CZ129199A3 - Způsob výroby tvarovaného výrobku a tvarovaný výrobek - Google Patents

Způsob výroby tvarovaného výrobku a tvarovaný výrobek Download PDF

Info

Publication number
CZ129199A3
CZ129199A3 CZ991291A CZ129199A CZ129199A3 CZ 129199 A3 CZ129199 A3 CZ 129199A3 CZ 991291 A CZ991291 A CZ 991291A CZ 129199 A CZ129199 A CZ 129199A CZ 129199 A3 CZ129199 A3 CZ 129199A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
mold
molded part
millimeters
fibers
polyolefin
Prior art date
Application number
CZ991291A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ298638B6 (cs
Inventor
Markus Johannes Henricus Bulters
Petrus Henricus Maria Stokman
Johannes Hendrik Geesink
Original Assignee
Dsm N. V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dsm N. V. filed Critical Dsm N. V.
Publication of CZ129199A3 publication Critical patent/CZ129199A3/cs
Publication of CZ298638B6 publication Critical patent/CZ298638B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/12—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat
    • B29C70/14—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat oriented
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009—Measured parameter
    • B29C2948/92114—Dimensions
    • B29C2948/92142—Length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009—Measured parameter
    • B29C2948/922—Viscosity; Melt flow index [MFI]; Molecular weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009—Measured parameter
    • B29C2948/92266—Mechanical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10—Polymers of propylene
    • B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0094—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped having particular viscosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2707/00—Use of elements other than metals for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2707/04—Carbon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249988—Of about the same composition as, and adjacent to, the void-containing component
    • Y10T428/249989—Integrally formed skin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249991—Synthetic resin or natural rubbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249991—Synthetic resin or natural rubbers
    • Y10T428/249992—Linear or thermoplastic
    • Y10T428/249993—Hydrocarbon polymer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby termoplastického tvarovaného výrobku (výlisku), který obsahuje následující kroky:
(a) dispergování zpevňujících vláken v tavenině polyolefinového polymeru nebo v tavenině polykondenzačniho polymeru (polykondenzátu), (b) vstřikování takto získané polymerní kompozice do uzavřené formy pomocí extrudéru nebo zařízení pro vstřikování.
Rovněž se vynález týká tvarovaného výrobku a jeho použití.
Dosavadní stav techniky
Takovýto postup je znám z japonského patentu č. JP-A-5-17631. V tomto dokumentu JP-A-5 17631 se popisuje postup výroby ploché desky z polypropylenu zpevněné vlákny vstřikovacím procesem.
V japonském patentu č. JP-A-7-16933 je uveden podobný postup, přičemž ovšem hodnoty specifického modulu a specifické pevnosti výrobků zpevněných vlákny jsou v tomto případě takové, že je třeba je zlepšit.
Nedostatkem postupu popsaného v tomto dokumentu JP-A-5 17631 je to, že zde popisovaný polypropylen zpevněný vlákny vykazuje nižší hodnoty specifického modulu a specifické pevnosti, než je žádoucí.
·
- la
Cílem předmětného vynálezu je odstraněni těchto nedostatků dosavadního stavu techniky.
• -» • X»
Podstata vynálezu
Podle vynálezu se toho dociluje tím, že tavenina se vstřikuje tryskou do formy, forma se částečně otevře jestliže alespoň část povrchu výlisku ochladla pod teplotu měknutí polymeru polyolefinu nebo polykondenzačního polymeru, zatímco střed výlisku má teplotu nad uvedenou teplotou měknutí, přičemž 1 až 60 % směsi je tvořeno zpevňuj ícími vlákny o průměrné délce mezi 0,8 až 15 milimetry.
Tvarovaný díl (neboli výlisek) při otevření formy překvapivě expanduje a tímto způsobem se získá termoplastický výlisek s pórovitým středem. Tento expandovaný tvarovaný díl získaný postupem podle vynálezu má lepší specifický modul a pevnost než známé tvarované díly podle dosavadního stavu techniky.
Částečným otevřením formy se v tomto popisu rozumí Otevření formy na určitou vzdálenost mezi oběma polovinami, která je rovná požadované tloušťce tvarovaného výrobku.
V případě tvarovaných výrobků určují požadavky, týkající se tuhosti a pevnosti, tloušťku výlisku a tedy rovněž jeho cenu. Tak zvaný specifický modul a pevnost se používají pro usnadnění porovnávání modulu a pevnosti materiálů určených k výrobě tvarovaných dílů. Tyto hodnoty jsou poměrovými mírami, které měří odolnost tvarovaného dílu vůči deformaci a prasknutí pod vlivem zatížení v ohybu na jednotku hustoty. Specifický modul a pevnost se používají zvláště k porovnání modulů a pevností materiálů, které mají různé hustoty, při hledání nejlehčího materiálu, který poskytuje největší tuhost nebo pevnost pro určitý tvarovaný * 0 0 0 0 0
000000 0 0 > 0 0 < 0 výrobek. Podrobný popis těchto poměrových charakteristik je možno nalézt v publikaci Materials Selector: guidelines for minimum weight design Chapman & Halí, London.
Při provádění postupu podle vynálezu se výhodně používá konvergentní tryska, protože překvapivě vyvolává lepší expanzi tvarovaného dílu při otvírání formy. Použití těchto konvergentních trysek je známo ze zveřejněné mezinárodní patentové přihlášky VO-A-94/11177, přičemž ale v případě předmětného vynálezu se konvergentní tryska používá pro dodání orientace plastické hmotě a/nebo vláknovému zpevnění ve výlisku, takže tvarovaný díl může získat vyšší tuhost a pevnost v určitém směru, V této mezinárodni zveřejněné patentové přihlášce VO-A-94/11177 se ale nikde neuvádí žádná zmínka o tom, že použitím této konvergentní trysky může být dosaženo rozpínání tvarovaného dílu, zatímco postup podle vynálezu nevyvolává žádnou, nebo prakticky žádnou, anisotropii ve tvarovaném výrobku.
Tato konvergentní tryska může být zhotovena jako tryska s koncovým kuželem, ale rovněž ve formě s vloženou děrovanou homogenizační deskou (deska s určitým počtem otvorů) v čele trysky.
Výhody vynálezu se projeví velmi zřetelně v případech, kdy se postup podle vynálezu použije pro výroby výrobků miskovitého tvaru.
Tento tvarovaný výrobek má dva miskové povrchy, čímž se v tomto popisu rozumí dva povrchy ležící navzájem proti sobě, které jsou většinou rovnoběžné, jejichž délka a šířka jsou větší než tloušťka výlisku mezi těmito povrchy. Povrchy misky nemusejí být být pouze ploché, ale například mohou být • · • · • · · · ·«·» ·· k· zakřivené nebo dvoj itě zakřivené.
