CZ20012486A3

CZ20012486A3 - Houľevnatý prvek se sendvičovou strukturou

Info

Publication number: CZ20012486A3
Application number: CZ20012486A
Authority: CZ
Inventors: Paul Henrichs; Heinz Dr. Hausmann
Original assignee: Bayer Aktiengesellschaft
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2002-02-13
Also published as: EP1172203A1; ZA200105385B; PL348554A1; HK1043563A1; NO20013392D0; NZ512827A; NO20013392L; US20020041954A1; JP2002086656A; CN1333127A; KR20020005987A; CA2352540A1; DE10033260A1; AU5430001A

Description

Houževnatý prvek se sendvičovou strukturou

Oblast techniky

Předmětem vynálezu jsou houževnaté prvky se sendvičovou strukturou, které obsahují nejméně jednu masivní termoset ickou polyurethanovou vrstvu a nejméně jednu elastomerní polyurethanovou vrstvu, způsob jejich výroby a použití takovýchto prvků se sendvičovou strukturou pro sanitární zboží, plavecké bazény, chladicí nábytek, stěnové prvky, vozidla nebo nábytek, ve stavebním průmyslu, v oblasti zpracování odpadních vod nebo při stavbě karoserií.

Dosavadní stav techniky

EP-A 589 343 zveřejňuje sanitární zboží, jehož pohledové a užitné povrchy sestávají z polymethylmetakrylátu, jsou opatřené nosnou polyurethanovou sendvičovou strukturou, přičemž nanášení vrstev se provádí pomocí směšovací trysky pro dva materiály přímo na předem tvarovaný polymethylmetakrylátový substrát. Ke zlepšení přilnavosti se potahované plochy z polymethylmetakrylátu opatří povlakem pomocí roztoku nezesilované elastické polymerní pryskyřice se silným sklonem ke krystalizaci. Může se přitom také jednat o roztok polyurethanu.

Ve V094/14587 se popisují prvky se sendvičovou strukturou ze dvou masivních vrstev reaktivní plastické hmoty a z vrstvy pěnové reaktivní plastické hmoty umístěné mezi nimi. Prvky se sendvičovou strukturou se vyrábí ze τ

-2dvousložkových reaktivních plastických hmot nanášením odpovídaj ících reaktivních směsí pomocí stříkání po vrstvách na substrát. Jako reaktivní plastické hmoty se používají teplem tvrditelné pryskyřice; navrhují se polymočoviny nebo směsi polyurethanů a polyesterů.

Z EP-A 728 574 jsou známé prvky se sendvičovou strukturou z masivních vrstev polyurethanu obsahujícího 15 až 55 % hmotnostních slídy nebo talku a polyurethanové pěny, které se získají nanášením na substrát po vrstvách.

Při praktickém používání se ukazuje, že prvky se sendvičovou strukturou podle stavu techniky vykazuj í neuspokojivou houževnatost, což je zřetelné obzvláště u prvků s malou tlouštkou. Tak může příkladně u sanitárního zboží dojít k lomu stěny a tím vzniku zvýšeného nebezpečí poranění.

Nyní bylo objeveno, že se kombinací masivní termosetické polyurethanové vrstvy s pod ní umístěnou vrstvou ze zesítěného polyurethanového elastomeru mohou získat prvky se sendvičovou strukturou s výrazně lepší houževnatostí.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu j sou proto prvky se sendvičovou strukturou, které mají následující skladbu vrstev :

1. případně dekorativní povrchová vrstva, obzvláště tvrdá povrchová vrstva (příkladně PMMA, dýha, lak, gel-coat, ABS, polykarbonát, polystyren, polyvinylchlorid, ASA),

2. masivní termosetická polyurethanová vrstva,

3. polyurethanová elastomerní vrstva,

4. případně vrstva polyurethanové pěny,

5. další masivní termosetická polyurethanová vrstva,

6. případně substrát /příkladně z papíru, plastické hmoty (příkladně GFK, folie), kámen, dřevo nebo kov (příkladně ocel)/ nebo další dekorativní povrchová vrstva.

Dalším výhodným pořadím vrstev je dekorativní vrstva/ masivní termosetická PU-vrstva/vrstva PU-pěny nebo dekorativní vrstva/masivní termosetická PU-vrstva/vrstva PU-elastomeru/vrstva PU-pěny/masivní termosetická vrstva PU-vrstva/(případně dekorativní vrstva) nebo dekorativní vrstva/masivní termosetická PU-vrstva/vrstva PU-elastomeru/masivní termosetická PU-vrstva.

Jako polyurethanové reaktivní směsi podle vynálezu k výrobě polyurethanových vrstev jsou vhodné všechny rychle reagující polyurethanové reaktivní směsi, které byly obzvláště vyvinuty pro techniky Reaction-Injection-Molding (techniky RIM). S výhodou se jako isokyanátová komponenta použije semiprepolymer na bázi MDI a polyetherpolyolů s OH-číslem 40 až 600, obzvláště výhodně 150 až 400 s 10 až 30 % hmotnostními NCO-skupin, obzvláště výhodně s 20 až 28 % hmotnostními NCO-skupin.

Jako isokyanátové komponenty jsou však také vhodné alifatické, cykloalifatické, aralifatické, aromatické a he-

-49 · • · · » · · • · · · · · • · terocyklické polyisokyanáty, které příkladně popisuje V,

Siefken v Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, strany 75 až 136, příkladně ty, které mají vzorec

Q(NCO)_n kde znamená n = 2-4, s výhodou 2, Q alifatický uhlovodíkový zbytek se 2 až 18, s výhodou se 6 až 10 uhlíkovými atomy, cykloalifatický uhlovodíkový zbytek se 4 až 15, s výhodou s 5 až 10 uhlíkovými atomy, aromatický uhlovodíkový zbytek se 6 až 15, s výhodou s 6 až 13 uhlíkovými atomy, nebo arallifatický uhlovodíkový zbytek se 8 až 15, s výhodou s 8 až 13 uhlíkovými atomy, příkladně ethylendiisokyanát, 1,4tetramethylendiisokyanát, 1,6-hexamethylendiisokyanát (HDI), 1,12-dodekandiisokyanát, cyklobutan-1,3-diisokyanát, cyklohexan-1,3- a -1,4-diisokyanát a rovněž libovolné směsi těchto isomerů, l-isokyanáto-3,3,5-trimethyl-5-isokyanátomethyl-cyklohexan (DE-AS 1 202 785, US-PS 3 401 190), 2,4a 2,6-hexahydrotoluylendiisokyanát a rovněž libovolné směsi těchto isomerů, hexahydro-1,3- a -1,4-fenylendiisokyanát, perhydro-2,4 - a -4,4 -diefenylmethandiisokyanát, 1,3a 1,4-fenylendiisokyanát (DE-OS 196 27 907), 1,4-duroldiisokyanát (DDI), 4,4 -stilbendiisokyanát (DE-OS 196 28 145), 3,3 -dimethyl-4,4 -bifenylendiisokyanát (TODI, DE-OS 195 09 819), 2,4- a 2,6-toluylendiisokyanát (TDI) a rovněž libovolné směsi těchto isomerů, difenylmethan-2,4 - a/nebo -4,4 -diisokyanát (MDI), isoforondíísokyanát (IPDI) nebo naftylen-1,5-diisokyanát (NDI).

