裂。由此，可使破碎片被結(jié)合附著在一起。
就方法而言，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種簡(jiǎn)單的有利于實(shí)施的方法。按該方法可制備出具有內(nèi)置的塑料纖維絲的丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片。其中，上述內(nèi)置的纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著力應(yīng)當(dāng)足夠的大，以致于當(dāng)該片發(fā)生破裂時(shí)，可確保所形成的破碎片不會(huì)造成危害。同時(shí)也不會(huì)在正常的施加負(fù)荷的持續(xù)使用情況下，例如用作防噪聲墻時(shí)，出現(xiàn)所不希望的纖維絲的脫離現(xiàn)象。
本發(fā)明的任務(wù)還包括按本發(fā)明的丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片的應(yīng)用。
本發(fā)明的一系列不再一一敘述的前述任務(wù)，都可以通過(guò)制備本文開(kāi)始時(shí)提出的那種透明的塑料片-其中具有本文權(quán)利要求1中的特征部分的特征-加以解決。
較佳的實(shí)施方案是包括在引用了獨(dú)立權(quán)利要求1的幾個(gè)從屬產(chǎn)品權(quán)利要求中。
權(quán)利要求7是解決本發(fā)明問(wèn)題的方法工藝技術(shù)方案，該方法的變化型式包括在從屬于權(quán)利要求7的幾個(gè)權(quán)利要求中。
最后的權(quán)利要求13是據(jù)本發(fā)明的塑料片的應(yīng)用。
因此，對(duì)于具有內(nèi)置的塑料纖維絲的、丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片而言，當(dāng)該片破碎時(shí)，其形成的破碎片會(huì)盡可能地被結(jié)合附著在一起，而且其中的塑料纖維絲至少部分地用漿料處理過(guò)，它以令人驚奇的和并非沒(méi)有其它可以預(yù)見(jiàn)的方式，成功地防止了令人不愉快的閃光或輝光，而且對(duì)內(nèi)置的纖維絲的碎片結(jié)合和附著作用并無(wú)不利的影響，為此，本發(fā)明首次可以制備出在美學(xué)上完全滿足要求的并在光學(xué)上無(wú)瑕疵的、由丙烯酸酯玻璃制的防噪聲部(元)件，其中在通常的日夜溫度變化條件與持續(xù)使用的情況下，沒(méi)有什么不利的光學(xué)特性。
本發(fā)明的丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片已是本領(lǐng)域技術(shù)人員所悉知的，一般該片的厚度是4～40毫米，并以12-25毫米為宜，該片的大小一般是1.5米×1米～2米×3米，根據(jù)用途也可制成更大點(diǎn)或更小點(diǎn)的尺寸。
上述片通常是非常清晰可透視的(透明)、優(yōu)選是無(wú)色的或淺色的，例如煙褐色調(diào)的。上述無(wú)色的玻璃般透明的塑料片的透射系數(shù)通常至少是70％，并以90-95％為宜。著色了的片的透射系數(shù)通常是45-75％，常見(jiàn)的介于50-60％。
上述內(nèi)置的塑料纖維絲通常是由與丙烯酸酯玻璃制的塑料片的聚合物基質(zhì)不相容的塑料所組成的，例如聚酰胺纖維絲或聚丙烯纖維絲。最好是單絲的纖維絲，即單纖絲。通常，該纖維絲是水平地分布在塑料片中，因?yàn)樵撈菃蝹?cè)地夾緊固定的；這有利于在片發(fā)生破碎時(shí)，使所形成的破碎片結(jié)合附著在一起。通常，上述纖維絲是相互平行分布的，但是如果需要，也可以在片中內(nèi)插入兩層的纖維絲，其中最好將纖維絲安插于兩個(gè)方位中，使得在不同層的纖維絲之間最好互成90°的角度，這樣的分布方式，使其從外邊被看起來(lái)象金屬絲織物似的。
當(dāng)然也可以以下列方式插入纖維絲，即至少一根插入的纖維絲對(duì)于從該纖維絲兩端想象出的直線具有1毫米或更大些的偏移。經(jīng)相關(guān)的測(cè)試-本領(lǐng)域技術(shù)人員從有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)悉知該測(cè)試，在丙烯酸酯玻璃基質(zhì)中的塑料纖維絲的一定程度上呈下垂的方位，在一定情況下會(huì)使它有利地適用于作為防噪聲墻的墻片。