Částečné otevření formy pouze v okamžiku, kdy již jeden miskový povrch vychladl, pod teplotu měknutí polyolefinového polymeru nebo polykondenzačního polymeru, vede k tomu, že alespoň jeden povrch misky není pórovitý, to znamená že alespoň jeden povrch je prostý pórů. Přítomnost alespoň jednoho povrchu misky, který není pórovitý, vede ke zlepšení specifického modulu a pevnosti s ohledem na neexpandovaný výlisek. Navíc se takový povrch může vhodně natřít.
Výhodně se forma částečně otvírá až poté, co oba miskové povrchy vychladly.
V důsledku toho jsou oba miskové povrchy bez pórů, takže se získá tvarovaný díl se sendvičovou strukturou. Sendvičová struktura dodává výlisku ve tvaru misky zvláště vysokou tuhost a pevnost. Slabým místem v sendvičových strukturách je často adheze mezi středem a povrchem misky.
U známých sendvičových struktur se tato adheze často zlepšuje pomoci tak zvaných tkanin 3D, přičemž pod tímto označením se obvykle mini trojrozměrná vláknitá struktura ve formě tkaniny. Vlastností tkaniny 3D je to, že některá z vláken, která zpevňují střed, prostupují do povrchu misky, což podporuje adhezi mezi středem a povrchem misky. Tkaniny 3D a z nich vyrobené kompozitní výrobky jsou popsány v publikaci : A. Schrauwers Kunststoff Magazíne, 1933, str. 15. Nevýhody používání tkaniny 3Ď spočívají v tom, že musí být předem vyrobena na míru a že se musí pro každé vstřikování odděleně vkládat do formy. Tkanina 3D se navíc může používat jen v kombinaci s termosetovými plastickými hmotami, které mají velmi nízkou viskozitu. Podle předmětného vynálezu bylo překvapivě zjištěno, že alespoň • · · · · · ······ · · · · · · · část zpevňujících vláken je přítomna částečně ve středu a částečně v nepórovitém povrchu misky, čehož důsledkem je to, že není nezbytné používat tkaninu 3D. Rovněž bylo zjištěno, že vlákna ve středu tvarovaného dílu vytvářejí trojrozměrnou sít a jsou orientována rovnoběžně s plochou povrchu výlisku ve tvaru misky. Tímto způsobem předmětný vynález poprvé nabízí možnost použití vstřikovací technologie k výrobě (polo)sendvičové struktury zpevněné vlákny, přičemž se používá termoplastu vyztuženého vlákny, kde vlákna ze středu prostupují do povrchu. Taková struktura přispívá k vynikajícímu specifickému modulu a pevnosti, i když je nepórovitý pouze jeden povrch misky.
Indexem toku taveniny (MFI) se v tomto popisu míní index toku taveniny měřený podle ISO 1133. U polypropylenu se index toku taveniny měří při teplotě 230 °C pod zatížením 2,16 kg.
Index toku taveniny u polyolefinu, který se má použít podle tohoto vynálezu, je výhodně vyšší než 30 gramů/10 minut, a výhodněji vyšší než 50 gramů/10 minut. Podle vynálezu bylo zjištěno, že při takovémto indexu toku táveniny dochází k lepší expanzi tvarovaného dílu při otvírání formy. Výhodně je tento index toku taveniny nižší než 700 gramů/10 minut.
_ Číselný průměr molekulové hmotnosti (Mn) polykondenzačních polymerů, které se mají při provádění postupu podle vynálezu použít, je výhodně vyšší než 5000 g/mol. Tento postup se ukázal jako účinný pro všechny polykondenzační polymery, které jsou posud k dispozici.
U současných polymerizačních technologií je horní hranice molekulové hmotnosti dostupných polykondenzačních polymerů přibližně 90 000 g/mol. Je možné očekávat, že polykondenzační polymery s vyšší molekulovou hmotností, pokud budou k dispozici, bude možné zpracovávat postupem podle vynálezu až do molekulové hmotnosti přibližně 200 000 g/mol.
Termínem průměrná délka vlákna se v tomto popisu rozumí číselný průměr délky vlákna. Tato hodnota se může u tvarovaného dílu stanovit pomocí světelného mikroskopu po odstranění matice polymeru, například spálením polymeru.
V případech, kdy polymerní kompozice obsahuje skleněná vlákna jako vlákna zpevňující, potom je v této polymerní kompozici výhodně obsaženo 5 až 6 % hmotnostních těchto skleněných vláken, výhodně 10 až 60 % hmotnostních těchto skleněných vláken. V případech, kdy polymerní kompozice obsahuje uhlíková vlákna jako vlákna zpevňující, potom je v této polymerní kompozici obsaženo výhodně 1 až 10 % hmotnostních těchto uhlíkových vláken, výhodně 2 až 7 % hmotnostních těchto uhlíkových vláken.
Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že takové sťněsi velmi dobře expandují.
Dále bylo podle předmětného vynálezu zjištěno, že vytvarovaná část může snadno expandovat na dvacetinásobek své původní tloušťky. Tímto způsobem se získá výlisek s pórovitostí 95 %. Pórovitosť (P) tohoto tvarovaného dílu se v tomto popisu stanoví následujícím způsobem:
P = [d(0) - d(p)]/d(O)) x 100 (%) ve kterém :
před expanzí a po expanzi.
vynálezu je rovněž to, že se může · · · · · · • · · · · · · • ····· φ φ φ φ Φ * φφφφ »®φφ φφ φφ * d(0) je hustota d(p) Je hustota Výhodou postupu podle získat pórovitý tvarovaný díl bez nutnosti použít chemických nebo fyzikálních nadouvadel. Vysoká pórovitost tohoto tvarovaného dílu je výhodná s ohledem na docílení vysokého specifického modulu a pevnosti, protože tato vztažná čísla jsou nepřímo úměrná hustotě.
Rychlost, s níž se forma otevírá, se výhodně volí v závislosti na viskozitě polyolefinu nebo na hodnotě Mn těchto polykondenzačních polymerů. Při vysoké viskozitě nebo hodnotě Mn se výhodně volí nižší rychlost, než při -nízké viskozitě nebo Mn. Nej lepších výsledků se docílí upravením rychlosti otvírání podle rychlosti expanze výlisku tak, aby po otevření formy tvarovaného dílu byl dále tento díl přitlačován k polovinám formy v důsledku expanze tvarovaného dílu a aby oba povrchy misky přesně obrážely přilehlé povrchy formy.
