CZ20002230A3 - Vrstvený spojený materiál s mezivrstvou z termoplastické hmoty, způsob jeho výroby a jeho použití - Google Patents

Abstract

Vrstvený spojený materiál sestává z nosné vrstvy z termoplastického polymeru, na ní umístěné mezivrstvy a na mezivrstvě umístěné teplem vytvrditelné vrstvy, přičemž mezivrstva sestává z termoplastické hmoty jako spojovacího materiálu. Mezivrstva může sestávat ze stejné termoplastické hmoty jako nosná vrstva. Mezi mezivrstvou a teplem vytvrditelnou vrstvou může být umístěna dekorační vrstva. Způsob výroby spočívá v tom, že se materiály pro mezivrstvu, případně dekorační vrstvu a teplem vytvrditelnou vrstvu předloží ve formě tenkých plošných útvarů a následně se při teplotách 150 až 300?C spojí s materiálem nosné vrstvy. Uvedený vrstvený spojený materiál lze použít k výrobě nábytku, podlahových krytin, stěnových panelů, domácích spotřebičů, nebo výlisků v elektrotechnickém průmyslu, stavebnictví, nebo automobilovém průmyslu.

Description

Vrstvený spojený materiál s mezivrstvou z termoplastické hmoty, způsob jeho výroby a jeho použití

Oblast techniky

Vynález se týká vrstveného spojeného materiálu, obsahujícího nosič z termoplastických polymerů, na něm umístěnou mezivrstvu a na mezivrstvě nanesenou ohřevem vytvrditelnou vrstvu. Dále se vynález týká způsobu výroby tohoto vrstveného spojeného materiálu a jeho použití.

Dosavadní stav techniky

Dosud známé vrstvené spojené materiály, které se používají zejména v nábytkářství a pro výrobu vybavení domácností, sestávají v podstatě z nosné vrstvy ze dřeva nebo dřevěního vlákna nebo z za přídavku pryskyřice slisovaných jednotlivých papírů, na kterou jsou za působení tepla a tlaku naneseny dekorační vrstvy a rovněž další ohřevem vytvrditelné vrstvy, tak zvaný overlays. Přitom používané dekorační vrstvy často mají fládrování v podobě dřeva, kovu nebo mramoru. Dekorační vrstvy se v mnoha případech používají spolu s na něm nanesenými ohřevem vytvrditelnými vrstvami jako tak zvané lamináty.

Takovéto vrstvené spojené materiály však mají nevýhodu, že jsou citlivé vzhledem k vlhkosti vnikající od okrajů do vnitřního jádra, přičemž dřevní vlákna nebo jednotlivé papíry mají za působení vlhkosti sklony k bobtnání.

Dále lze takovéto vrstvené spojené materiály deformovat jen s relativně vysokými náklady.

Pro množství průmyslových použití, například v automobilovém průmyslu a v elektrotechnice jsou potřebné jako povrchové materiály, které mají jednak vysokou pevnost v tlaku a jednak relativně vysokou tepelnou odolnost a kromě toho se musí snadno dekorovat.

• · · · • · ··· · ♦ fl

- 2 • flfl » · * · ·

Ve výrobě nábytku se již delší dobu používají povrchové materiály, přičemž se z více vrstev, mezi jinými nosné vrstvy, dekorativní vrstvy a na ni dosedající ohřevem vytvrditelné vrstvy obdrží pomocí dalších spojovacích vrstev, například z papíru nebo lepících folií, vrstvený spojený materiál. Výroba takovéhoto vrstveného spojeného materiálu je však velmi nákladná, často má vysoký podíl formaldehydu a vykazuje nepříznivé bobtnání.

dekorační popisuje dalších vrstvený spojený termoplastických vrstvené polymerů materiálům

Z DE-A 1 97 22 339 je známý vrstvený spojený materiál, který obsahuje nosnou vrstvu z polypropylenu, na ní umístěné dekorační vrtsvy a teplem vytvrditelné vrstvy nanesené na vrstvu. Starší přihláška DE-A 19 858 173 dále materiál z nosné vrstvy z různých polymerů, jako například ze stanovených kopolymerů styrenu nebo z polyoxymetylenu, případně z polybutylentereftalátu, a rovněž na ní umístěné dekorativní vrstvy a na ní položené teplem vytvrditelné vrstvy. Takovéto spojené materiály z nosné vrstvy z termoplastických vykazují oproti stávajícím vrstveným spojeným ze dřeva, děvěných vláken, nebo papíru a podobně vyšší tepelnou odolnost a odolnost proti vlhkosti, lepší mechanickou pevnost a snadnější zpracovatelnost. Na základě jisté tuhosti a křehkosti jednotlivých polymerních vrstvev vykazují ale také vrstvené spojené materiály známé z DE-A 19 722 339 a DE-A 19 858 173 ještě jisté nevýhody při zpracování a vytvarování, zejména u trojrozměné deformace pro součásti pro automobilový průmysl, domácnost a elektrotechnický průmysl. Dále jsou u těchto vrstvených spojených materiálů patrné nedostatky z hlediska jejich mechanické stability, které vedou k ne zcela dostačující přilnavost mezi nosnou vrstvou a dekorativní vrstvou, případně teplem vytvrditelnou vrstvou.

