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，其中當其破碎時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，其中當該塑料片破碎時，基本上不會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，該片是用于防鳥禽的。
歐洲專利文獻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裝飾，該片是用于防鳥禽的。
按照現(xiàn)有技術(shù)，盡管防噪聲部件可以出色地實現(xiàn)其功能，即當氣車發(fā)生沖撞，碰撞或類似現(xiàn)象時，可以防止該部件破碎時所形成的碎片或破片的飛離四散。然而，在實際應用中，這種裝有內(nèi)置纖維絲的透明塑料片的卓越的均勻視覺印象會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所形成的破片基本上不會構(gòu)成危害，然而在PMMA細管中的光線的全反射會在松散的截面上形成閃光或輝光，由此可以在美學視覺印象上導致不利的影響。
人們不時地談論的上述纖維絲的脫離現(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。當上述纖維絲物質(zhì)是聚酰胺時，其縱向變形系數(shù)對溫度的依賴性比PMMA的膨脹系數(shù)對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)，有一個物質(zhì)在收縮，而另一個物質(zhì)在膨脹，這些物質(zhì)的上述性能可以導致上述內(nèi)置纖維絲在某種情況下與上述基質(zhì)材料脫離。
我們以上述討論過的現(xiàn)有技術(shù)作為本發(fā)明任務的基礎，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，可以在通常條件下長時間使用而保持突出的均勻視覺印象。
再者，本發(fā)明的任務是制備一種板片，它在不同的溫度范圍內(nèi)的長時間使用情況下，其視覺印象不會受到閃光或輝光的干擾。
此外，本發(fā)明的任務是制備一種相應的片或板片，其中其視覺印象不會受到干擾，同時又真有普通板片所具有的突出優(yōu)良性能，即其中的纖維絲對周圍的丙烯酸酯玻璃不顯示出過大的附著性，以致于在丙烯酸酯玻璃發(fā)生破裂時，仍能確保該纖維絲的延伸，而不會因此撕裂。由此，可使破碎片被結(jié)合附著在一起。
就方法而言，本發(fā)明的任務是提供一種簡單的有利于實施的方法。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)置的纖維絲對基質(zhì)的附著力應當足夠的大，以致于當該片發(fā)生破裂時，可確保所形成的破碎片不會造成危害。同時也不會在正常的施加負荷的持續(xù)使用情況下，例如用作防噪聲墻時，出現(xiàn)所不希望的纖維絲的脫離現(xiàn)象。
本發(fā)明的任務還包括按本發(fā)明的丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片的應用。
本發(fā)明的一系列不再一一敘述的前述任務，都可以通過制備本文開始時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。
較佳的實施方案是包括在引用了獨立權(quán)利要求1的幾個從屬產(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)明的塑料片的應用。
因此，對于具有內(nèi)置的塑料纖維絲的、丙烯酸酯玻璃制的透明塑料片而言，當該片破碎時，其形成的破碎片會盡可能地被結(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，它以令人驚奇的和并非沒有其它可以預見的方式，成功地防止了令人不愉快的閃光或輝光，而且對內(nèi)置的纖維絲的碎片結(jié)合和附著作用并無不利的影響，為此，本發(fā)明首次可以制備出在美學上完全滿足要求的并在光學上無瑕疵的、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，沒有什么不利的光學特性。
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或更小點的尺寸。
上述片通常是非常清晰可透視的(透明)、優(yōu)選是無色的或淺色的，例如煙褐色調(diào)的。上述無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，因為該片是單側(cè)地夾緊固定的；這有利于在片發(fā)生破碎時，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象金屬絲織物似的。
當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)的測試-本領(lǐng)域技術(shù)人員從有關(guān)標準悉知該測試，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。這意味著可以是所有的塑料纖維絲完全地被漿料處理過，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，而且也只是部分地被漿料處理過。
在一個較佳實施方案中，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。
也可以做適當?shù)淖兓?，即將上述?nèi)置的纖維絲分段地用漿料處理，也就是說，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米的間距進行其長度約為2～10厘米的漿料處理，用上述所謂的AB系統(tǒng)的分段方式進行漿料處理的纖維絲可以使內(nèi)置的纖維絲對于其周圍的丙烯酸酯玻璃基質(zhì)的附著作用實施最佳化改變，并且按照所有的可以想象得出的要求進行調(diào)準。因此，當纖維絲的主體部分是用上述所謂的AB系統(tǒng)的分段方式進行漿料處理的纖維絲時，也就是說，使纖維絲絕大部分長度松散地保持在PMMA基質(zhì)中時，就能確保其作用能力。而且可以按照所述的進程，使纖維絲在其漿料處理過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)不會脫離掉。
上述漿料處鯉過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上漿劑的漿料，在一個特別較佳的實施方案中，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脂。在本發(fā)明范圍內(nèi)，在對纖維絲的漿料處理中，上述溶解了的甲醛樹脂具有特別地有利于漿料處理的濃度范圍，且同時，上漿了的纖維絲對基質(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，其中當片破碎時，所形成的破碎片會盡可能地被結(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，預先用漿料處理該纖維絲。