Forma se výhodně otvírá rychlostí, která se pohybuje v rozmezí od 0,05 do 10 milimetrů/sekundu, neboř při těchto hódnotách se dosáhne výroby tvarovaných částí s vysokou pórovitostí a s povrchem bez pórů.
Podle předmětného vynálezu bylo dále zjištěno, že tyto meze mohou kolísat v závislosti na množství vlhkosti v disperzi. Čím je vyšší obsah vlhkostí přítomné v disperzi, tím rychleji, nebo více, se forma může otevírat, přičemž se stále ještě získá alespoň jeden hladký povrch misky prostý pórů. Každý odborník pracující v daném oboru bude schopen snadno stanovit rychlost jakou se forma otvírá, a vzdálenost do níž se má otevřít. Množství vlhkosti v disperzi je • · • · · 9 · ···· «· ·· * výhodně nižší než 5 000 ppm. Takto se zabrání vzniku propadlin v povrchu.
Vynález se rovněž týká miskovitě tvarované termoplastického tvarovaného dílu obsahuj ícího alespoň polyolefin nebo polykondenzační polymer a zpevňující vlákna.
Takovéto tvarované díly jsou popsány v dokumentu JP-A-5-17631. Tvarované části popsané v JP-A-5-17631 obsahují polyolefin s indexem toku taveniny gramů/10 minut, nebo vyšším, a s více než 20 % hmotnostními zpevňujících vláken o délce 5 milimetrů, nebo více.
Nedostatkem těchto tvarovaných dílů popsaných v dokumentu JP-A-5-17631, je to, že mají specifický modul a specifickou pevnost příliš nízkou pro použité polyolefiny, zpevněné vlákny.
Cílem tohoto vynálezu je poskytnout tvarovaný díl, který nemá uvedený nedostatek.
Tento cíl byl dosažen tak, že výlisek má pórovitý střed a alespoň jeden povrch misky bez pórů, přičemž 1 až 60 % hmotnostních tohoto tvarovaného dílu je tvořeno zpevňuj ícími vlákny s průměrnou délkou mezi 0,8 až 15 milimetrů, z nichž je alespoň část přítomna ve středu a část je přítomna v nepórovitém povrchu misky, a dále má tento tvarovaný díl pórovitost mezi 5 a 95 %, výhodně mezi 10 a 90 % a nej výhodněji 20 až 85 %. Tento expandovaný tvarovaný díl podle vynálezu má vyšší specifickou tuhost a pevnost než neexpandované výlisky, které jsou například popsány v JP-A-5-17631.
• · · · · φ · «· φφ ··
V případě tvarovaných dílů s pórovitostí vyšší než 20 % hmotnostních se projevuje velmi nízká anisotropie, zatímco tvarované díly s pórovitostí nižší než 95 % objemových mají povrch misky bez pórů.
Polyolefin má výhodně index toku taveniny nejméně 30 gramů/10 minut.
Tento polyolefin je možno zvolit ze skupiny zahrnující polyethylen a polypropylen, nebo kopolymery ethylenu a propylenu. Polyolefin výhodně obsahuje polypropylen. Výhodou polypropylenu je vysoká teplota tavení v důsledku čehož má tvarovaný díl vyšší teplotu tepelného ohybu a relativně nižší pořizovací cenu.
Vhodnými polykondenzačními polymery j sou polykarbonát, polyester, polyamid, polyakrylát, polyketon, polyimid, polyaramid, polymemí kapalný krystal (LCP) , polyurethan a kopolymery těchto pólykondenzátů. Výhodně se tyto polykondenzační polymery voli ze skupiny zahrnuj ící polyamid 6.6,' polyamid 11, polyamid 12, polyethylentereftalát, polybutylentereftalát a jejich kopolymery. Výhodou poslední skupiny je relativně jejich nízká cena.
Zpevňuj ící vlákna se mohou vybrat ze skupiny zahrnující uhlíková vlákna, aramidová vlákna, kovová vlákna, skleněná vlákna, keramická vlákna, nebo jejich směsi. Tvarovaný díl podle tohoto vynálezu výhodně obsahuje jako zpevňující vlákna skleněná vlákna nebo vlákna uhlíková. Skleněná vlákna mají výhodu v tom, že jsou levná. Uhlíková • 44 4 »4 • · · ·
I 4 4 1
I 4 4 «
44 44« • «
4 ·<
vlákna mají výhodu v tom, že mají vyšší pevnost v tahu.
I když se výhod vynálezu docílí již tehdy, když je alespoň jeden povrch misky bez pórů, je výhodně, když bez pórů jsou oba povrchy misky. Tvarovaný díl pak má sendvičovou strukturu. Výhodou sendvičové struktury je to, že specifické vlastnosti materiálu jsou lepší, než vlastnosti výlisku, který tuto sendvičovou strukturu nemá. Výsledkem této sendvičové struktury a skutečnosti, že část zpevňujícíc vláken je částečně ve středu a částečně v nepórovitém povrchu misky je to, že tvarovaný díl podle vynálezu má výhodně specifický modul pevnosti v ohybu alespoň 10.
Tvarované díly podle vynálezu se výhodně používají ve stavebních panelech, v prvcích a panelech karosérií v automobilovém průmyslu, v bílém zboží a ve stavebnictví; jako kryty proti postřiku, štíty proti hluku, požární stěny, regály na zásilky, blatníky, kapoty, palubní desky, panely pro pračky, pro bubnové sušičky, pro karavany a letadla, jako nárazníky, automobilové dveře, nakládací rampy, přilby, pancéřové desky, izolační stěny jak pro teplo, tak i proti hluku, kontejnery, palety, akustické tlumiče, střešní vložky, dopravní kontejnery a přístrojové desky. Tvarované díly podle vynálezu se rovněž mohou používat v součástkách pro kola, jako součásti skútrů a jako součásti motocyklů. Zvláště v oblastech, kde je důležitá zvuková izolace, představují tvarované díly podle vynálezu velké výhody. Použití těchto tvarovaných dílů podle vynálezu zejména představuje výhody u takových výrobků, které musejí splňovat požadavky zvukotěsnosti. Bylo zjištěno, že rozdíly v hustotě mezi povrchem misky bez pórů a vnitřkem výlisku podle vynálezu mají příznivý účinek na jejich zvukotěsnost.
• · · « ·
Příklady provedení vynálezu
Postup podle vynálezu a získané tvarované díly budou v další části vysvětleny blíže s pomocí následujících příkladů provedení, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah předmětného vynálezu.