Dále přicházejí podle vynálezu v úvahu příkladně :

trifenylmethan-4,4 ,4 -triisokyanát, polyfenyl-polymethylen-polyisokyanáty, které se získají kondenzací anilin- formaldehyd a následující fosgenizací a popisují se příkladně

-5v GB-PS 874 430 a v GB-PS 848 671, m- a p-isokyanátofenylsulfonylisokyanáty podle US-PS 3 454 606, perchlorované arylpolyisokyanáty, které se popisují v US-PS 3 277 138, polyisokyanáty obsahující karbodiimidové skupiny, které se popisují v US-PS 3 152 162 a rovněž v DE-OS 25 04 400, 25 37 685 a v 25 52 350, norbornan-diisokyanáty podle US-PS 3 492 301, polyisokyanáty obsahující allofanátové skupiny, které se popisují v GB-PS 994 890, BE-PS 761 626 a v NL-A 7 102 524, polyisokyanáty obsahující isokyanurátové skupiny, které se popisují v DE-PS 10 22 789, 12 22 067 a 1 027 394 a rovněž v DE-OS 1 929 034 a 2 004 048, polyisokyanáty obsahující urethanové skupiny, které se popisují příkladně v BE-PS 752 261 nebo v US-PS 3 394 164 a 3 644 457, polyisokyanáty obsahující acylované močovinové skupiny podle DE-PS 1 230 778, polyisokyanáty obsahující biuretové skupiny, které se popisují v US-PS 3 124 605, 3 201 372 a 3 124 605 a rovněž v GB-PS 889 050, polyisokyanáty vyrobené telomerizačními reakcemi, které se popisují v US-PS 3 654 106, polyisokyanáty obsahující esterové skupiny, které jsou uvedeny v GB-PS 965 474 a 1 072 956, v US-PSt 3 567 763 a v DE-PS 12 31 688, reakční produkty výše uvedených isokyanátů s acetaly podle DE-PS 1 072 385 a polyisokyanáty obsahující polymerni estery mastných kyselin podle US-PS 3 455 883.

Rovněž je možné použít destilační zbytky obsahující isokyanátové skupiny, které vznikají při technické výrobě isokyanátů, případně rozpuštěné v jednom nebo několika výše jmenovaných polyisokyanátů. Dále je možné použít libovolné směsi výše jmenovaných polyisokyanátů.

S výhodou se použijí technicky snadno dostupné polyisokyanáty, příkladně 2,4- a 2,6-toluylendíisokyanát a rovněž libovolné směsi těchto isomerů (TDI), polyfenyl-poly-6methylen-polyísokyanáty, které se získají kondenzací anilinformaldehyd a následující fosgenizací (surový MDI) a polyísokyanáty obsahující karbodiimidové skupiny, urethanové skupiny, allofanátové skupiny, isokyanurátové skupiny, močovinové skupiny nebo biuretové skupiny (modifikované polyisokyanáty), obzvláště takové modifikované polyísokyanáty, které se odvozují od 2,4- a/nebo 2,6-toluylendiisokyanátu případně od 4,4 - a/nebo 2,4 -difenylmethandiisokyanátu. Vhodný je také naftylen-1,5-diisokyanát a směsi jmenovaných polyisokyanátů.

Jako nadouvadla jsou vhodná chemická nadouvadla produkující vodu nebo oxid uhličitý nebo v chemii polyurethanů obvyklé nízkovroucí kapaliny jako fyzikální nadouvadla. Dále jsou vhodné plyny rozpustné za tlaku nejméně v jedné z komponent, příkladně oxid uhličitý, které se po odtlakování během výstupu ze směšovacího agregátu uvolňují za napěnění. Dále není vyloučeno současné použití dalších plniv jako jsou skelná vlákna, kovové částice nebo barevné pigmenty nebo se ke zvýšení odolnosti proti hoření použijí plniva jako melaminové pryskyřice nebo sloučeniny fosforu.

Komponenty reaktivní polyurethanové směsi se s výhodou vzájemně smísí v takovém poměru, aby isokyanátové charakteristické číslo směsi činilo 90 až 130.

S výhodou se použijí systémy, které dosáhnou nelepívosti v průběhu 1 až 5 minut, s výhodou v průběhu 1 až 3 minut po smísení.

Do polyurethanových reaktivních směsí se mohou použít katalyzátory běžně známé odborníkům, příkladně terciární

-7aminy jako triethylamin, tributylamin, N-methylmorfolin, N-ethylmorfolin, Ν,Ν,Ν ,N -tetramethylethylendiamin, pentamethyl-diethylen-triamin a vyšší homology (DE-OS 26 24 527 a 26 24 528), 1,4-diaza-bicyklo-(2,2,2)-oktan, N-methyl-N -dimethylaminoethylpiperazin, bis-(dimethylaminoalkyl)-piperazin (DE-OS 26 36 787), Ν,Ν-dimethyl- benzylamin, Ν,Ν-dimethylcyklohexylamin, N,N-diethylbenzylamin, bis-(N,N-diethylaminoethyl)adipát, Ν,Ν,Ν ,N -tetramethyl-

1,3-butandiamin, N,N-dimethyl-p-fenyl-ethylamin, bis- (dimethylaminopropyl) -močovina, 1,2-dimethyliniidazol,

2-methylimidazol, monocyklické a bicyklické amidiny (DE-OS 17 20 633), bis-(dialkylamino)-alkylether (US-PS 3 330 782, DE-AS 10 30 558, DE-OS 18 04 361 a 26 18 280) a rovněž terciární aminy obsahující amidové skupiny (s výhodou formamidové skupiny) podle DE-OS 25 23 633 a 27 32 292). Jako katalyzátory přicházejí v úvahu také známé Mannichovy báze ze sekundárních aminů, jako dimethylamin, aldehydy, s výhodou formaldehyd, nebo ketony jako aceton, methylethylketon nebo cyklohexanon a fenoly, jako fenol, nonylfenol nebo bisfenol. Terciárními aminy vykazujícími aktivní vodíkové atomy oproti isokyanátovým skupinám, které jsou vhodné jako katalyzátory jsou příkladně triethanolamin, triisopropanolamin, N-methyl-diethanolamin, N-ethyl-diethanolamin, Ν,Ν-dimethylethanolamin, jejich reakční produkty s alkylenoxidy jako je propylenoxid a/nebo ethylenoxid a rovněž sekundární-terciární aminy podle DE-OS 27 32 292. Jako katalyzátory se mohou dále použít silaaminy s vazbami uhlik-křemík, které se popisují v US-PS 3 620 984, příkladně 2,2,4-trimethyl-2-silamorfolin a 1,3-diethyl-aminomethyltetramethyl-disiloxan. Dále jsou možné také báze obsahující dusík, jako tetraalkylamoniumhydroxidy, dále hydroxidy alkalických kovů jako hydroxid sodný, fenoláty alkalických kovů jako natriumfenolát nebo alkoholáty alkalických kovů jako • · · · · ·’· ’ · 9 9 9 Λλ ··♦ · ··· ··· ··«2 natriummethylát. Jako katalyzátory se mohou použít také hexahydrotriaziny (DE-OS 17 69 043). Reakce mezi NCO-skupinami a aktivními vodíkovými atomy se také silně urychluje pomocí laktamů a azalaktamů, přičemž se nejprve tvoří asociát mezi laktamem a sloučeninou s kyselým vodíkem. Takové asociáty a jejich katalytický účinek se popisuje v DE-OS 20 62 286, DE-OS 20 62 289, DE-OS 21 17 576, DE-OS 21 29 198, DE-OS 23 30 175 a DE-OS 23 30 211. Podle vználezu se mohou jako katalyzátory použít také organické kovové sloučeniny, obzvláště organické sloučeniny cínu. Jako organické sloučeniny cínu přicházejí v úvahu vedle sloučenin obsahujících síru jako je di-n-oktylcín-merkaptid (US-PS 3 645 927) s výhodou cínaté soli karboxylových sloučenin jako cín(II)-acetát, cín-(II)-oktoát, cín-(II)- ethylhexoát cín-(II)-laurát a cíničité sloučeniny, příkladně dibutylcínoxid, dibutylcíndichlorid, dibutylcíndiacetát, dibutylcíndilaurát, dibutylcínmaleát nebo dioktylcíndiacetát. Dále se mohou použít organokovové sloučeniny zinku, vizmutu, železa nebo jiných přechodových kovů.

