AT512595B1 - Composite body for the production of laminates - Google Patents

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Abstract

Verbundkörper (6) zur Herstellung von Laminaten, mit einer Außenschicht (4) ausPVDF und einer Mischschicht (5), die PVDF und PMMA enthält, wobei dasGewichtsverhältnis von PMMA zu PVDF in der Mischschicht (5) zumindest 1:2beträgt.Composite body (6) for producing laminates, comprising an outer layer (4) of PVDF and a mixed layer (5) containing PVDF and PMMA, wherein the weight ratio of PMMA to PVDF in the mixed layer (5) is at least 1: 2.

Description

österreichisches Patentamt AT 512 595 B1 2014-06-15Austrian Patent Office AT 512 595 B1 2014-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper zur Herstellung von Laminaten. Zudem betrifft die Erfindung ein Laminat für die Innenraumverkleidung eines Transportmittels, insbesondere eines Flugzeugs. Weiters betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Verbundkörpers als Innenraumverkleidung in einem Transportmittel.Description: The invention relates to a composite body for the production of laminates. In addition, the invention relates to a laminate for the interior trim of a means of transport, in particular of an aircraft. Furthermore, the invention relates to the use of such a composite body as interior trim in a means of transport.

[0002] Nach dem Stand der Technik, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, besteht ein Laminat, welches die Anforderungen für die Luftfahrtindustrie erfüllt, aus einer Vorderseitenfolie 1, dem sogenannten Clear-Cap, aus Polyvinylfluorid (PVF), einer Prägeharz Schicht 2 (Embossing Schicht) aus modifiziertem und flammgeschütztem Polyvinylchlorid (PVC) und aus einer blickdichten Rückseitenfolie 3. Die Vorderseitenfolie 1 ist in vielen Fällen von hinten bedruckt, so dass durch die Folie selbst das Dekor geschützt wird. Die Anforderungen an diese Vorderseitenfolie 1 sind: • Temperaturstabilität bis mindestens 140°C, um keinen Schaden beim Verpressen des Laminates zu nehmen. • Gute Transparenz ohne Eigenfarbe • UV-Stabilität • Resistent gegen Lösungs- und Putzmittel • Bedruckbar mit Siebdruckfarben oder Digitaldrucktinten • Erfüllung der FST-Anforderungen (flame propagation - smoke density - toxicity) der Luftfahrtindustrie im Laminat, welche mittels OSU Test (Ohio State University Test) überprüft wird und bei dem die Rauchgasdichte, die Wärmefreisetzung (heat release) und die Toxizität der Rauchgase bestimmt wird.According to the prior art, as shown in Fig. 1, there is a laminate, which meets the requirements for the aerospace industry, from a front sheet 1, the so-called clear-cap, polyvinyl fluoride (PVF), an embossing resin layer 2 (Embossing layer) made of modified and flame-retardant polyvinyl chloride (PVC) and from an opaque backsheet 3. The front side film 1 is printed in many cases from the back, so that the decor itself is protected by the film. The requirements of this front foil 1 are: • Temperature stability up to at least 140 ° C, in order to avoid any damage during the pressing of the laminate. • Good transparency without inherent color • UV stability • Resistant to solvents and cleaning agents • Printable with screen printing inks or digital printing inks • Fulfillment of the flame propagation (smoke propagation - smoke density - toxicity) requirements of the aerospace industry in the laminate, which are assessed by OSU Test (Ohio State University Test) and in which the flue gas density, the heat release and the toxicity of the flue gases is determined.

[0003] Die transparente Vorderseitenfolie aus PVF ist typischerweise 25 pm dick und muss mit einem Primer versehen werden, damit eine ausreichende Haftung zu den Siebdruckfarben gegeben ist. PVF-Folien werden weltweit nur von einem Hersteller (Tedlar®, Du Pont) angebo-ten. Die Herstellung der PVF-Folien erfolgt entweder mittels aufwändiger Lösungsmittelextrusion oder durch Gießen. Es hat sich gezeigt, dass andere am Markt erhältliche Coex-Folien aus PVDF und reinem PMMA und auch die reinen Monofolien aus einem Blend aus PVDF und PMMA (Kynar®, Hersteller: Arkema) nicht den brandtechnischen Anforderungen der Luftfahrtindustrie entsprechen, da der vergleichsweise hohe Anteil an PMMA eine zu hohe Wärmefreisetzung (sog. heat release) in den brandtechnischen Prüfungen zeigte. Während nämlich reines PVDF eine etwas niedrigere Wärmefreisetzung als PVF hat, tritt bei PMMA eine sehr hohe Wärmefreisetzung auf.The PVF transparent front sheet is typically 25 μm thick and must be primed to provide sufficient adhesion to the screen printing inks. PVF films are only offered by one manufacturer worldwide (Tedlar®, Du Pont). The PVF films are produced either by elaborate solvent extrusion or by casting. It has been shown that other commercially available coex films made of PVDF and pure PMMA and also the pure monofilms made of a blend of PVDF and PMMA (Kynar®, manufacturer: Arkema) do not meet the fire technology requirements of the aviation industry, since the comparatively high Proportion of PMMA showed too high heat release (so-called heat release) in the fire tests. While pure PVDF has a somewhat lower heat release than PVF, PMMA has a very high heat release.