Zpevňující vlákna se mohou dispergovat v tavenině polyolefinu nebo polykondenzačního polymeru, přičemž se jako výchozí suroviny použije sekaných pramenů souvislých vláken, které jsou povlečeny nebo potaženy uvažovaným termoplastem.
Při povlékání se pramen souvislých vláken oddělí na jednotlivá vlákna a protahuje se impregnačním průvlakem, do kterého se vhání roztavená termoplastická hmota. Protože vlákna byla oddělena je každé vlákno plně smočeno a impregnováno roztaveným termoplastem, Hladký pramen o průměru asi 3 milimetry se z průvlaku odtahuje a chladí. Nakonec se pramen seká na granulát o požadované délce (například 10 - 12 milimetrů). Vlákna jsou v granulátu obvykle vzájemně rovnoběžná, kde každé vlákno je odděleně obklopeno termoplastem. Povlékaná vlákna jsou prodávána například firmami Hoechst/PCI (Compec , Celstran ), Borealis (Nepol^), LNP/Kawasaki Steel (Verton^).
Potahování souvislých zpevňujících vláken termoplastem, aniž by jednotlivá vlákna byla smočena, se ’ v tomto popisu nazývá Continuous Glass Sheating (metoda CGS, souvislé potažení skla). Výhodou proti povlékání (pultruze) je vyšší rychlost výroby (a tedy nižší cena). V případě granulátu CGS je též délka skla stejná jako délka granulátu a vlákna jsou vzájemně rovnoběžná.
·· ·· *♦ · · · · · 4 9 • 4 · · · 4 • · · · 4 4 ·· • · « · ···· · · ··
Povlečená a potažená vlákna se snadno dispergují v tavenině termoplastu v tavícím pásmu extrudéru.
Index toku taveniny se měřil podle ISO 1133, u polypropylenu při teplotě 230 °C a při zátěži 2,16 kg.
Modul pevnosti v ohybu a pevnost v ohybu byl stanoven podle ISO 178 při poměru 1/d rovném 16.
Odolnost tvarovaného dílu proti ohybu při vyvinutí určité síly je vyjádřena jako specifický modul a odolnost proti prasknutí je vyjádřena jako specifická pevnost. Tyto specifické hodnoty závisejí na tvaru dotyčného předmětu.
Specifický modul a pevnost miskovitého tvarovaného dílu jsou nejlépe aproximovány na ploché desce. Specifický modul ploché desky je podílem třetí odmocniny modulu pevnosti v ohybu a hustoty, přičemž poměrové číslo se získá, když se α modul pevnosti v ohybu vyjádří v MPa a hustota v kg/m . Specifická pevnost desky je dána podílem druhé odmocniny namáhání v ohybu a hustoty, přičemž poměrové číslo se získá, když se namáhání v ohybu vyjádří v MPa a hustota v kg/m . Popis těchto poměrových čísel je uveden v publikaci : Materials Selector: guidelines for minimum weight design”, Chapman & Halí, London.
Při zkouškách se použilo vstřikovací zařízení Stork SX-3000-2100. Použitým šnekem byl univerzální šnek o průměru 72 milimetrů a délce 22D (podávání/komprese/čerpání: 12D/6D/4D). Hloubka závitu v podávacím pásmu činila
9,75 milimetrů a v čerpacím pásmu 5 milimetrů. Poměr komprese je 1,95.
··
Špičkou šroubu je obvyklá šroubová špička pro zpracováni PVC, kombinovaná s proudnicovým prstencovým ventilem. Špička nosu je obvyklá špička šroubu o délce 118 milimetrů, a s vnitřním průměrem 19 milimetrů, která se na délce 10 milimetrů sbíhá do koncového průměru 4 milimetry.
Materiál se vstřikoval do formy plochého tvaru (o rozměrech 510 x 310 mm) přes středový vtokový kanálek.
Příklad 1
Podle tohoto příkladu byl tvarovaný díl vyroben z materiálu, tvořeného směsí pramenů skleněných vláken potažených polypropylenem. Pramen skleněných vláken byl smíchán s vlákny z polypropylenu. Smíšená vlákna sklo/polypropylen byla získána od fy. Vertotex (Twintex,
R PP75 630-02); index toku taveniny (230 °C, 2,16 kg) polypropylenových vláken PP byl 20 gramů/10 minut.
p
Polypropylenový potah se získal od DSM (Stamylan
Ρ 112MN40). Index toku taveniny (230 °C, 2,16 kg) polypropylenového potahu činil 47 gramů/10 minut. Obsah skla vě směsi byl 37,5 % hmotnostních, hmotnostní poměr PPMFI=100 k PPMFI=20 θίηίΐ 4:1. Index toku taveniny směsi tedy byl 40 gramů/10 minut. Délka granulátu byla 12 milimetrů.
Vstřikovací zařízeni Stork, popsané výšé, bylo použito jako vstřikovací lis s následujícím nastavením: Teploty válce činily u násypky/pásma 1/pásma 2/pásma 3/pásma 4/nosu postupně 40/280/290/300/320/320/320 °C; teplota formy 110 °C; rychlost: 20 otáček/minutu; měrná dráha :
180 milimetrů; protitlak: 0,3 MPa; přídržný tlak: žádný;
doba chladnutí: 105 - 150 sekund v závislosti na tloušťce předmětu; rychlost vstřikování: 83 milimetrů/sekundu; měrná doba: 35 sekund; stupeň zatížení: 100 %.
Materiál byl dispergován ve vstřikovacím zařízení a vstřikoval se do deskové formy, která měla tloušťku 4 milimetry prostřednictvím konvergentní trysky. Ihned po vstříknutí se forma otvírala lineární rychlostí 0,08 milimetru/sekundu po délce dráhy 3,1 milimetru. Po uplynutí doby chlazení, při které celý tvarovaný díl vychladl pod teplotu měknutí polypropylenu, se forma dále otevřela a tvarovaný díl byl uvolněn.
Zjistilo se, že tento tvarovaný díl homogenně a
expandoval a měl tloušťku 7,1 milimetru, hustotu 602 kg/m a pórovitost 51 %. Modul pevnosti v ohybu (E) činil 2325 MPa, pevnost v ohybu 44,3 MPa a prodloužení při přetržení (e|jreak) činilo 3,3 %. Specifický modul (Espec) činil 10,2 a specifická pevnost (sspec) 3,5. Na jedné straně byl povrch hladký a prostý pórů a na druhé straně byl pórovitý a hladký. To ukazuje, že při hodnotě MFI rovné 40 gramů/10 minut probíhá rozpínání tak pomalu, že při zvolené rychlosti otvírání byl pouze jeden povrch tvarovaného dílu v dostatečném styku s povrchem formy, čímž vznikl miskovitý povrch, který nebyl pórovitý.
