專利名稱：由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制成的薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制得的薄膜、該薄膜在用沖切法制造產(chǎn)品時的應(yīng)用、用沖切法由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制得的薄膜制造產(chǎn)品的方法以及沖切由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制得的薄膜獲得的產(chǎn)品。
沖切塑料薄膜和塑料片材是制造各種用途部件(如電氣設(shè)備中的絕緣部件、隔離盤、可插入部件、表盤面、擋板等)的常用方法。在某些情況下，沖切邊緣由于被框之類的東西覆蓋而看不見的，因此對沖切邊緣的外觀沒有特別的要求。然而，在另一些情況下，沖切邊緣仍是可見的，因此它必須有合適的光學(xué)質(zhì)量。如果一個部件中存在可透過它看見后面指示器之類東西的窗口時，就是如此。
從薄膜上沖切產(chǎn)品的方法例如是通過將上下沖切機(jī)合在一起而從薄膜上切下產(chǎn)品。上沖切機(jī)切向下沖切機(jī)的距離稱為刀距。
一種常見的用途是機(jī)動車輛轉(zhuǎn)速計的表盤面。這種表盤面通常有一個沖切的窗口，通過它可以看見后面的行駛公里指示器。上述窗口的沖切邊緣必須滿足嚴(yán)格的光學(xué)要求。在平行平面片材的情況下，理想的剪切邊緣應(yīng)與表面成直角，且沒有任何看得見的毛刺，在沖切過程中也沒有形成伸向窗口的細(xì)毛。另外，邊緣必須是光滑的，即在沖切過程中材料應(yīng)干凈地剪切掉，而沒有任何剝落。彈性模量高、機(jī)械伸長率低的塑料才能滿足上述要求。
車輛中的表盤和擋板大規(guī)模地由聚碳酸酯薄膜制造。選擇這種材料的一個原因是它的韌性。這種韌性能確保這種材料在發(fā)生事故時不會破裂。脆性材料在發(fā)生事故時會破裂，形成尖銳的邊緣和尖角，這些是傷害乘客的潛在根源。聚碳酸酯具有避免這種破裂的所需韌性，但它的沖切邊緣難以獲得所需的光學(xué)質(zhì)量。
象聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、ABS、聚氨酯、聚烯烴、纖維素酯、熱塑性聚丙烯酸酯之類的許多其它已知塑料一樣，聚碳酸酯在沖切過程中對其施加機(jī)械應(yīng)力時也有所謂的冷流性能，結(jié)果在沖切過程中塑料流入下沖切機(jī)的空腔中。由于這種冷流性能，這種塑料在較寬的厚度范圍內(nèi)剪斷，而不是切斷。形成的剪斷邊緣是毛糙的，而不是干凈的。
用上下沖切機(jī)之間越來越窄的公差來解決這個問題的努力并沒有帶來所需的成功，至少對于大型生產(chǎn)操作是這樣。因此，至少需要進(jìn)行檢查，也可能需要進(jìn)行二次修飾。另一種可能性是沖切比第一種情況小一點的窗口，然后在第二步中用所謂的削切法形成滿足要求的邊緣。不論是二次修飾還是二次切割都是附加的操作。具有更好沖切性能的材料就不需要這些附加操作。
解決這些問題的一種可能是提供含有礦物填料的聚碳酸酯。合適的產(chǎn)品是市售的，如Bayer AG(德國，萊沃庫森)的MakrofolBL。然而，礦物填料會使通過的光線發(fā)生散射。這是一個缺陷，因為它能降低透明度。
因此，本發(fā)明的目的是提供沖切過程中使沖切邊緣具有高光學(xué)質(zhì)量的薄膜。聚碳酸酯的良好光學(xué)性能(如高透明性)和良好機(jī)械性能(如高的韌性)應(yīng)基本上不受損害。
本發(fā)明的另一個目的是提供可用沖切法用上述薄膜制得的產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的可用聚碳酸酯和聚苯乙烯混合物的薄膜和用沖切法由上述薄膜制得的產(chǎn)品達(dá)到。上述混合物中聚苯乙烯的比例必須在一定范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
因此，本發(fā)明提供由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制成的薄膜，該混合物中聚苯乙烯的比例為7-20重量％。
本發(fā)明也提供一種多層膜，其中至少一層含有聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物，上述混合物中聚苯乙烯的比例為7-20重量％。
本發(fā)明也提供本發(fā)明的薄膜在用沖切法由上述薄膜制造產(chǎn)品時的應(yīng)用。
本發(fā)明也提供用沖切法由本發(fā)明的薄膜制造產(chǎn)品的方法。
本發(fā)明也提供可用沖切法由本發(fā)明的薄膜制得的產(chǎn)品。
本發(fā)明也提供用沖壓法由本發(fā)明的薄膜制得的擋板、表盤、指示盤、表盤面、車輛轉(zhuǎn)速計或插入部件的表盤面。
聚碳酸酯和聚苯乙烯混合物中聚苯乙烯的比例優(yōu)選為8-15重量％，9-13％重量更佳。
上述薄膜可以用已知的方法制造。例如，可用擠出法制造薄膜。例如可按DE-A2517033或DE-A 251240中所述的方法制造薄膜。
薄膜的一面或兩面可以是光滑的，或者一面或兩面是消光或有紋理的。
至少一層含有聚碳酸酯和聚苯乙烯混合物的本發(fā)明多層薄膜是合適的。
適用于本發(fā)明的聚碳酸酯是任何聚碳酸酯。雙酚A均聚碳酸酯對于本發(fā)明來說是優(yōu)選的。另外，雙酚A和1，1-二(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷的共聚碳酸酯對于本發(fā)明來說也是優(yōu)選的。