[0004] Die Erfindung betrifft insbesondere einen Verbundkörper zur Herstellung von Laminaten, mit einer Außenschicht aus PVDF (Polyvinylidenfluorid) und einer Mischschicht, die PVDF und PMMA. (Polymethylmethacrylat) enthält.More particularly, the invention relates to a composite body for the production of laminates, with an outer layer of PVDF (polyvinylidene fluoride) and a mixed layer, the PVDF and PMMA. (Polymethylmethacrylate).

[0005] Ein derartiger Verbundkörper ist beispielsweise aus der DE 10 2007 029 263 A1 bekannt, welche eine transparente Folie aus Kunststoff mit verbessertem Witterungsschutz und erhöhter Eigenbeständigkeit zeigt. Dabei kann eine äußere PMMA-Schicht einen untergeordneten Anteil an PVDF aufweisen, um eine gute Haftung zu einer reinen PVDF-Schicht zu gewährleisten. Das Verhältnis von PMMA zu PVDF beträgt in der Außenschicht 1:0,01 bis 1:1. Nachteilig bei dieser Mischschicht ist, dass die im Brandfall geforderte geringe Wärmefreisetzung durch den hohen Anteil an PMMA nicht gewährleistet ist.Such a composite body is known for example from DE 10 2007 029 263 A1, which shows a transparent film made of plastic with improved weather protection and increased intrinsic resistance. In this case, an outer PMMA layer may have a minor proportion of PVDF in order to ensure good adhesion to a pure PVDF layer. The ratio of PMMA to PVDF in the outer layer is 1: 0.01 to 1: 1. A disadvantage of this mixed layer is that the required in case of fire low heat release is not guaranteed by the high proportion of PMMA.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Verbundkörper zu schaffen. Insbesondere soll ein transparenter Verbundkörper (Vorderseitenfolie) für ein Laminat zur Verfügung gestellt werden, welches keinen Primer-Auftrag für die Haftung der Druckfarben erfordert und durch konventionelle Extrusion herstellbar ist. Zudem soll eine gute Bedruckbarkeit gegeben sein und gleichzeitig 1 /4 österreichisches Patentamt AT512 595 B1 2014-06-15 eine geringe Wärmefreisetzung im Brandfall erreicht werden.The object of the present invention is therefore to provide a comparison with the prior art improved composite body. In particular, a transparent composite body (front side film) for a laminate is to be made available, which does not require any primer application for the adhesion of the printing inks and can be produced by conventional extrusion. In addition, a good printability should be given and at the same time a low heat release in case of fire should be achieved.

[0007] Dies wird für einen Verbundkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch erreicht, dass das Gewichtsverhältnis von PMMA zu PVDF in der Mischschicht zumindest 1:2 beträgt. Durch diesen geringen Gewichtsprozentanteil an PMMA wird die Wärmefreisetzung im Brandfall gering gehalten und gleichzeitig kann eine gute Haftung zu auf die Mischschicht aufgebrachten Druckfarben erhalten werden. In anderen Worten hat sich somit bei einem erfindungsgemäßen Verbundkörper gezeigt, dass nur durch eine zweischichtige Folie erreicht werden kann, dass der PMMA-Anteil in der Gesamtfolie so gering gehalten werden kann, dass die Brandprüfung bestanden wird, der PMMA- Anteil auf der bedruckbaren Seite aber noch so ausreichend hoch ist, um eine gute Haftung zu Siebdruckfarben oder Digitaldrucktinten zu erreichen.This is achieved for a composite body having the features of the preamble of claim 1, characterized in that the weight ratio of PMMA to PVDF in the mixed layer is at least 1: 2. Due to this low weight percentage of PMMA, the heat release is kept low in case of fire and at the same time good adhesion to printing inks applied to the mixed layer can be obtained. In other words, it has thus been found in a composite body according to the invention that only a two-layered film can achieve that the PMMA content in the overall film can be kept so low that the fire test is passed, the PMMA content on the printable side but still sufficiently high to achieve good adhesion to screen inks or digital inks.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the present invention will become apparent from the dependent claims.