Příklad 2
Podle tohoto příkladu byl tvarovaný díl vyroben z materiálu tvořeného směsí pramenů skleněných vláken potažených polypropylenem. Pramen skleněných vláken byl smíšen s vlákny z polypropylenu. Smíšená vlákna sklo/polypropylen byla získána od fy. Vertotex (Twintex , *··· · · · 9 9 9
9 · · · 9 · · ·· • 999 9 9 9 9999 · ··· ·· • · · 9 9 9
9999 99 99 9 99 99
R PP75 630-02); index toku taveniny (230 °C, 2,16 kg) polypropylenových vláken byl 20 gramů/10 minut. Polypropylenový potah se získal od BASF (Novolen^ 1100VC). Index toku taveniny polypropylenového potahu činil 100 gramů/10 minut. Obsah skla ve směsi byl 37,5 % hmotnostních, hmotnostní poměr PPmfi=iqo ^^MFI=20 ^inil 4:1. Index toku taveniny polypropylenu ve směsi tedy byl 70 gramů/10 minut. Délka granulátu byla 12 milimetrů.
Materiál byl dispergován ve vstřikovacím zařízení Stork při stejném nastavení jako v příkladu 1, přičemž se vstřikoval se do deskové formy o tloušťce 4 milimetry pomocí konvergentní trysky. Ihned po vstříknutí se forma otvírala lineární rychlostí 0,08 milimetru/sekundu po délce dráhy
3.1 milimetru. Po uplynutí intervalu chlazení se forma otevřela a výlisek byl uvolněn.
Podle tohoto příkladu se zjistilo, že tvarovaný díl homogenně expandoval, přičemž jeho tloušťka byla
O
7.1 milimetru, hustota 567 kg/m a pórovitost 54 %. Modul pevnosti v ohybu (E) činil 2555 MPa, pevnost v ohybu 46,9 MPa a prodloužení při přetržení (ebreak) je 3,1 %· Specifické vlastnosti jsou Espec = 11,2 a ffSpec = 4,0.
Povrch byl po obou stranách zcela hladký a prostý pórů.
Příklad 3
Materiál, nastavení vstřikovacího zařízeni a postup až do vstřikování, včetně vstřikování, byly stejné jako v příkladu 2. Forma však měla tloušťku jen 3 milimetru místo 4 milimetrů.
Ihned po vstříknutí se forma otvírala lineární rychlostí 0,08 milimetru/sekundu po dráze 1,9 milimetru. Po uplynutí intervalu chlazení se forma otevřela a výlisek byl uvolněn.
Podle tohoto příkladu se zjistilo, že výlisek stejnoměrně expandoval, přičemž měl tloušťku 4,9 milimetru, hustotu 610 kg/πν a pórovitost 51 %. Modul pevnosti v ohybu činil 2689 MPa, pevnost v ohybu 55,5 MPa a prodloužení při přetržení 3,4 %. Specifickými vlastnostmi jsou ESpec = 10,6 a ffSpec = 3,9. Povrch byl zcela prostý pórů na obou stranách.
Porovnávací pokus A
Materiál, nastavení vstřikovacího zařízení a postup byly stejné jako v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že se tvarovaný díl chladil bezprostředně po vstřikování pod teplotu měknutí polypropylenu, aniž by se forma částečně otevřela. Po uplynutí intervalu chlazení se forma plně otevřela a výlisek byl uvolněn.
Neexpahdovaný výlisek měl tloušťku 4,0 milimetry, a
hustotu 1028 kg/m a pórovitost 16 %. Modul pevnosti v ohybu desky činil 4266 MPa, pevnost v ohybu 110,9 MPa a prodloužení při přetržení bylo 4,0 %. Specifické vlastnosti jsou ESpec = 7,4 a <*Spec = 3,1. Povrch byl zcela prostý pórů a hladký po obou stranách. Při tomto postupu se zjistilo, že výlisek heexpandoval a měl nízké specifické vlastnosti. Pórovitost 16 % byla důsledkem dutin, vytvořených nepoužitím přídržného tlaku.
Porovnávací pokus B
Materiál, nastavení vstřikovacího zařízení a postup byly stejné jako v pokusu A, pouze s tím rozdílem, že nyní se po dobu 10 sekund použil přídržný tlak 3,5 MPa bezprostředně po vstřikováni. Po uplynuti intervalu chlazeni se forma plně otevřela a výlisek byl uvolněn.
Neexpandovaný tvarovaný díl měl tloušťku 4,0 milimetry, hustotu 1225 kg/m a pórovitost 0 %. Modul pevnosti v ohybu desky činil 6720 MPa, pevnost v ohybu 178,3 MPa a prodloužení při přetržení bylo 4,0 %. Specifické vlastnosti jsou ESpec = 7,2 a <7Spec = 3,4. Povrch byl zcela prostý pórů a hladký po obou stranách. Tento pokus ukázal, že pórovitost výlisku z pokusu A byla důsledkem nepřítomnosti přídržného tlaku.
Porovnávací pokus C
Materiál, nastavení vstřikovacího zařízení a postup byly stejné jako v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že se nyní po dobu 10 sekund použil přídržný tlak 3,5 MPa bezprostředně po vstřikování. Ihned potom se forma částečně otvírala lineární rychlostí 0,08 milimetru do vzdálenosti
3,1 milimetru. Po uplynutí intervalu chlazení se forma plně otevřela a výlisek byl uvolněn.
Tvarovaný díl vykazoval po obou stranách hrubý pórovitý miskovítý povrch, z něhož vyčnívala skleněná vlákna. Tloušťka kolísala od 4 do 7,1 milimetru. Hustota α byla nižší než 1000 kg/m . To ukázalo, že použití přídržného tlaku nevyvolává homogenní expanzi lisovaného dílce.
V intervalu 10 sekund, kdy byl použit přídržný tlak, již ·· ·· ·· 9 ·· ···· · · · · · ·
9 9 9 9 9 9 9 9-9
999 99 · 9999 9 999 999
9 9 9 9 9 9
9999 99 99 9 99 99 tvarovaný díl vychladl natolik, že mezi oběma povrchy misky j iž nebyla přítomná směs s teplotou nad teplotou měknutí polypropylenu.
Porovnávací pokus D
Nastavení vstřikovacího zařízení a postup byly stejné jako v příkladu I, pouze s tím rozdílem, že nyní byl použit odlišný materiál: Stamylan^ Ρ 112MN40 s MFI gramů/10 minut a se 40 % hmotnostními skleněných vláken (délka 0,1 až 0,3 milimetru).