本發(fā)明的板片的特征是，上述內(nèi)置的塑料纖維絲至少部分地經(jīng)漿料處理過(guò)。這意味著可以是所有的塑料纖維絲完全地被漿料處理過(guò)，或者只有一些內(nèi)置于上述板片內(nèi)的塑料纖維絲被漿料處理過(guò)，而且也只是部分地被漿料處理過(guò)。
在一個(gè)較佳實(shí)施方案中，據(jù)本發(fā)明的塑料片的特征是，上述內(nèi)置的塑料纖維絲完全地被漿料處理過(guò)。
也可以做適當(dāng)?shù)淖兓磳⑸鲜鰞?nèi)置的纖維絲分段地用漿料處理，也就是說(shuō)，將上述纖維絲以確定的間距，例如每相隔0.5-1.5米、特別優(yōu)選約1米的間距進(jìn)行其長(zhǎng)度約為2～10厘米的漿料處理，用上述所謂的AB系統(tǒng)的分段方式進(jìn)行漿料處理的纖維絲可以使內(nèi)置的纖維絲對(duì)于其周圍的丙烯酸酯玻璃基質(zhì)的附著作用實(shí)施最佳化改變，并且按照所有的可以想象得出的要求進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)。因此，當(dāng)纖維絲的主體部分是用上述所謂的AB系統(tǒng)的分段方式進(jìn)行漿料處理的纖維絲時(shí)，也就是說(shuō)，使纖維絲絕大部分長(zhǎng)度松散地保持在PMMA基質(zhì)中時(shí)，就能確保其作用能力。而且可以按照所述的進(jìn)程，使纖維絲在其漿料處理過(guò)的部位上得到最佳化固定，這樣就可使纖維絲在日夜變化的通常溫度范圍內(nèi)不會(huì)脫離掉。
上述漿料處鯉過(guò)的纖維絲在其表面部位的至少一部分上殘留有上漿劑，其中基本上可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所悉知的每種含有相應(yīng)上漿劑的漿料，在一個(gè)特別較佳的實(shí)施方案中，據(jù)本發(fā)明的塑料片的特征是，所述的纖維絲上具有上漿劑殘留物，其中含有溶解了的苯酚甲醛樹(shù)脂。在本發(fā)明范圍內(nèi)，在對(duì)纖維絲的漿料處理中，上述溶解了的甲醛樹(shù)脂具有特別地有利于漿料處理的濃度范圍，且同時(shí)，上漿了的纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用可在寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明還包括制備具有內(nèi)置的塑料纖維絲的、丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片的方法，其中當(dāng)片破碎時(shí)，所形成的破碎片會(huì)盡可能地被結(jié)合附著在一起。該制備方法的特征是，在將纖維絲內(nèi)插置于丙烯酸酯玻璃中之前，預(yù)先用漿料處理該纖維絲。
經(jīng)過(guò)漿料處理后，就可以避免纖維絲從基質(zhì)中脫離掉，從而避免了纖維絲導(dǎo)致的閃光或輝光現(xiàn)象。上述漿料處理中所用的上漿劑可以原則上選用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的所有上漿劑，最好選用具有溶解了的苯酚甲醛樹(shù)脂的上漿劑。
在本發(fā)明方法的較佳實(shí)施方案中，在將纖維絲內(nèi)插置于丙烯酸酉旨玻璃基質(zhì)內(nèi)之前，預(yù)先用上漿劑處理，其中該上漿劑含有下列組成苯酚≤10％甲醛≤2％甲醇≤2％乙醇≤30％用對(duì)甲苯磺酸對(duì)上述的苯酚甲醛混合物進(jìn)行酸催化反應(yīng)，然后用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵渑c欲上漿處理的纖維絲進(jìn)行接觸。
如上所述，纖維絲可以完全地，即將其全部長(zhǎng)度、或分段地用上漿劑進(jìn)行接觸處理。在將纖維絲用上漿劑處理以后，將其干燥。然后，按照常規(guī)方法將其內(nèi)插置于丙烯酸酯玻璃基質(zhì)中。
可以用不同方式對(duì)用漿料處理過(guò)的纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用施加影響，其中之一是可以改變上漿劑的種類。另外，也可以在漿料處理過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)所用上漿劑的濃度來(lái)改變調(diào)節(jié)纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用。再者，人們可以沿著其長(zhǎng)度，完全地或分段地將纖維絲用上述漿料進(jìn)行接觸處理。此外，也可以將完全地或部分地、即分段地用漿料處理過(guò)的纖維絲與未用漿料處理過(guò)的纖維絲結(jié)合地內(nèi)插置于一種或同類的塑料片中。