Podstata vynálezu

Předložený vynález spočívá v úkolu odstranit uvedené

4 4 4

4 · · · · · « • · · · 4 4 4 4

- 3 4 4 4 44 4

4 4 4 9 4 9 9 4

494 4 49 4 4 4 »4 nevýhody a připravit zlepšený vrstvený spojený materiál, který je mezi jiným dobře dvourozměrně nebo trojrozměrně deformovatě 1ný a na základě vysoké přilnavosti mezi jednotlivými vrstvami má velkou mechanickou stabilitu. Dále musí být tento vrstvený spojený materiál také dobře barvitelný.

Proto byl vyvinut zlepšený vrstvený spojený materiál obsahující nosný materiál z termoplastického materiálu, na něm umístěné mezivrstvy a na mezivrstvě umístěné teplem vytvrditelné vrstvy, přičemž mezivrstva sestává z termoplastické hmoty jako spojovacího materiálu.

Podle dalšího provedení vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu může tento materiál obsahovat mezi mezivrstvou a teplem vytvrditelnou vrstvou ještě dekorační vrstvu nanesenou na mezivrstvu. Vrstvený spojený materiál může obsahovat příslušnou mezivrstvu, případně na ní umístěnou dekorační vrstvu a buď na mezivrstvě nebo na dekorační vrstvě nanesenou teplem vytvrditelnou vrstvu na obou stranách nosné vrstvy z termoplastického polymeru, čímž vzniká sendvičová struktura s nosnou vrstvou ve středu.

Materiál nosné vrstvy může obsahovat 1 až 60, přednostně 5 až 50, zvláště přednostně 10 až 40 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost nosné vrstvy, ztužujícího plniva, jako například síranu barnatého, hydroxydu hořečnatého, mastku se střední zrnitostí v rozsahu 0,1 až 10 ym, měřeno podle DIN 66 115, dřeva, lnu, křídy, skelných vláken, vrstvených skelných vláken, krátkých nebo dlouhých skelných vláken, skelných kuliček nebo jejich směsí. Kromě toho mohou být do nosné vrstvy přidány ještě obvyklé přísady jako stabilizátory proti působení světla, UV záření a teplu, pigmenty, saze, maziva, ochranné látky proti ohni, hnací prostředky a podobně v obvyklých nebo potřebných množstvích.

Jako termoplastické polymery, které tvoří nosnou vrstvu, přichází do úvahy mezi jinými polypropylen, polyetylén,

- 4 • 444 • 44 4 • · • · · 4 4 • 4 4 4 · • · 4 4·· • 4 4 4 4

4444 44 4 ·

• 4 4 4

4 4 *

4 4 4

4 4 4 ·· 44 polyvinylchlorid, polysulfony, polyeterketony, polyetery, po 1ycyk1oolefiny, polyakrylany a polymetakrylany, polyamidy, polykarbonáty, polyuretany, polyacetaly, jako například polyoxymetylen, polybutylentereftaláty a polystyreny. Přitom jsou použitelné jak homopolymery tak také kopolymery těchto termoplastických polymerů. Přednostně sestává nosná vrstva vedle ztužujících plniv ještě z polypropylenu, polyoxymetylenu, polybutylentereftalátu nebo z polystyrenu, zejména z kopolymerů styrenu s podíly jednoho nebo více komonomerů jako například butadienu, α-mety 1styrenu, akrylnitrilu, v inylkarbazolu a rovněž esterů kyseliny akrylové, kyseliny metykrylové nebo kyseliny itakonové. Nosná vrstva vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu může obsahovat také recykláty z těchto termoplastických polymerů.

Pod označením polyoxymetylen se přitom rozumí homopolymery a kopolymery aldehydů, například formaldehydu, a cyklických acetalů, které v molekule mají opakující se vazby uhlíku s kyslíkem a rychlost roztavení (MFR), podle ISO 1133, při 230 °C a při hmotnosti 2,16 kg mají 5 až 40 g/10 min, zejména 5 až 30 g/10 min.

Přednostně používaným polybutylentereftalátea je sokomolekulární produkt esterifikace kyseliny tereftalové butylenglykolem a s rychlostí

33, při 230 °C a při hmotnosti i jména 5 až 30 g/10 roztavení (MFR), podle ISO 2,16 kg 5 až 50 g/10 min,

Jako kopolymery styrenu přichází do úvahy zejména kopolymery s až 45 hmotn. X, přednostně s až 20 hmotn. X zapolymerizovaného akrylnitrilu. Takovéto kopolymery ze styrenu a akrylnitrilu (SAN) mají rychlostí roztavení (MFR), podle ISO 1133, při 230 °C a při hmotnosti 2,16 kg 1 až 25 g/10 min, zejména 4 až 20 g/10 min.

Další rovněž přednostně používané kopolymery styrenu obsahují až 35 hmotn. X, zejména až 20 hmotn. X • · · · • · · · • ·

- 5 • · • · · I • · · « · · · 1 • · · « ♦ · ·· zapo1ymerizováného akrylnitrilu a až 35 hmotn. X, zejména až 30 hmotn. X zapo1yraerizováného butadienu. Rychlost roztavení (MFR) takovýchto kopolymerů ze styrenu, akrylnitrilu a butadienu (ABS), podle ISO 1133, při 230 °C a při hmotnosti 2,16 kg leží v rozmezí 1 až 40 g/10 min, zejména v rozmezí 2 až 30 g/10 min.