Ihned po vstřikování se forma otvírala lineární rychlostí 0,08 milimetru/sekundu po délce dráhy
3,1 milimetru. Po uplynutí intervalu chlazeni se forma plně otevřela a výlisek byl vyhozen. Výlisek neexpandoval a nezaujal tvar formy, přičemž měl pórovitost 12 %. To ukázalo, že délky skleněného vlákna 0,1 až 0,3 milimetru jsou příliš krátké k tomu, aby umožnily expanzi výlisku.
Příklad 4
Postup a nastavení vstřikovacího zařízení byly stejné jako v příkladu 2, pouze s tim rozdílem, že nyní nastavené teploty válce činily pro násypku/pásmo 1/pásmo 2/pásmo3/ pásmo 4/pásmo 5/nos postupně 40/280/290/310/325/325/325 ”C.
Jako materiál se v tomto příkladů použil Fiberstran Gl/40 od fy. DSM Engineering Plastics (USA), povlékací granulát tvořený polyamidem s hodnotou Mn 25 000 g/mol, obsahujícím 40 % hmotnostních skleněných vláken.
Bezprostředně po vstřikování se forma otvírala ♦ · • · ··
lineární rychlostí 0,55 milimetru/sekundu po délce dráhy
3.1 milimetru. Po době chlazeni se forma plně otevřela a výlisek byl uvolněn.
Po provedení tohoto postupu se zjistilo, že tvarovaní díl homogenně expandoval, přičemž měl tloušťku α z
6.1 milimetru, hustotu 625 kg/m a pórovitost 57 %.
Mechanické vlastnosti se měřily na suchých vzorcích. Modul pevnosti v ohybu činil 4400 MPa, pevnost v ohybu 85 MPa a prodlouženi při přetržení 3,2 %. Specifické vlastnosti jsou Espe= 12,2 a ^spec= 4,7. Povrch byl prostý pórů a hladký po obou stranách.
Příklad 5
Nastavení vstřikovacího zařízení a postup byly stejné jako v příkladu 4.
R
V tomto příkladu se jako materiál použil Celstran N66C40-01-04, což je materiál pro potahování získaný od PCI/Hoechst-Celanese tvořený polyamidem PA 6.6 s hodnotou Mn vyšší než 5000 g/mol a obsahujícím 40 % hmotnostních uhlíkových vláken.
Ihned po vstřikování se forma otvírala lineární rychlostí 0,55 milimetrů/sekundu po délce dráhy 2,7 milimetru. Po době chlazení se forma dále otevřela a tvarovaný díl byl uvolněn.
Podle tohoto příklad se zjistilo, že výlisek stejnoměrně expandoval, přičemž měl tloušťku 5,7 milimetru, α hustotu 671 kg/mJa pórovitost 50 %. Mechanické vlastnosti se měřily na suchých vzorcích. Modul pevnosti v ohybu činil
8600 MPa, pevnost v ohybu 110 MPa a prodloužení při přetrženi činilo 2,9 %. Specifické vlastnosti byly Espec= 14’2 a ffspec= 4,9. Povrch byl prostý pórů a byl hladký po obou stranách.
Příklad 6
Při výrobě tvarovaného dílu podle tohoto příkladu se jako materiál použila směs obsahující prameny skleněných vláken povlečených polypropylenem. Skleněné vlákno z pramene skleněných vláken bylo získáno od Vetrotex, přičemž se navíc k těmto skleněným vláknům přidala souvislá polypropylenová vlákna (Twintex^, R PP 630-02) . Hodnota MFI těchto polypropylenových vláken byla 20 gramů/10 minut.
Polypropylenový povlak se získal od fy. Montell (Valtec^ HH442-H). Hodnota MFI povlaku byla 700 gramů/10 minut. Směs obsahovala 37,5 % hmotnostních skla, hmotnostní poměr EEMFI=700 EEMFI=20 4:1. Hodnota MFI polypropylenu ve směsi tedy byla 340 gramů/10 minut. Délka granulátu byla 12 milimetrů. Obsah vlhkosti ve směsi, měřený metodou Karl-Fischer, byl nižší než 100 ppm.
Jako vstřikovacího zařízení bylo použito zařízení Stork, které je popsáno výše, s následujícím nastavením : teploty válce pro násypku/pásmo 1/pásmo 2/pásmo 3/pásmo 4/ pásmo 5/nos činily postupně 40, 190, 210, 230, 270, 285,
285 °C; teplota formy: 85 'C; rychlost: 40 otáček/minutu; měrná dráha: 110 milimetrů; protitlak: 0,1 MPa; přídržný tlak: žádný; doba chlazení: 60 až 80 sekund; rychlost vstřikování: 100 milímetrů/minutu; měrná doba : 25 sekund; stupeň zatížení: 100 %.
Materiál se dispergoval ve vstřikovacím zařízení, • · přičemž se vstřikoval přes konvergentní trysku do deskové formy, která měla tloušťku 2 milimetry.
Ihned po vstříknutí se forma otvírala lineární rychlostí 0,1 milimetru/sekundu po délce dráhy 1,8 milimetru. Po uplynutí intervalu chlazení, kdy celý tvarovaný díl ochladl pod teplotu zpracování polypropylenu, se forma dále otevřela a tvarovaný díl byl uvolněn. Podle tohoto příkladu se zjistilo, že výlisek stejnoměrně expandoval a měl tloušťku 3,8 milimetru, hustotu 645 kg/m a pórovitost 40 %. Modul pevnosti v ohybu činil 3105 MPa, pevnost v ohybu činila 54,5 MPa a prodloužení při přetržení činilo 3,9 %. Specifické vlastnosti byly ESpec= 10,5 a = 3,6. Povrch byl zcela prostý pórů a byl hladký po obou stranách.
Příklad 7
Strojní nastavení vstřikovacího zařízení bylo stejné jako v příkladu 6, pouze byla jiná délka dráhy po níž se forma otvírala bezprostředně po vstřikování. Materiál byl rovněž stejný jako v předchozím příkladu. Ihned po vstřikování se forma otvírala lineární rychlostí 0,1 milimetru/sekundu po délce dráhy 2,9 milimetru. Po uplynutí doby chlazení, kdy celý tvarovaný dil vychladl pod teplotu zpracování polypropylenu, se forma otevřela a vylisovaný dílec byl uvolněn. Povrch výlisku nebyl na obou stranách zcela prostý pórů.