適用于本發(fā)明的聚苯乙烯是任何聚苯乙烯。
本發(fā)明的聚苯乙烯和聚碳酸酯混合物可含有常規(guī)的添加劑。例如，該混合物可含有潤滑劑、穩(wěn)定劑，如紫外穩(wěn)定劑或加工穩(wěn)定劑。
另外，上述薄膜可用合適的著色劑著色，使其透明或不透明。
薄膜的厚度較好為50-1000微米，更好為150-800微米，更加好為250-600微米。如果本發(fā)明的薄膜是多層薄膜，給定的厚度情況是指由本發(fā)明聚碳酸酯和聚苯乙烯混合物組成的層。
本發(fā)明的薄膜具有許多優(yōu)點。在沖切過程中可獲得沖切邊緣具有高光學(xué)質(zhì)量的產(chǎn)品。上述薄膜具有良好的光學(xué)性能，特別好的透明度。這些薄膜具有良好的機(jī)械性能，特別好的韌性。在受到破壞性應(yīng)力時，這些薄膜不會發(fā)生破裂。
本發(fā)明的產(chǎn)品具有許多優(yōu)點。它們的特點是沖切邊緣具有高的光學(xué)質(zhì)量。它們具有良好的光學(xué)性能，特別高的透明度。本發(fā)明的產(chǎn)品也具有良好的機(jī)械性能，特別高的韌性。本發(fā)明的產(chǎn)品在受到破壞性應(yīng)力時不會發(fā)生破裂。
聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物沒有形成物理混合物，但以兩相體系存在。常規(guī)聚苯乙烯(即非沖擊改性的聚苯乙烯)的斷裂伸長率最高為3％。聚苯乙烯相以脆性顆粒的形式存在于韌性的聚碳酸酯基體中。
聚苯乙烯的光學(xué)折射率為1.5，因此等于聚碳酸酯的折射率，即1.5。因此，嵌入的聚苯乙烯顆粒是肉眼不可見的，透明性保持不變。然而，聚碳酸酯中較高比例的聚苯乙烯明顯使得所得表面不再光學(xué)完美。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)了獲得所需沖切性能改善的聚苯乙烯在聚碳酸酯中的含量。上述的含量不會以不合適的方式損害薄膜的光學(xué)性能。這些薄膜沒有破裂的傾向。
實施例通過配混制備含90份雙酚A均聚碳酸酯和10份聚苯乙烯的混合物，然后用已知的擠出法加工成厚度為0.5毫米的非消光(non matt)或結(jié)構(gòu)薄膜。將按本發(fā)明方法制得的薄膜(1)的性能與用相同聚碳酸酯但不加入聚苯乙烯的薄膜(2)的性能進(jìn)行比較。
從薄膜(1)和薄膜(2)上沖切出用作載客車輛速度表盤面的部件。該部件上包括一個大小約為1.5×4平方厘米的窗口。由于該窗口的邊緣仍是可見的，因此必須有合適的光學(xué)質(zhì)量。用測量顯微鏡測定毛刺的大小。
下表列出了試驗結(jié)果。
表1沖切毛刺
對薄膜(1)和(2)測量如下性能機(jī)械性能(按ISO 527拉伸試驗)-撕裂強(qiáng)度-斷裂伸長率-彈性模量光學(xué)性能-黃度指數(shù)，ASTM E313(C2°)-霧度，ASTM D1003-透射率，0°/漫射熱學(xué)性能-收縮率，按照IEC 674測量-1小時/120℃-1小時表2性能的對比
比較表明本發(fā)明的薄膜(1)在機(jī)械性能、光學(xué)性能和熱學(xué)性能方面與對比薄膜(2)沒有明顯的不同，但表1表明本發(fā)明薄膜(1)沖切毛刺的尺寸比對比薄膜(2)小20％。
權(quán)利要求
1.由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制成的薄膜，其特征在于所述混合物中聚苯乙烯的比例為7-20重量％。
2.多層膜，其特征在于至少一層含有聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物，所述混合物中聚苯乙烯的比例為7-20重量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜，其特征在于在所述聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物中聚苯乙烯的比例為8-15重量％。
4.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜，其特征在于在所述聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物中聚苯乙烯的比例為9-13重量％。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的薄膜在用沖切法制造產(chǎn)品時的應(yīng)用。
6.一種由權(quán)利要求1-4中任一項所述的薄膜制造產(chǎn)品的方法，其特征在于使用沖切法。
7.用沖切法由權(quán)利要求1-4中任一項所述的薄膜制得的產(chǎn)品。
8.用沖切法由權(quán)利要求1-4中任一項所述的薄膜制得的擋板、表盤、指示盤、表盤面、車輛轉(zhuǎn)速計或插入部件的表盤面。
全文摘要
本發(fā)明涉及由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制得的薄膜、該薄膜在用沖切法制造產(chǎn)品時的應(yīng)用、用沖切法由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制得的薄膜制造產(chǎn)品的方法以及沖切由聚碳酸酯和聚苯乙烯的混合物制得的薄膜獲得的產(chǎn)品。
文檔編號C08J5/18GK1398278SQ01804483
公開日2003年2月19日 申請日期2001年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月4日
發(fā)明者H·L·韋伯, K·邁耶 申請人:拜爾公司