Jako materiály pro nosné vrstvy se používají zejména také polyolefíny jako polyetylén nebo polypropylen, přičemž posledně uvedený je přednostní. Pod označením polypropylen se přitom rozumí jak homopolymery, tak také kopolymery propylenu. Kopolymery propylenu obsahují monomery kopolymerizované propylenea, například C2-Ce-alk-1-eny, jako mezi jiným etylen, but-l-en, pent-l-en nebo hex-l-en. Mohou se použít také dva nebo více komonomerů.

Zvláště vhodné materiály nosné vrstvy jsou mezi jiným homopolymery propylenu nebo kopolymery propylenu s až 50 hmotn. X zapolymerzivaných jiných alk-l-enů s až 8 atomy uhlíku. Kopolymery propylenu jsou přitom statistické kopolymery nebo blokové kopolymery nebo rázové kopolymery. Jestliže jsou kopolymery propylenu vytvořeny statisticky, obsahují obecně až 15 hmotn. X, přednostně až 6 hmotn. X, jiných alk-l-enů s až 8 atomy uhlíku, zejména etylenu, but-l-enu, nebo směs z etylenu a but-l-enu.

Blokové a rázové kopolymery propylenu jsou polymery, u nichž se v prvním stupni vyrobí homopolymer propylenu nebo statistický kopolymer propylenu s až k 15 hmotn. X, přednostně až k 6 hmotn. X, jiných alk-l-enů s až 8 atomy uhlíku a potom ve druhém stupni se vytvoří kopolymer propylenu a ethylenu s obsahem etylenu 15 až 80 hmotn. X, přičemž kopolymer propylenu a etylenu může doplňkově obsahovat ještě další C<-Ce-alk-1-eny. Zpravidla se kopolymer propylenu a etylenu polymerizuje tak, že kopolymer vyrobený ve druhém stupni má v koncovém produktu podíl 3 až 60 hmotn. X.

• · · · • · · · • · « ·

Polymerizace k výrobě polypropylenu se může provést pomocí systému katalyzátorů Ziegeler-Natta. Přitom se používají zejména takové katalyzátory, které mají vedle pevných komponent a), obsahujících titan, ještě kokatalyzátory ve formě organických sloučenin b) hliníku a sloučenin c) donorů elektronů.

Mohou se ale také použít katalyzátorové systémy na bázi metalocenových sloučenin, například na bázi polymerizací aktivovaných kovových komplexů.

Zvláště obsahují obvyklé systémy katalyzátorů Ziegler-Natta pevnou komponentu obsahující titan, mezi jiným halogenidy nebo alkoholy trojmocného nebo čtyřmocného titanu, rovněž halogen obsahující sloučeninu hořčíku, organické oxidy, jako například křemičitý gel, jako nosič a rovněž sloučeniny donorů elektronů. Jako takové látky přicházejí do úvahy zejména deriváty kyseliny karboxylové a rovněž ketony, eter, alkoholy nebo organické sloučeniny křemíku.

Titan obsahující pevná komponenta se může vyrobit známými postupy. Jejich příklady jsou mezi jiným popsány v EP-A 45 975, EP-A 45 977, EP-A 86 473, EP-A 171 200, GB-A 2 111 066, US-A 4 857 613 a US-A 5 288 824. Přednostně se používá způsob známý z DE-A 195 29 240.

hliníku jsou vedle nichž je alkylové atomem halogenu, skupiny mohou být úvahy přichází lineární nebo Přednostně se používají

Vhodné sloučeniny b) trialkylhliníku také takové sloučeniny, u skupina nahrazena alkoxyskupinou nebo například chlorem nebo bromem. Alkylové stejné nebo navzájem různé. Do rozvětvené alkylové skupiny, trialkylhliníkové sloučeniny, jejichž alkylové skupiny mají 1 až 8 atomů uhlíku, například trimetylh1 i ηík, trietylhliník, tri-iso-butylhliník, trioktylhliník nebo metyldietylhliník nebo jejich směsi.

4» <··· · · ·♦ • « · · · * • * · · · » • 4 · · · · · ♦ 4 4 4 · 4 •4 · 4· 44

Vedle sloučenin b) hliníku se zpravidla používají jako další kokatalyzátory sloučeniny c) donorů elektronů jako monofunkční nebo polyfunkční kyseliny karboxylové, anhydridy kyseliny karboxylové nebo estery kyseliny karboxylové, rovněž ketony, etery, alkoholy, laktony a rovněž organické sloučeniny fosforu a křemíku, přičemž sloučeniny c) donorů elektronik mohou být stejné nebo rozdílné od sloučenin donorů elektronů použitých k výrobě pevné komponenty a), obsahující titan.

Místo systémů katalyzátorů Ziegeler-Natta se mohou použít k výrobě polypropylenu také metalocenové sloučeniny, případně polymerazací aktivované kovové komplexy.

Pod metaloceny se zde rozumí komplexy sloučenin z kovů vedlejších skupin periodické soustavy s organickými ligandami, které poskytují spolu se sloučinami tvořícími iony metalocenů účinné katalyzátorové systémy. Pro použití k výrobě polypropylenů jsou k dispozici metalocenové komplexy v katalyzátorovém systému zpravidla nesené. Jako nosič se často používají anorganické oxidy, mohou se ale také použít organické nosiče ve formě polymerů, například polyolefiny. Přednostně se používají shora popsané anorganické oxidy, které se používají také k výrobě pevné komponenty a), obsahující titan.