Příklad 8
Strojní nastavení vstřikovacího zařízení bylo stejné jako v příkladu 6, pouze byla jiná délka dráhy po níž se • · · • ·
- 22 ·· ·· » · · « • · « forma otvírala bezprostředně po vstřikování. Materiál byl rovněž stejný jako v předchozím příkladu, s tím rozdílem, že byla jiná naměřená vlhkost, která činila 2732 ppm. Ihned po vstřikování se forma otvírala lineární rychlostí
0,1 milimetru/sekundu po délce dráhy 2,9 milimetru. Po uplynutí intervalu chlazení, kdy celý tvarovaný díl vychladl pod teplotu zpracování polypropylenu, se forma dále otevřela a výlisek byl uvolněn.
Podle tohoto příkladu se zjistilo, že tvarovaný díl homogenně expandoval a měl tloušťku 4,9 mm, hustotu 490 kg/m . a pórovitost 60 %. Modul pevnosti v ohybu byl 1869 MPa, pevnost v ohybu byla 31,5 MPa a prodloužení při přetržení bylo 3,7 %. Specifické vlastnosti byly ESpec ~
11,7 a dSpec = 3,6. Povrch byl zcela prostý pórů a byl hladký po obou stranách.
Příklad 9
Strojní nastavení vstřikovacího zařízení bylo stejné jako v příkladu 6, s tím rozdílem, že byla jiná délka dráhy po níž se forma otvírala bezprostředně po vstřikování. Materiál byl rovněž stejný jako v prvém příkladu, s výjimkou naměřeného obsahu vlhkosti, který činil 5600 ppm. Ihned po vstřikování se forma otvírala lineární rychlostí
0,1 milimetru/sekundu po délce dráhy 2,9 milimetru. Po uplynutí intervalu chlazení, kdy celý výlisek vychladl pod teplotu zpracování polypropylenu, se forma dále otevřela a výlisek byl uvolněn. Povrch byl po obou stranách zcela prostý pórů a vykazoval značný počet propadlin, vyvolaných zavlečenou nerozpuštěnou vlhkostí.
·» · • ·
- 23 ·· ·« • · · · • · · « · ·· ·· • · · · cídíte KSteB ťsývokát
W30 řBWKA%, ΙΛΆ&άΙ

Claims (5)

1. Způsob výroby tvarovaného dílu z termoplastu, který obsahuje tyto kroky:
(a) dispergování zpevňujících vláken v tavenině polyolefinového polymeru nebo polykondenzačního polymeru, (b) vstřikování takto získané polymemí kompozice do uzavřené formy pomocí extrudéru nebo vstřikovacího zařízení, vyznačující se tím, že se tato polymemí kompozice, ve které je podíl vlhkosti menši než 5000 ppm, vstřikuje tryskou do formy, která se částečně otvírá, když alespoň část povrchu tvarovaného dílu vychladla pod teplotu měknutí polyolef inového nebo polykondenzačního polymeru, zatímco střed tvarovaného dílu má teplotu nad uvedenou teplotou měknutí, přičemž 1 až 60 % hmotnostních této polymemí kompozice je tvořeno zpevňujícími vlákny o průměrné délce mezi 0,8 a 15 milimetrů.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použije konvergentní tryska.
3. Způsob podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tvarovaný díl má tvar misky.
4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že index toku taveniny polyolef inu je vyšší než
30 gramů/minutu.
5. Termoplastický tvarovaný díl vyrobený z kompozice obsahující alespoň polyolefinový nebo polykondenzační polymer a zpevňující vlákna, vyznačující se tím, že tento tvarovaný díl má pórovitý střed a alespoň jeden nepórovitý • 4 * • ·
- 24 24 tototo to • to • ♦··· · povrch misky, přičemž 1 až 60 % hmotnostních této kompozice je tvořeno zpevňujícími vlákny o průměrné délce mezi 0,8 a 15 milimetrů, jejichž alespoň část je přítomna částečně ve středu a částečně v nepórovitém povrchu misky, a výlisek má pórovitost mezi 5 a 95 % objemovými.
CZ0129199A 1996-10-14 1997-10-14 Zpusob výroby termoplastického tvarovaného dílu atermoplastický tvarovaný díl CZ298638B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1004268A NL1004268C2 (nl) 1996-10-14 1996-10-14 Schaalvormig vormdeel, een werkwijze voor de vervaardiging en toepassingen ervan.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ129199A3 true CZ129199A3 (cs) 1999-10-13
CZ298638B6 CZ298638B6 (cs) 2007-12-05

Family

ID=19763671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0129199A CZ298638B6 (cs) 1996-10-14 1997-10-14 Zpusob výroby termoplastického tvarovaného dílu atermoplastický tvarovaný díl

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6303070B1 (cs)
EP (1) EP0934150B9 (cs)
JP (1) JP4135982B2 (cs)
AU (1) AU4576697A (cs)
CZ (1) CZ298638B6 (cs)
DE (1) DE69722427T2 (cs)
ES (1) ES2201325T3 (cs)
HU (1) HU225669B1 (cs)
NL (1) NL1004268C2 (cs)
PL (1) PL185405B1 (cs)
SK (1) SK284789B6 (cs)
WO (1) WO1998016366A1 (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7185468B2 (en) 2002-10-31 2007-03-06 Jeld-Wen, Inc. Multi-layered fire door and method for making the same
EP1442957B1 (en) * 2003-01-30 2008-02-27 Key Safety Systems, Inc. Steering wheel with thermoplastic composites
JP4392744B2 (ja) * 2003-03-25 2010-01-06 Ｓａｂｉｃイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社 無塗装自動車外板用成形品の成形方法および成形品
US20070110979A1 (en) * 2004-04-21 2007-05-17 Jeld-Wen, Inc. Fiber-reinforced composite fire door
AU2005238969A1 (en) * 2004-04-21 2005-11-10 Jeld-Wen, Inc Fiber-reinforced composites and building structures comprising fiber-reinforced composites
US7588049B2 (en) * 2005-03-14 2009-09-15 Peter Compton Blyth Polymeric fire hydrant
US20060264557A1 (en) * 2005-05-17 2006-11-23 Arnold Lustiger In-line compounding and molding process for making fiber reinforced polypropylene composites
US8408403B2 (en) * 2005-06-22 2013-04-02 Whirlpool Corporation Molded plastic dishwasher rack tine members including elastomeric bumpers