Samozřejmě se mohou všechny výše uvedené katalyzátory použít jako směsi. Obzvláštní význam přitom mají kombinace organických kovových sloučenin a amidinů, amino-pyridinů nebo hydrazinpyridinů (DE-OS 24 34 185, DE-OS 26 01 082 a DE-OS 26 03 834).

Další zástupci katalyzátorů používaných podle vynálezu a rovněž podrobnosti o způsobu účinku katalyzátorů se popisují v R. Vieweg, A. Hóchtlen (vydavatel) : KunstoffHandbuch, svazek VII, Carl-Hanser-Verlag, Munchen 1966, strany 96-102.

Katalyzátory případně kombinace katalyzátorů se zpra-9- • «99 ·· · ♦ 9 ·9 ♦ · ·· * 9 9 99 * · 99 • · · 9 ··· <9 9 999 vidla používají v množství mezi asi 0,001 a 10 % hmotnostních, obzvláště 0,01 až 1 % hmotnostních vztaženo na celkové množství sloučenin s nejméně dvěma vodíkovými atomy reaktivními vůči isokyanátu.

K reakční směsi se mohou případně přidat další přísady. Příkladně lze uvést povrchově aktivní látky, jako emulgátory, pěnové stabilizátory, celulární regulátory, prostředky na ochranu proti plameni, prostředky na ochranu proti plísním, antioxidanty, stabilizátory, kluzné prostředky a prostředky pro usnadnění vyjímání z formy, barviva, dispergátory, prostředky pro modifikaci viskozity, tixotropní prostředky (příkladně chemické tixotropní prostředky jako je DETDA), prostředky k vázání vody jako jsou zeolity nebo karbodiimidy, odpěňovací prostředky (DE-Foamer a rovněž Anti-Foamer), nadouvadla, hydrofibizační prostředky a pigmenty. Jako emulgátory přicházejí v úvahu příkladně sodné soli sulfonátů ricinového oleje nebo soli mastných kyselin s aminy jako diethylamin kyselého oleje nebo diethanolamin kyselého stearinu. Jako povrchově aktivní přísady se mohou zároveň použít také alkalické nebo amoniové soli sulfonových kyselin jako příkladně kyseliny dodecylbenzensulfonové nebo kyseliny dinaftylmethandisulfonové nebo mastných kyselin jako kyselina ricinová nebo polymerních mastných kyselin, rovněž alkylarylpolyglykolethery a -acetáty. Jako stabilizátory pěny přicházejí v úvahu především poylethersiloxany, obzvláště ve vodě rozpustní představitelé. Tyto sloučeniny mají obecně takovou stavbu, kde je spojen kopolymer ethylenoxidu a propylenoxidu s polydimethylsiloxanovým zbytkem. Takové stabilizátory pěny se popisují příkladně v US-PS 2 834 748, US-PS 2 917 480 a US-PS 3 629 308. Obzvláště zajímavé jsou pomocí allofanátových skupin násobně rozvětvené kopolymery polysiloxan-polyoxyalkylen podle

-10DE-OS 25 58 523. Vhodné jsou také další organopolysiloxany, oxyethylované alkylfenoly, oxyethylované mastné alkoholy, parafinové oleje, estery ricinového oleje případně kyseliny ricinové, červený turecký olej a olej z podzemnice olejné a celulární regulátory jako parafiny, mastné alkoholy a dimethylpolysiloxany. Ke zlepšení emulgačního účinku, dispergaci plniva, celulární struktuře a/nebo k jejich stabilizaci jsou dále vhodné oligomerní polyakryláty s polyoxyalkylenovými a fluoralkanovými zbytky jako bočními skupinami. Povrchově aktivní substance se obvykle používají v množství 0,01 až 5 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů výšemolekulárních polyhydroxylových sloučenin b). Mohou se také přidat zpoždovače reakce příkladně kysele reagující látky jako je kyselina chlorovodíková, nebo organické kyseliny a halogenidy kyselin, dále známé celulární regulátory jako parafiny nebo mastné alkoholy nebo dimethylpolysiloxany a rovněž pigmenty nebo barviva a rovněž známé prostředky na ochranu proti plameni, příkladně trischlorethyl-fosfát, trikresylfosfát nebo amoniumfosfát a amoniumpolyfosfát, dále stabilizátory proti stárnutí a vlivům povětrnosti, změkčovadla a látky působící fungicidně a bakteriostaticky.

Další příklady případně podle vynálezu zároveň použitých povrchově aktivních přísad a stabilizátorů pěny a rovněž celulárních regulátorů, zpožďovačů reakce, stabilizátorů, látek tlumících plamen, změkčovadel, barviv a plniv a rovněž látek působících fungicidně, baktericidně nebo bakteriostaticky a rovněž podrobnosti o způsobu použití a účinku těchto přísad se popisují v R. Vieweg, A. Hóchtlen (vydavatel) : Kunstoff- Handbuch, svazek VII, Carl-Hanser-Verlag, Můnchen 1966, strany 103-113.

-11♦ ♦ · · • · · · ·· · • · ·· • · · ·· • · ♦♦ •·· ·♦·« · ·

Masivní termosetické polyurethanové vrstvy se vyrábějí z dvousložkové polyurethanové formulace; s výhodou se použije polyurethan, který se získá reakcí isokyanátové komponenty, která je obzvláště výhodně semiprepolymerem na bázi MDI a polyetherpolyolů s OH-číslem 40 až 600, obzvláště 150 až 400 s 10 až 33 % hmotnostními, obzvláště 20 až 28 % hmotnostními NCO-skupin s vícefunkčními polyoly. S výhodou se přitom jedná o polyether, který se vyrobí alkoxylací diaminů jako ethylendiamin nebo o-toluylendiamin nebo cukrovými alkoholy jako sorbit. Rovněž se ale mohou použít polyetherpolyoly získané alkoxylací ethylenglykolu, diethylenglykolu, glycerinu nebo trimethylolpropanu. Jako polyolová komponenta se s výhodou použije polyetherpolyol s OH-číslem 150 až 400. Masivní termosetické polyurethanové vrstvy mohou mít sílu 0,8 až 3 mm, s výhoodu 1,5 až 3 mm, obzvláště výhodně 2 až 3 mm.

V obzvláště výhodné formě provedení obsahuje masivní termosetická polyurethanové vrstva 10 až 55 % hmotnostních, s výhodou 25 až 50 % hmotnostních, obzvláště 30 až 40 % hmotnostních slídy nebo talku jako plniva. Střední velikost částic slídy případně talku může být mezi 5 a 80 pm.

Polyurethanové elastomerní vrstva sestává ze zesítěných, kompaktních nebo celulárních PUR-elastomerů. Výroba kompaktních nebo celulárních, případně mikrocelulárních PUR-elastomerů je již dlouho známá z početných zveřejněných patentů a z literatury. Přehled o PUR-elastomerech, jejich vlastnostech a použití podává příkladně G.V.Becker, D.Braun (vydavatel) : Kunststoff-Handbuch, svazek 7, 3. vydání, Carl-Hanser-Verlag, Můnchen, Vřen 1993, strany 417-513.