Obvykle používané metaloceny obsahují jako centrální atomy titan, zirkonium nebo hafnium, přičemž přednostní je zirkonium. Obecně je centrální atom vázán pomocí Tt-vazby na alespoň jednu, zpravidla substituovanou cyklopnetadienylovou skupinu a rovněž na další substituenty. Další substituenty halogeny, vodík nebo organické radikály, přičemž jsou fluor, chlor, brom nebo jód nebo

Cí-Cío-alkylová skupina. Cyklopentadienylová skupina může být také součástí příslušného heteroaromatického systému.

mohou být přednostní

Přednostní metaloceny obsahují centrální atomy, které jsou vázány pomocí dvou stejných nebo různých TC-vazeb na dvě substituované cyklopnetadienylové skupiny, přičemž zvláště • · · · · · • « • · • · · · · • · · · ♦ · · · « 4 • « «·« · · · « 9 9 · · 9 Φ 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 * ·

- 8 přednostní jsou takové, v nichž jsou substituenty cyk1 opentadieny1 ových skupin vázány na obě cyk1opentadieny1 ové skupiny. Zvláště přednostní jsou komplexy, jejichž substituované nebo nesubstituované cyk1opentadieny1 ové skupiny jsou přídavně substituovány pomocí cyklických skupin na dvou sousedních atomech uhlíku, přičemž cyklické skupiny mohou být integrovány také v heteroaromatickém systému.

Přednostní metaloceny jsou také takové, které obsahují substituovanou nebo nesubstituovanou cyklopentadienylovou skupinu, která však je substituována alespoň jedním radikálem, který je také vázán na centrální atom.

Vhodné metalocenové sloučeniny jsou například etylenbis(indenyl)-zirkoniumdichlorid, etylenbis-ftetrahydroindenyl)-zirkoniumdichlorid, difenylmetylen-9-flourenylcyklopentadienylzirkoniumdichlorid, dimetylsilan-diylbis(-3-tert.butyl-5-metylcyklopentadienyl)-zirkoniumdichlorid, dimetylsilandiyl(2- metyl-4- azapentalen)(2- metyl- 4(4'- mety 1fenyl)indenyl)-zirkoniumdichlorid, dimetylsilandiyl-(2-metyl-4-tiapentalen)(2-etyl- 4(4'-tert.butylfenyl)-indenyl)-zirkoniumdichlorid, etandiyl (2-etyl-4-azapentalen)(2-etyl-4(4'-tert.butylfenyl)-indenyl)-zirkoniuradichlorid, dimetylsilandiylbis(2-metyl-4-azapentalen)-zirkoniumdichlorid, di-metylsilandiylbis(2-metyl-4-tiapentalen)-zirkoniumdichlorid dimetylsilandiylbis(-2-metylindenyl)-zirkoniumdichlorid, dimetylsilandiylbis{-2-metylbenzindenyl)-z irkoniumdi chlorid, dimetylsilandiylbis(-2-metyl-4-fenylindenyl)-zirkoniumdichlorid, dimetylsilandiylbis(- 2- metyl- 4- naftalindenyl)-zirkoniumdichlorid, dimetylsilandiylbis(-2- metyl-4- isopropylindenyl)- zirkoniumdichlorid nebo dimetyl-silandiylbis(2-metyl-4,6-diisopropylindenyl)-zirkoniumdichlorid a rovněž příslušné dimety1 z irkoniové sloučeniny.

Metalocenové sloučeniny jsou buď známé nebo je lze obdržet známými postupy. Ke katalýze se také mohou použít směsi takovýchto metalocenových sloučenin a rovněž metalocenové • ···· · ♦ 4 4 4 4 4 4 · · ·· · · · * 4 4 4 4 • 4 · · · 4 4 4 » • · 4 4 4 « 44 44 · »4» »444

4444 44 4 4 · 44

- 9 komplexy popsané v EP-A 416 815.

Dále obsahují metalocenové katalyzátorové systémy sloučeniny tvořící metalocenové iony. Vhodné jsou silné, neutrální Lewisovy kyseliny, iontové sloučeniny s kationy Lewisovy kyseliny nebo iontové sloučeniny s Brónstedovou kyselinou jako kationem. Příkladem toho jsou tris(pentafluorfenyl)boran, tetrakis(pentafluorofenyl)borát nebo soli N,N-dimetylan i 1 inu. Jako sloučeniny tvořící metalocenové iony jsou rovněž vhodné alumoxanové sloučeniny s otevřeným řetězcem nebo cyklické. Tyto se obvykle vyrobí reakcí tri alky 1h1iníku s vodou a jsou zpravidla k dispozici jako směsi různě dlouhých, jak lineárních, tak také cyklických molekul řetězce.

Kromě toho mohou metalocenové katalyzátorové systémy obsahovat organické sloučeniny kovů I., II. nebo III. hlavní skupiny periodického systému jako n-butyl-1ithium, n-butyl-n-oktyl-hořčík nebo tri-iso-butyl-hliník, trietylhliník nebo trimetylhliník.