[0009] Mit Verweis auf Fig. 2 sei im Folgenden die vorliegende Erfindung noch näher beschrieben.With reference to Fig. 2, the present invention will be described in more detail below.

[0010] Ein erfindungsgemäßer zweischichtiger Verbundkörper 6 besteht aus einer Außenschicht 4 aus reinem Polivenylidenfluorid (PVDF), die eine Dicke A zwischen 50 % und 90 %, idealerweise 80 %, der Gesamtdicke G aufweist. Die Mischschicht 5 mit der Dicke D besteht aus einem Blend aus PVDF und Polymethylmethacrylat (PMMA), wobei der PMMA-Anteil in dieser Mischschicht 5 zwischen 10% und 33%, idealerweise 25% beträgt, und diese Mischschicht 5 zwischen 50% und 10%, idealerweise 20%, der Gesamtdicke G hat. Bekanntermaßen bleibt das Blend aus PVDF und PMMA transparent. Aufgrund der chemischen Verträglichkeit von PVDF und PMMA sind die beiden Kunststoffe in jedem Mischungsverhältnis mischbar und mit der konventionellen Extrusionstechnologie coextrudierbar. Eine Folie (Verbundkörper 6) bestehend aus einer Schicht PVDF und einer zweiten Schicht aus einem Blend aus PVDF mit PMMA ist daher auch coextrudierbar.An inventive two-layer composite body 6 consists of an outer layer 4 of pure Polivenylidenfluorid (PVDF), which has a thickness A between 50% and 90%, ideally 80%, of the total thickness G. The mixed layer 5 with the thickness D consists of a blend of PVDF and polymethyl methacrylate (PMMA), the PMMA content in this mixed layer 5 being between 10% and 33%, ideally 25%, and this mixed layer 5 between 50% and 10%. , ideally 20%, of the total thickness G has. As is known, the blend of PVDF and PMMA remains transparent. Due to the chemical compatibility of PVDF and PMMA, the two plastics are miscible in any mixing ratio and can be coextruded with conventional extrusion technology. A film (composite body 6) consisting of a layer of PVDF and a second layer of a blend of PVDF with PMMA is therefore also coextrudable.

[0011] Ein erfindungsgemäßer Verbundkörper 6 ist bei den üblichen Bedingungen gut umformbar und an der Außenseite aufgrund des chemisch sehr stabilen PVDFs resistent gegenüber den in Putzmitteln enthaltenen Chemikalien, insbesondere Naphta, Methylethylketon (MEK) und Isopropanol (IPA). Eine einschichtige Folie aus einem Blend aus PVDF und PMMA würde die Anforderungen hinsichtlich Lösungsmittelbeständigkeit aufgrund der geringen Lösungsmittelbeständigkeit von PMMA nicht bestehen. Eine erfindungsgemäße Folie kann durch Einfärben mit Weißpigmenten bzw. anderen deckenden Pigmenten direkt bei der Extrusion auch als blickdichte Rückseitenfolie verwendet werden.A composite body 6 according to the invention is readily deformable under the usual conditions and on the outside due to the chemically very stable PVDF resistant to the chemicals contained in cleaning agents, in particular Naphta, methyl ethyl ketone (MEK) and isopropanol (IPA). A monolayer film of a blend of PVDF and PMMA would not meet solvent resistance requirements due to the low solvent resistance of PMMA. A film according to the invention can also be used as opaque backsheet by dyeing with white pigments or other opaque pigments directly in the extrusion.