Jako isokyanátová komponenta se s výhodou použije MDI

9

-12·· 9 99 99999

9 9 · 9 ··

999999 9 9 ·« 9

9 9 9 99 •99 9 999 Φ99 999 nebo TDI. Obzvláště výhodně se PUR-elastomery vyrábějí způsobem přes prepolymer, přičemž se účelně v prvním kroku vyrobí z výšemolekulární polyhydroxylové sloučeniny a nejméně jednoho di- nebo polyisokyanátu polyadiční adukt obsahující isokyanátové skupiny, který má s výhodou obsah NCO-skupin 10 až 30 % hmotnostních, obzvláště 10 až 20 % hmotnostních. S výhodou se k výrobě elastomerní vrstvy použijí stejné isokyanátové komponenty jako k výrobě masivní termosetické polyurethanové vrstvy (masivních termosetických polyurethanových vrstvev). Ve druhém kroku se mohou vyrobit masivní PUR-elastomery z takových prepolymerů obsahujících isokyanátové skupiny reakcí s nízkomolekulárními prostředky pro prodloužení řetězce a/nebo zesilujícími prostředky a/nebo výšemolekulárními polyhydroxylovými sloučeninami a rovněž regulátory délky řetězce.

Jako výšemolekulární polyhydroxylové sloučeniny b) jsou vhodné sloučeniny s nejméně dvěma vodíkovými atomy reaktivními vůči isokyanátovým skupinám; s výhodou se použijí polyesterpolyoly a polyetherpolyoly. Takové polyetherpolyoly se mohou vyrábět známým způsobem, příkladně anionickou polymerací alkylenoxidů v přítomnosti hydroxidů alkalických kovů nebo alkoholátů alkalických kovů jako katalyzátorů a za přídavku nejméně jedné startovací molekuly, která obsahuje 2 až 8 vázaných reaktivních vodíkových atomů nebo kationickou polymerací alkylenoxidů v přítomnosti Lewisových kyselin jako je chlorid antimoničitý nebo borfluoridetherát. Vhodné alkylenoxidy obsahují 2 až 4 uhlíkové atomy v alkylovém zbytku. Příklady jsou tetrahydrofuran,

1,3-propylenoxid, 1,2- případně 2,3-butylenoxid, s výhodou se použije ethylenoxid a/nebo 1,2-propylenoxid. Alkylenoxidy se mohou použít jednotlivě, případně následně po sobě nebo jako směsi. S výhodou se použijí směsi 1,2-propylen-

oxidu a ethylenoxidu, přičemž ethylenoxid se použije v množství 10 až 50 % jako ethylenoxidový konečný blok (EO-cap), takže vznikající polyoly vykazují více jak 70 % primárních OH-koncových skupin. Jako startovací molekuly přicházejí v úvahu voda nebo 2- a 8-sytné alkoholy, jako je ethylen- glykol, propandiol-1,2 a -1,3, diethylenglykol, dipropylenglykol, ethandiol-l,4, glycerin, trimethylolpropan a podobně. Polyetherpolyoly, s výhodou polyoxypropylenpolyoxyethylen-polyoly mají (střední) funkcionalitu 2 až 8, s výhodou 2 až 4, obzvláště výhodně 2,5 až 3,5 a střední molekulovou hmotnost 500 až 8000, s výhodou 800 až 3500.

Vhodné polyesterpolyoly se mohou příkladně vyrábět z organických dikarboxylových kyselin se 2 až 12 uhlíkovými atomy, s výhodou z alifatických dikarboxylových kyselin se 4 až 6 uhlíkovými atomy a vícesytných alkoholů, s výhodou diolů, se 2 až 12 uhlíkovými atomy, s výhodou se 2 uhlíkovými atomy. Jako dikarboxylové kyseliny přicházejí příkladně v úvahu : kyselina jantarová, kyselina glutarová, kyselina adipová, kyselina korková, kyselina azelainová, kyselina sebaková, kyselina dekandikarboxylová, kyselina maleinová, kyselina fumarová, kyselina ftalová, kyselina isoftalová a kyselina tereftalová. Dikarboxylové kyseliny se přitom mohou použít jak jednotlivě tak také ve vzájemné směsi. Namísto volných dikarboxylových kyselin se mohou také použít odpovídající deriváty dikarboxylových kyselin, jako příkladně mono- a/nebo diestery dikarboxylových kyselin s alkoholy s 1 až 4 uhlíkovými atomy nebo anhydridy dikarboxylových kyselin. S výhodou se použijí směsi dikarboxylových kyselin sestávající z kyseliny jantarové, kyseliny glutarové a kyseliny adipové v množstevních poměrech příkladně 20 až 35/35 až 50/20 až 32 hmotnostních dílů, a obzvláště kyselina adipová. Příklady dvou- a vícesytných alkoholů jsou ethan-14• · · ♦·· • · · · · · ·· · · • · · · « «« ···*$«« « 9 9 99

9 9 9 99

999 9 999 ··« 999 diol, diethylenglykol, 1,2- případně 1,3-propandiol, dipropylenglykol, propandiol-1,3, 1,4-butandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-hexandiol, neopentylglykol, 1,10-dekandiol, glycerin, trimethylolpropan a pentaerythrit. S výhodou se použijí

1,2-ethandiol, diethylenglykol, 1,4-butandiol, 1,6-hexandiol, glycerin, trimethylolpropan nebo směsi nejméně dvou jmenovaných diolů, obzvláště směsi ethandiolu, 1,5-butandiolu a 1,6-hexandiolu, glycerinu a/nebo trimethylolpropanu. Dále se mohou použít polyesterpolyoly z laktonů příkladně epsiZon-kaprolaktonu nebo hydroxykarboxylových kyselin, příkladně kyseliny o-hydroxykapronové a kyseliny hydroxyoctové.

K výrobě polyesterpolyolů se mohou polykondenzovat organické, příkladně aromatické a s výhodou alifatické polykarboxylové kyseliny a/nebo jejich deriváty a vícesytné alkoholy bez použiti katalyzátorů nebo v přítomnosti estericikačních katalyzátorů, účelně v atmosféře inertních plynů, jako je příkladně dusík, oxid uhličitý, helium, argon a také v tavenině při teplotách 150 °C až 300 °C, s výhodou při teplotě 180 až 230 °C, případně za sníženého tlaku až do požadovaného kyselinového čísla, které je s výhodou menší než 10, výhodně méně než 1.

Podle výhodného způsobu výroby se esterifikačni směs polykondenzuje při výše uvedených teplotách až do kyselinového čísla 80 až 30, s výhodou 40 až 30, za normálního tlaku a následně za tlaku nižšího než 50 kPa, s výhodou 1 kPa až 15 kPa. Jako esterifikační katalyzátory přicházejí v úvahu příkladně katalyzátory železa, kadmia, kobaltu, olova, zinku, antimonu, hořčíku, titanuj a cínu ve formě kovů, kovových oxidů nebo kovových solí. Polykondenzace se ale také může provádět v kapalné fázi v přítomnosti zřeďovacích pros-15-

• 9	9	< *0 Λ
• 0		• 0	< ·	• 0
• 0 ·	*	0	0 ♦
• 0··· ·	•		• 0 0
• 0		0	• 0
• · r	<··	• 0 0	• 9	«0

tředků a/nebo dodatečných prostředků, jako je příkladně benzen, toluen, xylen nebo chlorbenzen, k azeotropickému odčešti lování kondenzační vody.