Výroba polypropylenů používaných pro nosnou vrstvu se provádí polymerizací v alespoň jedné, zpravidla také ve dvou nebo více za sebou zařazených reakčních zónách (reakčních kaskádách), v plynné fázi, v suspenzi nebo v tekuté fázi. Mohou se použít obvyklé, pro polymerizací C2-Ce-alk-1-enů používané reaktory. Vhodné reaktory jsou mezi jiným kontinuálně pracující nádrže míchadla, cyklické reaktory a fluidizační reaktory. Velikost reaktorů přitom nemá podstatný význam. Dimenzuje se podle odváděného množství, které se má docílit v reakční zóně nebo v jednotlivých reakčních zónách.

Jako reaktory se používají zejména fluidizační reaktory a rovněž reaktory s horizontálně nebo vertikálně míchaným práškovým ložem. Reakční lóže sestává ve způsobu podle vynálezu obecně z polymeru z C2-Ca-alk-1-enů, který se v reaktoru polymer i zuje.

• ·· · ···· ·· 0 ♦ ♦ ··

- 10 Polymerizace k výrobě polypropylenů používaných jako nosné vrstvy se provádí za obvyklých reakčních podmínek při teplotách 40 až 120 °C, zejména 50 až 100 °C a tlacích 10 až 100 bar, zejména 20 až 50 bar.

Polypropyleny používané jako nosná vrstva mají zpravidla rychlost roztavení (MFR), podle ISO 1133, 0,1 až 200 g/10 min., zejména 0,2 až 100 g/10 min. při teplotě 230 °C a při hmotnosti 2,16 kg.

Jako nosná vrstva se mohou ve vrstveném spojeném materiálu podle vynálezu použít také směsi různých termoplastických polymerů, například směs z kopolymeru styrenu s akrylnitrilem a kopolymeru z butadienu a akrylnitrilu.

Podle vynálezu obsahuje vrstvený spojený materiál jako mezivrstvu mezi nosnou vrstvou a teplem vytvrditelnou vrstvou ještě vrstvu z termoplastické hmoty jako spojovacího materiálu, přednostně ze stejné termoplastické hmoty jako nosná vrstva, čímž se zvláště zlepší přilnavost mezi nosnou vrstvou a mezivrstvou. Mezivrstva je přednostně provedena jako tenká fólie nebo jako tenké rouno s tlouštkou 0,001 až 1,0 mm, zejména 0,005 až 0,3 mm. Jako materiály pro mezivrstvu přichází do úvahy stejné termoplastické hmoty, jaké jsou popsány pro nosnou vrstvu, tedy zejména polypropylen a polyetylén, polymery styrenu, polyoxymetylen nebo polybutylenterefta lát.

Přednostně se jako napuštěné pryskyřicí nebo napuštěná pryskyřicí. Jako zejména akrylanové pryskyřice, pryskyřice nebo pryskyřicí přitom melam i nové může činit mezivrstva používá také rouno fólie z termoplastické hmoty, prysykřice se k tomu používají fenolové pryskyřice, močovinové pryskyřice. Stupeň pokrytí až 300 X, což znamená, že prakticky celý povrch mezivrstvy je vícekrát pokryt pryskyřicí. Přednostně činí stupeň pokrytí pryskyřicí 50 až 150 X, zejména 80 až 120 X. Hmotnost mezivrstvy na m² leží v rozmezí 15 až 150 g, zejména v rozmezí 30 až 60 g.

φ · φφφφ φφ *· • φ · · f » » φ φ φ φ · φ « φφφ · · φ · · φφφ φ φ φ φ φ φ φ ♦ ♦ φ φ

Vrstvený spojený materiál podle vynálezu může podle přednostního provedení obsahovat mezi mezivrstvou a teplem vytvrditelnou vrstvou ještě dekorační vrstvu umístěnou na mezivrstvě.

Dekorační vrstva může sestávat z plastické hmoty, která má vzorování a zabarvení nebo oboje, například z hotového laminátu. Dekorační vrstva může být ale také vytvořena z papíru nebo z tkaniny, nebo z papíru, nebo z tkanině, nebo dřevu, nebo kovu podobného materiálu. Příkladem toho mohou být dekorační vrstvy z materiálu typu hliníku, materiálu typu ušlechtilé oceli, nebo z materiálu typu kůže, hedvábí, dřeva, korku nebo linolea. Dekorační vrstva může být případně opatřena akrylovými, fenolovými, močovinovými nebo melaminovými pryskyřicemi, přičemž stupeň pokrytí pryskyřicí může činit 50 až 300 X, zejména 100 až 300 X, vztaženo na hmotnost dekorační vrstvy. Hmotnost dekorační vrstvy leží převážně v rozsahu 10 až 200 g na m², zejména v rozsahu 30 až 150 g na m², zvláště přednostně v rozsahu 50 až 130 g na m².

Na dekorační vrstvě umístěná teplem vytvrditelná vrstva (overlay) sestává přednostně z teplem tvrditelné plastické hmoty, přednostně z papíru napuštěného akrylovou pryskyřicí, fenolovou pryskyřicí, melaminovou pryskyřicí nebo močovinovou pryskyřicí, která se působením tlaku nebo tepla během výroby vrstveného spojeného materiálu zesíťuje. Hmotnost teplem vytvrditelné vrstvy leží převážně v rozsahu 10 až 300 g na m², zejména v rozsahu 15 až 150 g na m² a zvláště přednostně v rozsahu 20 až 70 g na m².