經(jīng)過漿料處理后，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脂的上漿劑。
在本發(fā)明方法的較佳實施方案中，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％用對甲苯磺酸對上述的苯酚甲醛混合物進行酸催化反應，然后用適當?shù)姆椒▽⑵渑c欲上漿處理的纖維絲進行接觸。
如上所述，纖維絲可以完全地，即將其全部長度、或分段地用上漿劑進行接觸處理。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。
可以用不同方式對用漿料處理過的纖維絲對基質(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程中通過調(diào)節(jié)所用上漿劑的濃度來改變調(diào)節(jié)纖維絲對基質(zhì)的附著作用。再者，人們可以沿著其長度，完全地或分段地將纖維絲用上述漿料進行接觸處理。此外，也可以將完全地或部分地、即分段地用漿料處理過的纖維絲與未用漿料處理過的纖維絲結(jié)合地內(nèi)插置于一種或同類的塑料片中。
對于已經(jīng)制備好的適用的苯酚甲醛樹脂漿料而言，其關(guān)鍵是確定其適用的濃度范圍，當漿料濃度過高時，那么纖維絲對基質(zhì)的附著作用就會過高，以致于在對本發(fā)明的具有內(nèi)置的塑料纖維絲的透明塑料片進行破壞試驗時，可發(fā)現(xiàn)飛離破碎片的形成，當丙烯酸酯玻璃板片破碎時，會導致聚酰胺纖維絲的扯破，因為過強的附著作用，使纖維絲不再可能延伸了。為了處理好上述的漿料濃度(對基質(zhì)的附著作用)所形成的問題，以及確保塑料纖維絲在上述(有機玻璃)板片內(nèi)的有利固定，可以采用上面已提及過的AB系統(tǒng)，據(jù)本發(fā)明的方法的一個較佳實施方案，在將塑料纖維絲內(nèi)插置于基質(zhì)之前，預先地每隔0.5-1.5米的距離，用漿料處理其2-10厘米的長度，使得在將上述預處理過的纖維絲內(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，漿料濃度也應調(diào)節(jié)到適宜的程度，以致于能使纖維絲對基質(zhì)的附著作用足夠大，使得一旦發(fā)生破碎時，所形成的破碎片也盡可能地結(jié)合附著在一起，同時在-20℃～120℃的溫度范圍內(nèi)，也不會造成纖維絲從基質(zhì)中脫離掉。
本發(fā)明也涉及上述片在防噪聲墻上的應用。
用下列實例進一步詳述本發(fā)明實例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上述混合溶液，接著進行干燥處理。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。
通過對上述制備的(有機玻璃)板片的破壞試驗可以發(fā)現(xiàn)，當_Araldit濃度高于0.6％時(基于上述溶液1和溶液2的總混合液)，就會形成飛離四散的破碎片，然而，當_Araldit濃度≤0.4％時，就不再確保完全的纖維絲對基質(zhì)的附著作用。
此外，經(jīng)過在-20℃～120℃溫度范圍內(nèi)的日日夜夜多次試驗后，也沒有發(fā)生閃光或輝光現(xiàn)象，也就是說沒有出現(xiàn)纖維絲的脫離現(xiàn)象。(有機玻璃)板片的視覺印象也是非常均勻，而且持久的。
實例2按實例1的方式進行，但是不同之處在于，對全長為80厘米的纖維絲，只是用漿料浸漬處理其中的5厘米長度、所用的漿料濃度約為0.6％。這個實施方案是有利的，因為沒有過量漿料可造成的風險，同時又可確保纖維絲在PMMA基質(zhì)中的固定，而纖維絲的可移動性始終存在，以致于在進行破壞試驗時，同樣地也沒有形成飛離四散的破碎片。
實例3按實例2的方式進行，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)點是當發(fā)生破碎時，聚酰胺的固定部分不會被推動，因此，可以進一步改進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，當其破碎時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。
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。
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
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2-10厘米長的纖維絲進行漿料處理。
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，當該片破碎時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，按纖維絲的全部長度進行上漿處理。
10.據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于，按纖維絲的長度分段地進行上漿處理。
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2-10厘米長的纖維絲進行上漿處理。
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，以確保纖維絲對基質(zhì)的附著作用大到足以在上述片破碎時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)，不會導致纖維絲從基質(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,當其破碎時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。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)該纖維絲對基質(zhì)的附著作用,以致于當片破碎時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)不會導致不希望出現(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B29D7/01GK1301624SQ9912299
公開日2001年7月4日 申請日期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 申請人:羅姆有限公司