K výrobě polyesterpolyolů se kondenzuj í organické polykarboxylové kyseliny a/nebo jejich deriváty s vícesytnými alkoholy v molekulárním poměru 1 : 1 až 1,8, s výhodou 1 : 1,05 až 1,2. Získané polyesterpolyoly mají s výhodou funkcionalitu 2 až 3, obzvláště 2 až 2,6 a střední molekulovou hmotnost 400 až 6000, s výhodou 800 až 3500.

Jako vhodné polyesterpolyoly lze dále uvést polykarbonáty obsahující hydroxylové skupiny. Jako polykarbonáty obsahující hydroxylové skupiny přicházejí v úvahu takové známé druhy, které se příkladně mohou vyrábět reakcí diolů, jako je 1,2-propandiol, 1,4-butandiol, 1,6-hexandiol, diethylenglykol, trioxyethylenglykol a/nebo tetraoxyethylenglykol s diarylkarbonáty, příkladně difenylkarbonátem nebo fosgenem.

K výrobě polyurethanových elastomerů se navíc k výšemolekulárním polyhydroxylovým sloučeninám používají jako nízkomolekulární difunkční prostředky k prodloužení řetězce, nízkomolekulární, s výhodou tri- nebo tetrafunkční zesilující prostředky nebo směsi prostředků k prodloužení řetězce a zesilujících prostředků.

Takové prostředky k prodloužení řetězce a zesífující prostředky se používají k modifikaci mechanických vlastností, obzvláště tvrdosti PUR-elastomerů. Vhodné prostředky k prodloužení řetězce jako alkandioly, dialkylenglykoly a polyalkylen-polyoly s funkcionalitou 3 až 4 mají obvykle molekulovou hmotnost menší než 800, s výhodou 18 až 400

-16• ·· · ··«·· • · · · · ·· ····· · · · · ** • · · · · ·· ••a · ··· ··· ····· a obzvláště 60 až 300. Jako prostředky k prodloužení řetězce se s výhodou použijí alkandioly se 2 až 12 uhlíkovými atomy, s výhodou s 1, 4 nebo 6 uhlíkovými atomy, příkladně ethandiol, 1,3-propandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-hexandiol, 1,7-heptandiol, 1,8-oktandiol, 1,9-nonadiol, 1,10-dekandiol a obzvláště 1,4-butandiol a dialkylenglykoly se 4 až 8 uhlíkovými atomy, příkladně diethylenglykol a dipropylenglykol a rovněž polyoxyalkylenglykoly. Vhodné jsou také alkandioly s rozvětveným řetězcem a/nebo nenasycené alkandioly obvykle s ne více jak 12 uhlíkovými atomy, jako je příkladně

2.2- dimethyl-l,3-propandiol, 2-butyl-2-ethyl-l,3-propandiol, 2-buten-l,4-diol a 2-butin-l,4-diol, diestery kyseliny tereftalové s glykoly se 2 až 4 uhlíkovými atomy, jako je příkladně bis-ethylenglykol kyseliny tereftalové nebo bis-1,4-butandiol kyseliny tereftalové, hydroxyalkylenethery hydrochinonu nebo resorcinu, příkladně 1,4-di-(β-hydroxyethyl)-hydrochinon nebo 1,3-(β-hydroxyethyl)-resorcin, alkanolaminy se 2 až 12 uhlíkovými atomy jako je ethanolamin,

2-aminopropanol a 3-amino-2,2-dimethylpropanol, N-alkyldialkanolaminy, příkladně N-methyl- a N-ethyl-diethanolamin, (cyklo)alifatické diaminy se 2 až 15 uhlíkovými atomy, jako

1.2- ethylendiamin, 1,3-propylendiamin, 1,4-butylendiamin a 1,6-hexamethylendiamin, isoforondiamin, 1,4-cyklohexamethylendiami a 4,4 -diaminodicyklohexalmethan, N-alkyl-, N,N -dialkylsubstituované a aromatické diaminy, které mohou být alkylovými skupinami substituovány také na aromatickém zbytku, s 1 až 20 uhlíkovými atomy, s výhodou s 1 až 4 uhlíkovými atomy v N-alkylovém zbytku, jako N,N -diethyl-,

N,N -di-sek.pentyl-, N,N -di-sek.pentyl-, N,N -di-sek.- hexyl-, N,N -di-sek.decyl- a N,N -dicyklohexyl-, p- případně m-fenylendiamin, N,N -dimethyl-, N,N -diethyl-,

N,N -diisopropyl-, N,N -di-sek.butyl-, N,N -dicyklohexyl4,4 -diamino-difenylmethan, N,N -di-sek.butylbenzidin,

• ·	•		• ·
• · «	• ·	• ·	•	• ·
• · ·	•	•	•	•
• · · · · ·	•	•	9 ·	•
• ·	•	•	•	•
• ·· β	• · ·	• · ·	• ·	•

methylen-bis(methylester kyseliny 4-amino-3-benzoové),

2,4-chlor-4,4 -diamino-difenylmethan, 2,4- a 2,6-toluylendiamin.

S výhodou se jako polyolové komponenty použijí vícefunkční polyethery, příkladně na bázi glycerinu nebo trimethylolpropanu, pentaerythritu, zukru, ethylendiaminu nebo o-toluylendiaminu ve spojení s nízkomolekulárními látkami k prodloužení řetězce jako je ethandiol nebo butandiol, a rovněž regulátory délky řetězce jako monofunkční alkoholy. Mohou se ale také použít difunkčni polyethery na bázi ethylenglykolu, propylenglykolu nebo diethylenglykolu a rovněž polyestery ve spojení s vícefunkčními zesilujícími prostředky jako je glycerin, trimethylolpropan, hexamethylendiamin nebo isoforondiamin. Pokud se ve druhém kroku použije voda nebo směsi vody a případně nízkomolekulární prostředky k prodloužení řetězce a/nebo zesilující prostředky a/nebo výšemolekulární polyhydroxylové sloučeniny, mohou se vyrábět mikrocelulární PUR-elastomery. Alternativně se toho může dosáhnout také použitím fyzikálních nadouvadel.

Síla polyurethanové elastomerni vrstvy činí zpravidla 0,5 až 4 mm, s výhodou 1,0 až 3 mm, obzvláště výhodně 1,5 až 2,5 mm.

Prvky se sendvičovou strukturou podle vynálezu mohou obsahovat také jednu nebo několik vrstev z polyurethanové pěny. K výrobě pěnových vrstev se s výhodou použijí ty samé isokyanátové a polyolové komponenty jako k výrobě masivní termosetické polyerethanové vrstvy (vrstev). Pěnová vrstva má mít s výhodou sílu 0,5 až 30 mm, obzvláště výhodně je sila pěnové vrstvy mezi 2 a 20 mm. Výhodné jsou pěny s uzavřenými póry.

-18• ♦ · ·· ···· 9 9·

9 9 · 99

9999 * · · 9 ·· • · · ·· • ··· ··· ·· ·

Podle vynálezu není nutné, aby také pěnová vrstva obsahovala slídu nebo talek. Pěnová vrstva také může obsahovat příkladně jiná plniva než slídu nebo talek, příkladně melaminové pryskyřice nebo mleté polyurethanové odpady, nebo také může být vytvořena bez plniv. Výhodné je však, aby také pěnová vrstva obsahovala slídu nebo talek jako plnivo.

Dekorativní povrchová vrstva může být podle požadovaných vlastností vytvořena z rozdílných materiálů. Příklady jsou plastické hmoty jako PMMA, ABS, PVC, polykarbonáty nebo ASA, použít se ale také mohou kovy jako hliník nebo ocel ale také dřevo (příkladně dýhy). Dekorativní povrchová vrstva může tvořit jak přední tak i odvrácenou pohledovou plochu, nebo také obě pohledové plochy sendvičových struktur podle vynálezu.