Teplem vytvrditelná vrstva může také být na mezivrstvě umístěna jednostranně nebo odoustraně jako hotový laminát. Je také možné nanést hotový laminát na mezivrstvu, která sestává z dekorační vrstvy a teplem vytvrditelné vrstvy. Takovéto hotové lamináty jsou jako takové známé a lze je mezi jinými obdržet od firmy Melaplast ve Schweinfurtu v Německu.

· 9

- 12 •9 99·9

99

9 9 9 9

9 9 9 *

9 9 4 9 9

9 9 9 9

99 9·

Celková tloušťka vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu leží v rozsahu 1 mm až 100 mm, přednostně v rozsahu 1 mm až 20 mm, zejména v rozsahu 1,5 až 10 mm, přičemž na nosnou vrstvu připadá alespoň 80 %, přednostně 90 % celkové tloušťky.

Výroba vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu může nastat pomocí způsobu, u kterého se materiály pro mezivrstvu, případně dekorační vrstvu a teplem vytvrditelnou vrstvu umístí do tenkého plošného útvaru a následně se při teplotách 150 až 300 °C, zejména 160 až 280 °C spojí s materiálem pro nosnou vrstvu. Přednostně se přitom mohou mezivrstva, případně dekorační vrstva a teplem vytvrditelná vrstva, použít společně jako hotový laminát, který rovněž představuje plošný útvar.

Dále je možné nejprve navzájem spojit mezivrstvu, případně dekorační vrstvu a teplem vytvrditelnou vrstvu po ponoření do lázně lepidla nebo po použiti tenké lepící pásky v lisu a následně takto spojený materiál nanést na nosnou vrstvu. Přitom je také možné doporučit svazek z mezivrstvy, případně dekorační vrstvy a teplem vytvrditelné vrstvy nejprve pomocí hlubokotažného postupu, případně přímou deformací, například ve vstřikovací formě, dvourozměrně deformovat a potom spojit s termoplastickou hmotou, která má tvořit nosnou vrstvu, pomocí zastři kovánί, vytlačování nebo termického slisování. Jestliže přitom nosná vrstva a mezivrstva sestávají z identických plastických hmot, nastává mezi oběma vrstvami velmi vysoká přilnavost.

Způsob výroby vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu se rovněž může obměnit tím, že se vrstvený spojený materiál po předchozím ohřátí na teploty 150 až 300 °C, zejména 150 až 250 °C a zvláště přednostně 160 až 200 °C trojrozměrně deformuje. Tímto způsobem lze mezi jiným vyrobit výlisky pro elektrotechnický průmysl, stavebnictví nebo automobilový průmysl.

9999

- 13 9 9

9

99 • 9 9 9 9

9 9 9 « 9 9 9

9 9 9

9 99

Vrstvený spojený materiál je rovněž vyrobitelný tak, že se spojení teplem vytvrditelné vrstvy s mezivrstvou, případně s dekorační vrstvou a nosnou vrstvou provede pomocí postupů zpracování obvyklých v průmyslu plastických hmot. Obvyklými postupy zpracování jsou přitom mezi jinými tlakové lití, vytlačování nebo termické slisování jednotlivých vrstev.

Při tlakovém lití se jednotlivé vrstvy, tedy nosná vrstva, mezivrstva, případně dekorační vrstva a teplem vytvrditelná vrstva (obě posledně uvedené vrstvy také dohromady jako hotový laminát), buď přímo deformují pomocí hlubokotažného postupu a následně se zastříknou ve vstřikovací formě nebo se přímo ve vstřikovací formě navzájem defomují a zastříknou. Toto může nastat jak jednostranně tak oboustraně, přičemž v posledně uvedeném případu jsou mezivrstva, případně dekorační vrstva a teplem vytvrditelná vrstva umístěny na obou stranách nosné vrstvy. Tento postup tlakového lití probíhá obvykle při teplotách 150 až 300 °C, zejména 180 až 280 °C, přednostně 190 až 270 °C a tlacích 50 až 100 N/cm², zejména 60 až 80 N/cm². Vlivem teplot a tlaků existujících při tlakovém lití se dosahuje nejen velmi dobré spojení termoplastické mezivrstvy s temoplastickou nosnou vrstvou, nýbrž také další vytvrzeni vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu. Tento vrstvený spojený materiál je oproti dosud známým vrstveným spojeným materiálům velmi flexibilní a lze ho v dalších postupových krocích dobře tvarovat.

Při vytlačování se mezivrstva, případně dekorační vrstva a teplem vytvrditelná vrstva vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu přivádí jednostranně nebo oboustranně pomocí temperovaných válců kalandru nebo vytlačovacích válců na termoplastickou hmotu nosné vrstvy (tak zvané kašírovaní) a touto cestou se obě vrstvy spojí. Přitom se používají teploty obvykle 150 až 300 °C, zejména 160 až 250 ⁰ C, zvláště přednostně 170 až 220 °C a tlaky 40 až 200 N/cm², zejména 50 až 100 N/cm². Tímto způsobem se dosáhne velmi dobrá přilnavost jednotlivých plošných vrstev navzájem. Získaný vrstvený

9·*·

999 · ·· 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9

9 9999 999

9 9 9 9 9 9

999 9 99 · 99

spojovaný materiál má rovněž dobré povrchové vlastnosti

Variantou vytlačování je vytlačování profilu, při němž se jednotlivé vrstvy vrstveného spojeného materiálu podle vynálezu, zejména mezivrstva tvarují pomocí kalandru tak, že se mohou následně převést do tvaru profilu, to znamená nosníku z termoplastických hmot.