對(duì)于已經(jīng)制備好的適用的苯酚甲醛樹(shù)脂漿料而言，其關(guān)鍵是確定其適用的濃度范圍，當(dāng)漿料濃度過(guò)高時(shí)，那么纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用就會(huì)過(guò)高，以致于在對(duì)本發(fā)明的具有內(nèi)置的塑料纖維絲的透明塑料片進(jìn)行破壞試驗(yàn)時(shí)，可發(fā)現(xiàn)飛離破碎片的形成，當(dāng)丙烯酸酯玻璃板片破碎時(shí)，會(huì)導(dǎo)致聚酰胺纖維絲的扯破，因?yàn)檫^(guò)強(qiáng)的附著作用，使纖維絲不再可能延伸了。為了處理好上述的漿料濃度(對(duì)基質(zhì)的附著作用)所形成的問(wèn)題，以及確保塑料纖維絲在上述(有機(jī)玻璃)板片內(nèi)的有利固定，可以采用上面已提及過(guò)的AB系統(tǒng)，據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)較佳實(shí)施方案，在將塑料纖維絲內(nèi)插置于基質(zhì)之前，預(yù)先地每隔0.5-1.5米的距離，用漿料處理其2-10厘米的長(zhǎng)度，使得在將上述預(yù)處理過(guò)的纖維絲內(nèi)插置于基質(zhì)后，其主體部分是疏松地保持在PMMA基質(zhì)中。
此外，漿料濃度也應(yīng)調(diào)節(jié)到適宜的程度，以致于能使纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用足夠大，使得一旦發(fā)生破碎時(shí)，所形成的破碎片也盡可能地結(jié)合附著在一起，同時(shí)在-20℃～120℃的溫度范圍內(nèi)，也不會(huì)造成纖維絲從基質(zhì)中脫離掉。
本發(fā)明也涉及上述片在防噪聲墻上的應(yīng)用。
用下列實(shí)例進(jìn)一步詳述本發(fā)明實(shí)例1下面表示溶液1∶4.940克乙醇與60克_Ara1dit(Ciba Geigy公司的商品)，它是具有下列組成的上漿劑，苯酚≤10％甲醛≤2％
甲醇≤2％乙醇≤30％溶液2∶4.991克乙醇與9克對(duì)甲苯磺酸(PTSS)在即將使用前不久，混合上述兩種溶液，然后，把單絲的聚酰胺纖維絲抽拉通過(guò)上述混合溶液，接著進(jìn)行干燥處理。用內(nèi)置方法，把上述干燥后的纖維絲用于制備丙烯酸酯玻璃片。
通過(guò)對(duì)上述制備的(有機(jī)玻璃)板片的破壞試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)_Araldit濃度高于0.6％時(shí)(基于上述溶液1和溶液2的總混合液)，就會(huì)形成飛離四散的破碎片，然而，當(dāng)_Araldit濃度≤0.4％時(shí)，就不再確保完全的纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用。
此外，經(jīng)過(guò)在-20℃～120℃溫度范圍內(nèi)的日日夜夜多次試驗(yàn)后，也沒(méi)有發(fā)生閃光或輝光現(xiàn)象，也就是說(shuō)沒(méi)有出現(xiàn)纖維絲的脫離現(xiàn)象。(有機(jī)玻璃)板片的視覺(jué)印象也是非常均勻，而且持久的。
實(shí)例2按實(shí)例1的方式進(jìn)行，但是不同之處在于，對(duì)全長(zhǎng)為80厘米的纖維絲，只是用漿料浸漬處理其中的5厘米長(zhǎng)度、所用的漿料濃度約為0.6％。這個(gè)實(shí)施方案是有利的，因?yàn)闆](méi)有過(guò)量漿料可造成的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)又可確保纖維絲在PMMA基質(zhì)中的固定，而纖維絲的可移動(dòng)性始終存在，以致于在進(jìn)行破壞試驗(yàn)時(shí)，同樣地也沒(méi)有形成飛離四散的破碎片。