Prvky se sendvičovou strukturou podle vynálezu jsou případně pevně spojeny s nějakým substrátem. Může se přitom příkladně jednat o substrát z papíru, plastické hmoty (pří kladně GFK, ASA, ABS, PVC, PP, PE, teflon, akrylové nebo epoxidové pryskyřice, masivní nebo ve formě folie), kámen, dřevo nebo kov (příkladně ocel).

Substrát, na kterém se vytváří sendvičová struktura může být forma opatřená před nanesením vrstev separačním prostředkem, která se po vytvrzení sendvičové struktury odstraní. Jako substráty jsou dále vhodné plastické hmoty nebo kovové díly, příkladně z oblasti stavby automobilů.

S výhodou se v případě substrátu jedná o část konečného produktu, který s prvkem se sendvičovou strukturou tvoři

♦ · ·	• «·
·· ·	• ·	• *		•
• · ·	•	•	•	•
• ···· ·	•	•	• ·	•
• ·	•	•	•	•
e « · *	• · ·	• · ·	• 9

kompozitní těleso. V jedné formě provedení vynálezu se jedná v případě substrátu o tvarový díl z PMMA, který představuje pohledovou a užitnou plochu sanitárního zboží. Bylo zjištěno, že prvky se sendvičovou strukturou podle vynálezu mají vynikající přilnavost ke tvarovým dílům z PMMA, pokud se tyto použijí jako substrát pro vrstvovou výrobu strukturních prvků. K získání vynikající přilnavosti je dostatečné vyčištění povlakovaných povrchů z PMMA tkaninou napojenou nějakým rozpouštědlem (příkladně ethanol, aceton, ethylester kyseliny octové, methanol, isopropanol, toluen nebo xylen) a tak je zbavit tuku a prachu.

Sendvičové struktury podle vynálezu mohou sestávat z libovolného počtu vrstev. Výhodné jsou liché počty vrstev, přičemž vnější vrstvy jsou vždy masivní vrstvy. Obzvláště výhodný je počet 3 nebo 5 vrstev.

Sendvičové struktury podle vynálezu se neomezují na tyto struktury s rovnoměrnou sílou jednotlivých vrstev. Mnohem častěj i mohou být vrstvy vytvořeny podle požadavků s rozdílnou sílou; také se může měnit síla každé jednotlivé vrstvy. Dále není nutné, aby jedna vrstva kontinuálně procházela celým strukturním prvekem. Příkladně je možné řídit nastříkání reaktivní směsi tak, že se ve strukturním prvku vytvoří ostrůvky pěny, které pronikají masivními můstky vzájemně spojujícími masivní vrstvy.

Vynález není omezen na sendvičové struktury, u kterých se každá vrstva rozprostírá přes celou plochu struktury. Mnohem častěji může být výhodné vytvořit pěnovou vrstvu pronikající masivními polyurethanovými můstky, která pak struktuře propůjčuje velmi dobrou pevnost ve střihu. Dále může být účelné vytvořit pěnovou vrstvu s oblastmi o rozdíl-20-

•· ♦ ·· •· • ·· · né síle pěny, příkladně tak, že se řízené mění dávkování nadouvadla .

Dále je podle vynálezu možné mezi jednotlivými polohami a/nebo vrstvami sendvičových struktur umisťovat zpevňující prvky a/nebo kotvicí elementy. Příkladně se k účelu zpevnění mohou do dosud nezreagovaných míst položit provazce nebo tkaniny ze skelných vláken, karbonových vláken, aramidových vláken, minerálních vláken, plastových vláken organické povahy nebo přírodních vláken a tyto následujícím nanesením další vrstvy uzavřít do sendvičového prvku.

Předmětem vynálezu je také způsob výroby prvků se sen dvičovou strukturou podle vynálezu. Vyrábí se přitom postupným nanášením polyurethanové reaktivní směsi za vzniku masivních termosetických vrstev, elastomerních vrstev a pěnových vrstev na vhodném substrátu. S výhodou přitom obsahuje použitá polyurethanová reaktivní směs jemně mletou slídu nebo talek v množství 10 až 55 % hmotnostních, vztaženo na směs.

Výroba sendvičových struktur podle vynálezu se provádí s výhodou nanášením po vrstvách na substrát, příkladně litím, špachtlováním nebo stříkáním, s výhodou stříkáním. Přitom se komponenty polyurethanové reaktivní směsi, obzvláště isokyanát, polyolová směs obsahující plniva, případně odděleně nadouvadlo, přivádějí pomocí oddělených potrubí nadávkovány do vhodného míchacího agregátu, přičemž výstup z míchacího agregátu je vytvořen jako střikácí hlavice. Jako míchací agregáty jsou vhodné jak vysokotlaké míchací agregáty pracující s protiproudou injekční metodou, viz příkladně G.V.Becker, D.Braun (vydavatel) : Kunstoff-Hand-21-

buch, svazek VII, 3. vydání, Carl-Hanser-Verlag, Míinchen, Vien, 1993, strany 174-186. Případně může být na výstupu směšovací hlavice umístěno dodatečné stříkací zařízení, příkladně ve formě trysek s tlakovým vzduchem centricky obklopujícími výstup z míchacího agregátu. Kapky produkované stříkacím zařízením mají s výhodou průměr 0,2 až 2 mm, obzvláště výhodně 0,5 až 1,5 mm.

Každá z termosetických, elastomernich nebo pěnových vrstev se může přitom výhodně nanášet nástřikem reaktivní směsi v několika vrstvách, takže obzvláště jestliže jsou požadovány silnější vrstvy, zabrání se stékání ještě tekuté, dosud nezreagované vrstvy z nanášených ploch skloněných vůči horizontále. Přitom se nanášení po sobě následujících vrstev provádí vždy mokrý do mokrého, to znamená do ještě nezreagovaného stavu předešle nanesené vrstvy, obzvláště před tím, než dojde ke ztrátě lepivosti předcházející vrstvy. K zabránění stékáni ještě nezreagovaných vrstev se mohou k reakční směsi přidat tixotropní prostředky, příkladně aromatické nebo alifatické aminy jako DETDA.

Také nanášení první vrstvy pěny na poslední vrstvu pod ní ležící se s výhodou provádí způsobem mokrý do mokrého, to znamená před ztrátou lepivosti masivní vrstvy. Nanášení stříkáním první vrstvy termosetu nebo elastomeru na poslední pěnovou vrstvu se může bez jakýchkoliv nevýhod provádět i když je již pěnová vrstva zreagovaná, to znamená kdy již není lepivá.

Nanášení vrstev sendvičové struktury se může provádět jedním nebo několika míchacími agregáty. V případě sendvičové struktury sestávající v podstatě z identického

-22materiálu může být výhodné použít nejméně jednu směšovací hlavici, pomocí které je možné během nanášeni přiváděné komponenty reaktivní směsi měnit natolik, že se směšovací hlavicí může alternativně vyrábět masivní polyurethanový termoset, polyurethanový elastomer a polyurethanová pěna.

Dále se mohou sendvičové struktury podle vynálezu vyrábět ve formě jednorozměrově nekonečných plošných prvků, případně na podložku pohybující se na transportním pásu, na které povlak ulpívá. Vhodnými podložkami jsou strukturované nebo nestrukturované folie z papíru, plastické hmoty nebo hliníku nebo také z ocelového plechu, dýhy nebo dřevěných desek. Z takových nekonečných prvků se sendvičovou strukturou se vyrábějí konstrukční prvky řezáním nebo střiháním .