Dále lze vrstvený spojený materiál získat také termickým slisováním jednotlivých vrstev, přičemž jejich deformace může nastat buď předem pomocí hlubokotažného postupu, nebo přímo v lisu. Přitom se dává granulát z termoplastické hmoty přímo na svazek laminátů z mezivrstvy, případně dekorační vrstvy a teplem vytvrditelné vrstvy a tyto se navzájem slisují při teplotách 150 až 300 °C, zejména 160 až 250 °C, přednostně 170 až 230 °C, tlacích 50 až 120 N/cm², zejména 80 až 100 N/cm² a lisovacích časech 0,5 až 10 min., zejména 1 až 5 min. a zvláště přednostně 1 až 3 min.

Tímto způsobem získané vrstvené spojované materiály se mohou také na svém povrchu barvit.

Vrstvené spojené materiály podle vynálezu vykazují mezi jiným na základě dobré přilnavosti mezi jednotlivými vrstvami dobré mechanické mechanické vlastnosti. Jsou dobře dvourozměrně nebo trojrozměrně deformovatelné a mají vysokou rezistenci vzhledem k vysokým teplotám nebo chemikáliím.

Vrstvené spojené materiály podle vynálezu jsou vhodné mimo jiné k výrobě nábytku, podlahových krytin, stěnových panelů, domácích spotřebičů, nebo výlisků v elektrotechnickém průmyslu, stavebnictví, nebo automobilovém průmyslu.

Příklady provedení vynálezu

V následujícím je vynález blíže objasněn pomocí příkladů. V rámci příkladů provedení byly použity následující ♦ »· φ φ* φφ • · φ » φφφ · φ * φ * φ φ φ φ' φφ φφ

- 15 φφ φφφφ φ φ • φ • φ φ * φφφ φ * φ * φ φ * φ φ * φ φφφ φφ φ .

měřící postupy:

- chování za působení vodní páry bylo stanoveno podle EN 438-2.24,

- odolnost proti otěru byla stanovena podle EN 438-2.6 při 6000 až 10 000 ot/min.,

- pevnost v tlaku byla stanovena pomocí testu padající kuličkou podle EN 438 při nosné desce 8 mm, velikost otisku 5,5 mm,

- rezistence proti cigaretovému žáru byla stanovena podle EN 438-2 . 18 ,

- odolnost proti chemikáliím byla stanovena podle DIN 51958,

- odolnost proti poškrábání byla stanovena podle ISO 1518,

- přilnavost byla stanovena tím, že byly řezným nožem na povrchu výlisku vytvořeny křížovitě rovnoběžné řezy (řezy v podobě mřížky). Potom byl nalisován na povrch opatřený řezy lepící pásek a následně byl lepící pásek silově v pravém úhlu z povrchu stahován. Když se s lepícím páskem z povrchu neoddělí žádné segmenty, je přilnavost označena +, když lze jednotlivé segmenty stáhnout v rozsahu až k 10 X celkového pokrytí, je výsledek označen ”± a když se stáhne více než 10 % celkového povrchu, je výsledek označen Zvláště dobrá přilnavost je označena

Příklad 1

Homopolymer propylenu zhutněný 20 hmotn. % mastku s rychlostí roztavení (MFR), podle ISO 1133, 15 g/10 min., při 230 °C a 2,16 kg, se ohřál na teplotu 260 °C a za vrstřikovacího tlaku 80 N/cm² se vstříkl do ploché vstřikovací komory, do které byla předtím vložena mezivrstva ve formě rouna z plastické hmoty ze stejného homopolymeru propylenu a rovněž hotový laminát. Hotový laminát sestával z dekorační fólie z papíru napuštěného pryskyřicí a teplem vytvrditelné vrstvy, rovněž z papíru napuštěného pryskyřicí. Za dodržení tlaku 80 N/cm² byla komora během prodlevy 0,5 min. ochlazena na 50 °C, potom byla vstřikovací komora otevřena a vyjmut vzniklý vrstvený spojený materiál. Výsledky měření vrstveného spojeného

4· 4 • 4 4444

I * · ř 4 4 <4 materiálu jsou uvedeny v následující tabulce

Příklad 2

Příklad 1 byl opakován za analogických podmínek se stejným hotovým laminátem, přičemž ale jako materiál pro nosnou vrstvu a pro rouno z plastické hmoty jako mezivrstvu byl použit homopolymer propylenu s rychlostí roztavení (MFR), podle ISO 1133, 15 g/10 min., při 230 °C a 2,16 kg, který nebyl zhutněn. Homopolymer propylenu se ohřál na teplotu 250 °C a za vrstřikovacího tlaku 70 N/cm² se vstříkl do ploché vstřikovací komory a analogicky podle příkladu 1 se spojil s rounem z plastické hmoty a hotovým laminátem.