DE102006038948A1 (de) * 2006-08-18 2008-02-21 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Langfaserstäbchengranulat
US8562894B2 (en) * 2007-09-10 2013-10-22 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Synthetic resin process and article useful for plating applications
EP2036713A1 (de) * 2007-09-11 2009-03-18 Quadrant Plastic Composites AG Verbundplatte auf Basis von HPL-Schichtshoffen
KR101209795B1 (ko) * 2010-11-26 2012-12-10 현대자동차주식회사 압출-사출-발포 연속성형 공법을 이용한 언더커버의 제조방법
DE102014103438A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Airbus Operations Gmbh Spritzgussverfahren zur Herstellung eines Primärstrukturverbindungselements

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4096218A (en) * 1973-07-19 1978-06-20 Asahi-Dow Limited Method of producing foamed thermoplastic resin articles having smooth and glossy surfaces free from swirl marks and hair cracks
JPS60264237A (ja) * 1984-06-12 1985-12-27 Sekisui Chem Co Ltd 繊維強化プラスチツク製ボルト素材の製造方法
JPH0729319B2 (ja) * 1986-09-19 1995-04-05 しげる工業株式会社 発泡製品の射出成形方法およびその装置
US4923650A (en) * 1988-07-27 1990-05-08 Hercules Incorporated Breathable microporous film and methods for making it
JPH04110129A (ja) * 1990-08-31 1992-04-10 Mitsubishi Petrochem Co Ltd ポリプロピレン発泡体の押出成形法
JPH07318B2 (ja) * 1990-12-12 1995-01-11 株式会社日本製鋼所 射出圧縮成形方法及び装置
JPH0692508B2 (ja) * 1991-04-26 1994-11-16 チッソ株式会社 長繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物
JPH05318541A (ja) * 1992-05-25 1993-12-03 Mitsubishi Petrochem Co Ltd プラスチックの射出成形方法
GB9223781D0 (en) * 1992-11-13 1993-01-06 Woodhams Raymond T Cellulose reinforced oriented thermoplastic composites
JPH06328470A (ja) * 1993-05-26 1994-11-29 Toyota Motor Corp 発泡層成形方法およびその装置
JP3375377B2 (ja) * 1993-06-15 2003-02-10 積水化学工業株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法
JP3118125B2 (ja) * 1993-09-17 2000-12-18 株式会社神戸製鋼所 発泡射出成形方法
JP3091611B2 (ja) * 1993-09-20 2000-09-25 株式会社神戸製鋼所 発泡射出成形方法
JP2696061B2 (ja) * 1993-12-29 1998-01-14 株式会社神戸製鋼所 ２層発泡射出成形装置
JPH07247679A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd コンクリート用型枠およびコンクリート用型枠の製造方法
EP0692358A1 (en) * 1994-06-24 1996-01-17 Corell Resin Technology B.V. Method for manufacturing a plastic board and a board obtained with this method
CA2134424A1 (en) * 1994-10-26 1996-04-27 Raymond T. Woodhams Injection molding process for the production of oriented thermoplastic and particulate matter composite articles
JP3015711B2 (ja) * 1994-11-30 2000-03-06 東北パイオニア株式会社 発泡成形体の成形方法及び発泡成形体の成形装置
US6010656A (en) * 1996-02-16 2000-01-04 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Method of forming a light-weight, fiber-reinforced thermoplastic resin product and a light-weight molded product
JPH09277335A (ja) * 1996-02-16 1997-10-28 Idemitsu Petrochem Co Ltd ガラス繊維強化熱可塑性樹脂軽量成形品の製造法及び軽量成形品
JP4080556B2 (ja) * 1996-09-30 2008-04-23 株式会社プライムポリマー 繊維強化熱可塑性樹脂軽量成形品の製造法及び金型
JPH1058573A (ja) * 1996-08-20 1998-03-03 Sumitomo Chem Co Ltd 繊維強化熱可塑性樹脂発泡成形体およびその製造方法
JPH1110673A (ja) * 1997-06-24 1999-01-19 Idemitsu Petrochem Co Ltd 繊維強化樹脂の積層成形方法および積層成形品

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9904334A3 (en) 2000-08-28
PL185405B1 (pl) 2003-05-30
WO1998016366A1 (en) 1998-04-23
DE69722427D1 (de) 2003-07-03
US20020025424A1 (en) 2002-02-28
HUP9904334A2 (hu) 2000-06-28
EP0934150B9 (en) 2003-10-08
HU225669B1 (en) 2007-05-29
SK284789B6 (sk) 2005-11-03
ES2201325T3 (es) 2004-03-16
EP0934150B1 (en) 2003-05-28
JP2001502259A (ja) 2001-02-20
JP4135982B2 (ja) 2008-08-20
AU4576697A (en) 1998-05-11
US6605329B2 (en) 2003-08-12
DE69722427T2 (de) 2004-05-06
CZ298638B6 (cs) 2007-12-05
SK48699A3 (en) 1999-10-08
NL1004268C2 (nl) 1998-04-15
PL332703A1 (en) 1999-09-27
US6303070B1 (en) 2001-10-16
EP0934150A1 (en) 1999-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ129199A3 (cs) Způsob výroby tvarovaného výrobku a tvarovaný výrobek
ES2299211T3 (es) Procedimiento y aparato de preimpregnacion con resina.
JP3290035B2 (ja) 繊維強化熱可塑性シート
US6623838B1 (en) Lightweight resin molded product and production method thereof
CN107250228B (zh) 由互相连接的片段组成的纤维增强泡沫材料
EP3619029A1 (en) Pultruded impregnated fibers and uses therefor
CZ9402000A3 (en) Recyclable moulded thermoplastic structures reinforced by high-molecular fibers and process for preparing thereof
EP1105277A1 (en) Coated, long fiber reinforcing composite structure and process of preparation thereof
CN1827340B (zh) 制备热塑性树脂制品的方法
JP2002509498A (ja) 複合材料およびその生成方法
US20040051212A1 (en) Moldable preform with B-stage thermoset polymer powder binder
JP7082966B2 (ja) 繊維強化発泡粒子成形体、およびその製造方法
KR102338065B1 (ko) 기능화된 3차원 성형체의 제조 방법
CN114605694A (zh) 一种增强型聚丁烯发泡材料及其制备方法
US20240026108A1 (en) Plastic composite with improved physical properties
JP2014069444A (ja) 自動車内装材用成形材料
JPH1119961A (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂軽量成形品の製造法
CA2199106A1 (en) Glass matt reinforced thermoplastics suitable for the production of paintable parts and parts produced therefrom
JP3828215B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂軽量成形品の製造法
JP4438148B2 (ja) 発泡プロペラファンの製造方法
MXPA00001774A (en) Coated, long fiber reinforcing composite structure and process of preparation thereof
JP2007007869A (ja) 熱可塑性樹脂成形品の製造方法
JPH0542609A (ja) 軽量繊維強化熱可塑性樹脂成形品の製造方法
JP2007007870A (ja) 熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法
JPWO2021170946A5 (cs)

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20161014