V jedné výhodné formě provedení se vyrobí nejméně jedna masivní polyurethanová termosetická vrstva a první polyurethanová elastomerní vrstva postupným nanesením reaktivní hmoty na spodní transportní pás a vyrobí se nejméně jedna další masivní termosetická polyurethanová vrstva na horní straně horního transportního pásu a obrácením transportního pásu před vytvrzením se uvede v kontakt s pěnovou vrstvou nacházející se na spodním transportním pásu.

Podle vynálezu dále není nutné vyrábět všechny vrstvy prvků se sendvičovou strukturou po sobě následujícím nanášením vrstev. Mnohem častěji je možné příkladně jestliže se klade důraz na zvláštní strukturu povrchu obou stran strukturního prvku odděleně vyrobit horní, příkladně masivní termosetickou vrstvu prvku se sendvičovou strukturou na odděleném substrátu a tuto před ztrátou lepivosti nanést na nejsvrchnější vrstvu odděleně vyrobeného prvku se sendvičo-23«9 · 9 · · ««· • · · · · ·· ······ 9 · · 99 • · 9 · 99

9·9 9 ·9· · 9 99« vou strukturou před ztrátou lepivosti jeho nejsvrchnější vrstvy.

Předmětem vynálezu je dále použití prvků se sendvičovou strukturou podle vynálezu pro sanitární zboží, automobily, nábytek a ve stavebním průmyslu. Prvky se sendvičovou strukturou podle vynálezu se ve všech těchto aplikacích vyznačují vysokou houževnatostí i při malé síle elementu.

S pomocí prvků se sendvičovou strukturou podle vynálezu je možné příkladně vyrábět zpevněné sanitární zboží, jehož pohledové plochy sestávaj í z akrylové pryskyřice nebo z polymethylmetakrylátu, příkladně koupací vany nebo sprchové kouty. Přitom se osvědčila následující stavba : v oblasti dna vany se na stranu odvrácenou od pohledové plochy polotovaru sestávajícího z PMMA (Sl) nanese masivní

D termosetická polyurethanová vrstva (S2) (příkladně Baytec

RS massiv, Bayer AG, D-51368 Leverkusen), na ní polyurethanová elastomerní vrstva (S3) (příkladně Baytec^ Reaktiv, Bayer AG, D-51368 Leverkusen), následně vrstva polyurethanové pěny (S4) (příkladně Baytec^ RS Schaum, Bayer AG, D-51368 Leverkusen), a konečně opět masivní termosetická polyurethanová vrstva. Typické parametry vrstev jsou příkladně :

síla stěny 0,8 až 2,5 mm a

síla vrstvy asi 3 mm, objemová hmotnost asi 1,3 g/cm síla vrstvy asi 2 až 3 mm, objemová hmotnost asi

1,0 g/cm³

O síla vrstvy asi 13 mm, objemová hmotnost asi 0,4 g/cm a

síla vrstvy asi 3 mm, objemová hmotnost asi 1,3 g/cm .

V oblasti zaokrouhlení, kde přechází podlaha vany do stěnových ploch, se síla pěnové vrstvy postupně redukuje až • · · 9♦·

9 · · · · · ·«· · « · 9 ·9

9999·· 9 · ··9 • 9 · · ·♦ «·· · 999 ··· 9 ·· na asi 6 mm, v oblasti bočních stěn se nanášejí pouze vrstvy S2 a S3. V méně výhodné formě provedení se může v oblasti dna vany vypustit vrstva S3. Sanitární zboží podle vynálezu vykazuje výrazně vyšší houževnatost a zaručuje tak uživateli vyšší bezpečnost a snížené nebezpečí zranění.

Další použití nacházejí prvky se sendvičovou strukturou podle vynálezu pří výrobě nástaveb pro chladírenské automobily. Tyto nástavby se mohou vyrábět z prvků ve tvaru desek, které se mohou v plošné formě vyrábět procesem nastřikování. K tomu se nejprve nanese ve formě gel-coat vrstva (Sl) (příkladně na základě nenasycených polyesterových pryskyřic nebo polyurethanů), jejíž síla může příkladně činit 0,8 mm. Tato vrstva později představuje pohledovou plochu prvku. Na tuto vrstvu se nastříká masivní termosetická polyurethanová vrstva (S2), která příkladně může mít sílu asi 3 mm. Následně se nastříká polyurethanová elastomerní vrstva (S3), v síle příkladně asi 2 mm. Následuje další masivní termosetická polyurethanová vrstva (S4), která může mít příkladně sílu asi 2 mm. Získá se konstrukční prvek ve tvaru desky pro výrobu nástaveb chladicích vozidel, přičemž se kombinuji dva takto vyrobené panely a meziprostor mezi nimi se vypění polyurethanovou tvrdou pěnou (S5) při síle vrstvy zpravidla 1 až 8 cm, příkladně 5 až 7 cm, která o vykazuje objemovou hmotnost v rozmezí 30 až 70 kg/m . Vznikne tak konstrukční prvek se sledem vrstev S1/S2/S3/S4/S5/S4/S3/S2/S1. Konstrukční prvky podle vynálezu vykazují dobrou tepelnou izolaci a vynikající houževnatost, takže se může dalekosáhle vyloučit poškození vnitřních stěn vestavby při nakládání nebo přo pohybech nákladu během transportu. Další výhodou konstrukčních prvků podle vynálezu je, že potřebná doba výroby je krátká a že prvky sesstávají z jednotného materiálu, totiž polyurethanu, a proto se

-25• · po skončení životnosti mohou zneškodňovat nebo recykovat jako celek.

Analogicky stavěné prvky se mohou použít jako tlumicí desky nebo jako konstrukční prvky při stavbě domů, obzvláště při dokončovacích pracích.

Také v oblasti stavebnictví se mohou použit prvky se sendvičovou strukturou, příkladně k výrobě dveří, garážových vrat a podobně. K tomu jsou příkladně vhodné deskovité prvky s pořadím vrstev (Sl) dekorativní vrstva (příkladně dýha nebo gel-coat na bázi nenasycených polyesterových pryskyřic nebo polyurethanů), (S2) masivní termosetická polyurethanová vrstva (síla příkladně asi 3 mm), (S3) polyurethanová elastomerní vrstva (sila příkladně asi 2 mm), (S4) masivní termosetická polyurethanová vrstva (síla příkladně asi 2 mm) a případně (S5) další dekorativní vrstva. Prvky se mohou vyrábět způsobem nastřikování v ploché podobě. Také v případě těchto prvků má rozhoduj ící význam zvýšená houževnatost .

Dalšími oblastmi použití prvků se sendvičovou strukturou podle vynálezu je výroba houževnatých povlakovaných dílů vozidel (příkladně dílů automobilů, součástí člunů případně těles člunů, obzvláště pro veslové čluny, kanoe, kajaky), houževnatého nábytku nebo houževnatých podlah a rovněž v oblasti technických izolací (příkladně chladicí nábytek, trubky).

Příklady provedení vynálezu

-26Φ Φ · * φφ • •9 · · * · Φ ♦ • Φ Φ Φ Φ Φ · •ΦΦΦΦ» · · φφ φ Φ · ΦΦΦΦ

ΦΦΦ · ΦΦΦ ΦΦΦ φφ

Pokusy s úderovým kyvadlem na akrylových koupacích vanách

Zkouší se zadní opěrné plochy akrylové koupací vany o délce 180 cm, šířce 50 cm a výšce 80 cm. Polotovar je vždy hlubokotažená skořepina PMMA o síle stěny 1,2 mm. Na polotovar se nanáší různé zpevňovací vrstvy. Na získaných vanách se provádí pokusy s úderovým kyvadlem ke zujištění odolnosti proti lomu.