[0012] Zusammenfassend werden somit die erfindungsgemäßen Aufgaben der geringen Wärmefreisetzung und gleichzeitig guter Bedruckbarkeit dadurch erreicht, dass das Gewichtsverhältnis vom PMMA zu PVDF in der Mischschicht 5 zumindest 1:2 beträgt und bevorzugt bei 1:3 liegt. Wichtig dabei ist, dass der PMMA-Anteil im gesamten Verbundkörper 6 bei unter 20 %, vorzugsweise bei ca 5 % liegt. Daraus ergibt sich auch, dass je dünner die Mischschicht 5 ist, der PMMA-Anteil in dieser Mischschicht 5 umso höher sein darf. Für eine geringe Wärmefreisetzung ist es auch notwendig, dass die Außenschicht 4 PMMA-frei ist und bevorzugt aus reinem PVDF besteht. Als Außenschicht 4 mit „reinem“ PVDF wird dabei eine Außenschicht 4 verstanden, die einen PVDF-Gewichtsanteil von zumindest 95 % aufweist. Dieses reine PVDF weist auch eine gute Chemikalienresistenz auf. 2/4In summary, the objects according to the invention of low heat release and at the same time good printability are thus achieved in that the weight ratio of PMMA to PVDF in the mixed layer 5 is at least 1: 2 and is preferably 1: 3. It is important that the PMMA content in the entire composite 6 is less than 20%, preferably about 5%. It also follows that the thinner the mixed layer 5, the PMMA content in this mixed layer 5 may be higher. For a low heat release, it is also necessary that the outer layer 4 is PMMA-free and preferably consists of pure PVDF. The outer layer 4 with "pure" PVDF is understood to be an outer layer 4 which has a PVDF weight fraction of at least 95%. This pure PVDF also has good chemical resistance. 2.4

Claims (10)

österreichisches Patentamt AT 512 595 B1 2014-06-15 Patentansprüche 1. Verbundkörper (6) zur Herstellung von Laminaten, mit einer Außenschicht (4) aus PVDF und einer Mischschicht (5), die PVDF und PMMA enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von PMMA zu PVDF in der Mischschicht (5) zumindest 1:2 beträgt.Austrian Patent Office AT 512 595 B1 2014-06-15 Claims 1. A composite body (6) for the production of laminates, comprising an outer layer (4) of PVDF and a mixed layer (5) containing PVDF and PMMA, characterized in that the weight ratio of PMMA to PVDF in the mixed layer (5) is at least 1: 2. 2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von PMMA zu PVDF in der Mischschicht (5) zwischen 1:2,5 und 1:3,5 liegt.2. Composite body according to claim 1, characterized in that the weight ratio of PMMA to PVDF in the mixed layer (5) is between 1: 2.5 and 1: 3.5. 3. Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von PMMA zu PVDF in der Mischschicht (5) 1:3 beträgt.3. Composite body according to claim 1 or 2, characterized in that the weight ratio of PMMA to PVDF in the mixed layer (5) is 1: 3. 4. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (4) eine Dicke (A) zwischen 50 % und 90 % der Gesamtdicke (G) des Verbundkörpers (6) aufweist.4. Composite body according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer layer (4) has a thickness (A) between 50% and 90% of the total thickness (G) of the composite body (6). 5. Verbundkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (A) der Außenschicht (4) 80 % der Gesamtdicke (G) des Verbundkörpers (6) beträgt.5. A composite according to claim 4, characterized in that the thickness (A) of the outer layer (4) is 80% of the total thickness (G) of the composite body (6). 6. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsprozentanteil von PMMA am gesamten Verbundkörper (6) zwischen 1 % und 33 %, vorzugsweise zwischen 2 % und 10 %, liegt.6. Composite body according to claim 1, characterized in that the weight percentage of PMMA in the entire composite body (6) is between 1% and 33%, preferably between 2% and 10%. 7. Verbundkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsprozentanteil von PMMA am gesamten Verbundkörper (6) 5 % beträgt.7. A composite according to claim 6, characterized in that the weight percentage of PMMA in the entire composite body (6) is 5%. 8. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine auf die Mischschicht (5) aufgedruckte Dekorschicht.8. A composite body according to any one of claims 1 to 7, characterized by a on the mixed layer (5) printed decorative layer. 9. Laminat für die Innenraumverkleidung eines Transportmittels, insbesondere eines Flugzeugs, mit einem Verbundkörper (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.9. Laminate for the interior lining of a means of transport, in particular of an aircraft, with a composite body (6) according to one of claims 1 to 8. 10. Verwendung eines Verbundkörpers (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines Laminats nach Anspruch 9 als Innenraumverkleidung in einem Transportmittel, insbesondere in einem Flugzeug. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/410. Use of a composite body (6) according to any one of claims 1 to 8 or a laminate according to claim 9 as interior trim in a means of transport, in particular in an aircraft. 1 sheet of drawings 3/4
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