Srovnávací příklad A

Příklad 1 byl opakován za analogických podmínek a za použití stejného homopolymerů jako nosné vrstvy a rovněž stejného hotového laminátu, místo mezivrstvy z homopolymerů propylenu však byl použito rouno z papíru nasyceného pryskyřicí. Výsledky měření vrstveného spojeného materiálu získaného tímto způsobem jsou uvedeny v následující tabulce.

Z tabulky je patrné, že vrstvené spojené materiály podle vynálezu, které mají mezivrstvu z termoplastické hmoty, mají ve srovnání s vrstvenými spojenými materiály známým i ze stavu techniky mimo jiné vyšší mechanickou stabilitu, to znamená vyšší pevnost v tlaku a rovněž vyšší odolnost proti otěru a přilnavost. Kromě toho lze vrstvené spojované materiály podle vynálezu snadno dvourozměrně nebo trojrozměrně de f ormovat.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Vrstvený spojený materiál termoplastického polymeru, mezivrstvě umístěné teplem sestávající z na ní umístěné vytvrditelné nosné vrstvy z mezivrstvy a na vrstvy, přičemž mezivrstva sestává z materiálu.

   termoplastické hmoty .jako spojovacího
2. 2. Vrstvený spojený materiál podle nároku 1, přičemž mezi mezivrstvou a teplem vytvrditelnou vrstvou je na mezivrstvě umístěna dekorační vrstva.
3. 3. Vrstvený spojený materiál podle nároku 1 nebo 2, přičemž mezivrstva sestává z rouna z termoplastické hmoty, napuštěného pryskyřicí.
4. 4. Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároků 1 až 3, přičemž mezivrstva sestává ze stejné termoplastické hmoty jako nosná vrstva.
5. 5. Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároků 1 až 4, přičemž mezivrstva sestává z polypropylenu.
6. 6. Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároků 1 až 4, přičemž mezivrstva sestává z polystyrenu.
7. 7. Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároků 1 až 4, přičemž mezivrstva sestává z po 1ybuty 1entereftalátu.
8. 8. Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároků 1 až 4, přičemž mezivrstva sestává z polyoxymetylenu.

   Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároku 1 až 8, obsahující v nosné hmotn. Z, vztaženo ztužující materiál, vrstvě přídavně v množství 1,0 až 60 na celkovou hmotnost nosné vrstvy, přičemž ztužující materiál sestává ze sirníku barnatého, hydroxidu hořečnatého, mastku, dřeva,

   - 19 φφφφ ♦ Φ φφφφ • Φ ·· φ φ φ φ • φ φ φ φ φ φ « · φ φ φ φ φφ φφ lnu, křídy, skelných vláken nebo skelných kuliček.

   Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároku 1 až 9, přičemž dekorační vrstva sestává z plastické hmoty nebo z papíru, které mají vzorování nebo zabarevní nebo oboje.

   Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároku 1 až 10, přičemž teplem vytvrditelná vrstva sestává z teplem vytvrditelné plastické hmoty, která je působením tlaku nebo teploty při výrobě vrstveného spojeného materiálu zes í ťována.

   Vrstvený spojený materiál podle jednoho z nároku 1 až 11, přičemž celková tlouštka leží v rozsahu 1 mm až 100 mm a na nosnou vrstvu připadá alespoň 80 % celkové tlouštky.

   Způsob výroby vrstveného spojeného materiálu podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tía, že se materiály pro mezivrstvu, případně dekorační vrstvu a teplem vytvrditelnou vrstvu předloží ve formě tenkých plošných útvarů a následně se při teplotách 150 až 300 °C spojí s materiálem nosné vrstvy.

   Způsob výroby vrstveného spojeného materiálu podle nároku 13, vyznačující se tím, že se vrstvený spojený materiál po předchozím ohřevu při teplotách 150 až 300 °C trojrozměrně deformuje .

   Způsob. výroby vrstveného spojeného materiálu podle nároků 13 nebo 14, vyznačující se tía, že se teplem vytvrditelná vrstva spojí s mezivrstvou, případně dekorační vrstvou a nosnou vrstvou pomocí tlakového lití.

   Způsob výroby vrstveného spojeného materiálu podle nároků 13 nebo 14, vyznačující se tía, že se teplem vytvrditelná vrstva spojí s mezivrstvou, případně dekorační vrstvou a nosnou vrstvou pomocí vytlačování.

   16 .

   ΦΦ ·«

   Φ 9 9 9

   Φ 9 Φ Φ

   Φ Φ Φ Φ

   Φ Φ Φ Φ

   Φ 9 Φ«

   - 20 • ΦΦ Φ •Φ Φ9ΦΦ • Φ *

   ΦΦΦ
9. 9 Φ Φ Φ

   ΦΦΦ

   ΦΦ Φ

   17. Způsob výroby vrstveného spojeného materiálu podle nároků 13 nebo 14, vyznačující se tím, že se teplem vytvrditelná vrstva spojí s mezivrstvou, případně dekorační vrstvou a nosnou vrstvou pomocí termického slisování.

   18. Použití vrstveného spojeného materiálu podle nároků 1 až 12 k výrobě nábytku, podlahových krytin, stěnových panelů, domácích spotřebičů, nebo výlisků v elektrotechnickém průmyslu, stavebnictví, nebo automobilovém průmyslu.