實(shí)例3按實(shí)例2的方式進(jìn)行，但是不同之處在于，聚酰胺纖維絲的涂層部分只集中在丙烯酸酯玻璃板片的邊緣，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)發(fā)生破碎時(shí)，聚酰胺的固定部分不會(huì)被推動(dòng)，因此，可以進(jìn)一步改進(jìn)丙烯酸酯玻璃板片的作用能力。
權(quán)利要求
1.具有內(nèi)置塑料纖維絲的丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片，當(dāng)其破碎時(shí)所形成的碎片盡可能也被結(jié)合附著在一起，其特征在于，上述塑料纖維絲至少部分地用漿料處理過(guò)。
2.據(jù)權(quán)利要求1的塑料片，其特征在于，上述內(nèi)置的塑料纖維絲是完全地用漿料處理過(guò)。
3.據(jù)權(quán)利要求1的塑料片，其特征在于，上述內(nèi)置的塑料纖維絲是分段地用漿料處理過(guò)
4.據(jù)權(quán)利要求3的塑料片，其特征在于，每相隔0.5-1.5米的間距，對(duì)2-10厘米長(zhǎng)的纖維絲進(jìn)行漿料處理。
5.據(jù)前述權(quán)利要求中之一的塑料片，其特征在于，該纖維絲含有上漿劑的殘留物，該上漿劑中含有溶解了的苯酚甲醛樹(shù)脂。
6.據(jù)權(quán)利要求1-5中之一的塑料片，其特征在于，該纖維絲是單絲的聚酰胺纖維和/或聚丙烯纖維絲。
7.制備一種具有內(nèi)置塑料纖維絲的丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片的方法，當(dāng)該片破碎時(shí)所形成的碎片盡可能地被結(jié)合附著在一起，在該方法中，把塑料纖維絲內(nèi)插置于丙烯酸酯玻璃中，其特征在于，在將該塑料纖維絲內(nèi)插置于丙烯酸酯玻璃中之前，預(yù)先用漿料處理之。
8.據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，用一種漿料處理上述纖維絲，該漿料基于溶解了的苯酚甲醛樹(shù)脂。
9.據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于，按纖維絲的全部長(zhǎng)度進(jìn)行上漿處理。
10.據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于，按纖維絲的長(zhǎng)度分段地進(jìn)行上漿處理。
11.據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，每相隔0.5-1.5米的間距，對(duì)2-10厘米長(zhǎng)的纖維絲進(jìn)行上漿處理。
12.據(jù)權(quán)利要求7-11中之一的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)好漿料濃度，以確保纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用大到足以在上述片破碎時(shí)所形成的碎片可以盡可能地被結(jié)合附著在一起，而且在-20℃～120℃溫度范圍內(nèi)，不會(huì)導(dǎo)致纖維絲從基質(zhì)中脫離掉。
13.據(jù)權(quán)利要求1-6中之一的或據(jù)權(quán)利要求7-12的方法所制備的塑料片在防噪聲墻上的應(yīng)用。
全文摘要
具有內(nèi)置塑料纖維絲的丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片,當(dāng)其破碎時(shí)所形成的破碎片盡可能地被結(jié)合附著在一起,其特征在于,上述塑料纖維絲至少部分地用漿料處理過(guò)。上述內(nèi)置的纖維絲可以完全地和/或部分地,例如分段地用漿料處理,由此,可調(diào)節(jié)該纖維絲對(duì)基質(zhì)的附著作用,以致于當(dāng)片破碎時(shí)所形成的碎片可被纖維絲盡可能地結(jié)合附著在一起,而且在－20℃～120℃溫度范圍內(nèi)不會(huì)導(dǎo)致不希望出現(xiàn)的纖維絲與基質(zhì)的脫離。上述塑料片特別適用于防噪聲墻上。
文檔編號(hào)B29D7/01GK1301624SQ9912299
公開(kāi)日2001年7月4日 申請(qǐng)日期1999年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者E·舒拉, G·默爾納, M·路茨卡 申請(qǐng)人:羅姆有限公司