Kyvadlo použité k pokusům sestává z 96 cm dlouhé kovové tyče, která je zavěšena tak, že kyvadlová délka je 56 cm. Na konci kyvadla se nachází kladivo polokulovitého tvaru o průměru 55 mm s kolmo k ose kyvadla v rovině kyvu umístěnou hřídelí k zachycení dodatečných závaží, na druhém konci kovové tyče vyrovnávací závaží, takže je kovová tyč vyvážena. Zavěšení se nachází ve výšce 76 cm nad zemí.

K provedení pokusů úderovým kyvadlem se vana upevní na podstavci pod závěsem kyvadla. Kyvadlo se aretuje v horizontální poloze, zatíží se požadovaným dodatečným závažím a potom se aretace uvolní. Po provedení pokusu se měří účinek nárazu a pokus se případně opakuje s větším dodatečným závažím .

A. Zpevnění GFK (srovnání)

Základní těleso se zpevní nastříkáním 3 mm silné zpevňovací vrstvy z polyesterového kompozitu zpevněného skelnými vlákny na odvrácenou stranu polotovaru k pohledové straně.

-2Ί-

« 9		9	•	99
9 ·		9 9	9 9	9 9	9 ·
• 9	9	9	9	9 9
• 9	999 9	•	•	9 9	•
	9	•	•	•	9
9 9	9	···	9 9 9	9«	9 9

Náraz č.	Hmotnost kyvadla (kg)	Poškození
1	1,9	-
2	2,4	-
3	2,9	-
4	3,4	-
5	3,9	-
6	4,4	-
7	4,9	-
8	5,4	-
9	5,9	-
10	6,4	1.povrchový vtisk do akrylu
11	6,9	Žádná další poškození
12	7,5	Vertikální trhlina 40 mm
13	7,5	Kruhová trhlina D=35 mm
14	7,5	2. kruhová trhlina D=60 mm
15	7,5	Vtisk do hloubky 50 mm

B. Zpevnění PUR (srovnání)

Základní těleso se zpevní nastříkáním 3 mm silné zpevňovací vrstvy z masivního termosetického polyurethanu (Baytec^ RS massiv, Bayer AG) na odvrácenou stranu polotovaru k pohledové straně.

• · • 9 9 · 9 • ·99 9 9 9 9	• 9 9 9 9 9	9 9 9 9 9 9	• 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9	9 9
9 9 9	• 99	99 9	99	9 9

Náraz č.	Hmotnost kyvadla (kg)	Poškození
1	1,9	-
2	2,4	-
3	2,9	Citelné poškození
4	3,4	Žádné další poškození
5	3,9	Vertikální trhlina 150 mm
6	5,9	Vertikální trhlina 240 mm, horizontální trhlina 180 mm
7	5,9	Vertikální trhlina 270 mm, horizontální trhlina 210 mm
8	5,9	Vertikální trhlina 310 mm, horizontální trhlina 210 mm
9	5,9	Vertikální trhlina 350 mm, -horizontální trhlina 250 mm první vyražení a průraz

C. Sendvičová struktura podle vynálezu

Základní těleso se zpevní nastříkáním 3 mm silné zpevňovací vrstvy z masivního termosetického polyurethanu (Baytec^R RS massiv, Bayer AG), následně 1 mm silnou vrstvou polyurethanového elastomeru (Baytec^R Reaktiv, Bayer AG),

R následně 13 mm silnou vrstvou z polyurethanové pěny (Baytec RS Schaum, Bayer AG), a další 2 mm silnou vrstvou z masivního termosetického polyurethanu (Baytec^R RS massiv, Bayer AG) na odvrácenou stranu polotovaru k pohledové straně.

Náraz č.	Hmotnost kyvadla (kg)	Poškození
1	1,9	-
2	2,4	-
3	2,9	-
4	3,4	-
5	3,9	1.povrchový vtisk do akrylu D=6 mm
6	4,4	Žádné další poškození
7	4,9	Žádné další poškození
8	5,4	Žádné další poškození
9	5,9	Žádné další poškození
10	6,4	Žádné další poškození
11	6,9	Žádná další poškození
12	7,5	Žádné další poškození
13	8,0	Žádné další poškození
14	8,5	Vertikální značení ve vtisku
15	9,0	Žádné další poškození
16	9,5	Žádné další poškození
17	10,0	Žádné další poškození
18	10,8	Polokruhová trhlina z bodu nárazu, D= 180 mm

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Prvek se sendvičovou strukturou, který má následující skladbu vrstev :

a) případně dekorativní tvrdá povrchová vrstva

b) masivní termosetická polyurethanová vrstva,

c) polyurethanová elastomerní vrstva,

d) případně vrstva polyurethanové pěny,

e) další masivní termosetická polyurethanová vrstva,

f) případně substrát nebo další dekorativní tvrdá povrchová vrstva.
2. Prvek se sendvičovou strukturou podle nároku 1, ve kterém se všechny polyurethanové vrstvy vyrobí za použití stejných isokyanátových složek.
3. Způsob výroby prvku se sendvičovou strukturou podle nároku 1 nebo 2, při kterém se vynálezu nanášení polyurethanových vrstev prvku se sendvičovou strukturouprovádí postupně za sebou na substrát nebo na dekorativní povrchovou vrstvu.
4. Způsob podle nároku 3, při kterém se další vrstva nanáší vždy před tím, než pod ní ležící vrstva dosáhne nelepivosri.

-31* ·
5. Způsob podle nároku 3 nebo 4, při kterém se nanášení vrstev provádí pomocí jednoho nebo několika směšovacích agregátů, přičemž nejméně u jednoho směšovacího agregátu je možné přiváděné komponenty reaktivní směsi měnit natolik, že se směšovací hlavicí může alternativně vyrábět masivní polyurethanový termoset a polyurethanová pěna.
6. Způsob podle nároku 3 nebo 4, při kterém se nanášení vrstev provádí pomocí jednoho nebo několika směšovacích agregátů, přičemž nejméně u jednoho směšovacího agregátu je možné přiváděné komponenty reaktivní směsi měnit natolik, že se touto směšovací hlavicí může alternativně vyrábět masivní polyurethanový termoset a elastomerní polyurethan.
7. Způsob podle nároku 3 nebo 4, při kterém se nanášení vrstev provádí pomocí jednoho nebo několika směšovacích agregátů, přičemž nejméně u jednoho směšovacího agregátu je možné přiváděné komponenty reaktivní směsi měnit natolik, že se touto směšovací hlavicí může alternativně vyrábět elastomerní polyurethan a polyurethanové pěna. .
8. Způsob podle nároku 3 nebo 4, při kterém se nanášení vrstev provádí pomocí jednoho nebo několika směšovacích agregátů, přičemž nejméně u jednoho směšovacího agregátu je možné přiváděné komponenty reaktivní směsi měnit natolik, že se touto směšovací hlavicí může alternativně vyrábět masivní polyurethanový termoset, elastomerní polyurethan a polyurethanové pěna.
9. Způsob podle některého z nároků 3 až 8, při kterém se každá polyurethanová vrstva vyrábí z několika vrstev nanese- ním stříkáním.
10. Kompozitní stuktura obsahující nejméně jeden prvek se sendvičovou strukturou podle nároku 1 nebo 2.
11. Sanitární zboží obsahující nejméně jeden prvek se sendvičovou strukturou podle nároku 1 nebo 2.
12. Nástavby pro chladicí vozidla, obsahující nejméně jeden prvek se sendvičovou strukturou podle nároku 1 nebo 2.