CZ20021214A3 - Kompozitní materiál a způsob jeho výroby - Google Patents

Kompozitní materiál a způsob jeho výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ20021214A3
CZ20021214A3 CZ20021214A CZ20021214A CZ20021214A3 CZ 20021214 A3 CZ20021214 A3 CZ 20021214A3 CZ 20021214 A CZ20021214 A CZ 20021214A CZ 20021214 A CZ20021214 A CZ 20021214A CZ 20021214 A3 CZ20021214 A3 CZ 20021214A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
styrene
weight
layer
polymer
acrylate
Prior art date
Application number
CZ20021214A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ300267B6 (cs
Inventor
Jacquin Hilary Wilford-Brown
Alan Paul Larder
Original Assignee
Lucite International Uk Limited
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 Lucite International Uk Limited filed Critical Lucite International Uk Limited
Publication of CZ20021214A3 publication Critical patent/CZ20021214A3/cs
Publication of CZ300267B6 publication Critical patent/CZ300267B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/302—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising aromatic vinyl (co)polymers, e.g. styrenic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/308—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising acrylic (co)polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/08—Reinforcements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08J2333/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C08L25/12—Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/18—Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Oblast vynálezu
Vynález se týká termoplastických kompozitních materiálů, obzvláště materiálů, které mají vrstvu akrylátové živice.
Dosavadní stav techniky
Kompozitní materiály, které mají vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu akrylátového polymeru, jsou známé a užitečné v mnoha aplikacích. Například, výrobky jako vany a další sanitární výrobky se často vyrábějí z vrchní akrylátové vrstvy nebo plášťové vrstvy, která je připojená k zpevňující substrátové vrstvě. Obvykle je zpevnění z termoplastické nebo termosetové živice zpevněné vlákny a aplikované nasprejováním na spodní povrch akrylátového pláště. V poslední době existuje potřeba eliminovat takové zpevňovací postupy, jejichž použití může být nákladné a komplikované, ve prospěch použití laminátů akrylátového polymeru s dalším termoplastickým materiálem. Příklady takových laminátů aí způsoby jejich výroby jsou uvedené v patentových přihláškách EP-A-0781201 a EP-A-0225500, které popisují kompozitní desku pro tažení do profilu vany, která má akrylátovou vrstvu na vrstvě akrylonitril-butadienstyrenového (ABS) termoplastického materiálu, kompozit se vytváří extruzí. Patentová přihláška EP-A-0647177 popisuje použití termosetového polyesterového materiálu na zadní stranu akrylátové vany technikami vstřikování. Patentová přihláška EP-A-0495026 popisuje kontinuální laminační způsob pro vytváření laminátu akrylátové polymerní vrstvy na ABS substrátu. Patentová přihláška EP-A-0454520 popisuje další způsob poskytující laminát akrylátu a ABS pro aplikaci tvarováním za tepla kalandrováním plátů polymethylmethakrylátu roztaveným ABS.
·· ·♦ • · · • ·
Podle uvedených citací je známo, že akrylátové vany se zpevňují vrstvou ABS materiálu. Akrylátové materiály jsou kompatibilní s ABS a dobře přilínají na ABS tak, že se takové lamináty tvarovat řadou způsobů. Avšak v porovnání se snadno dostupnými polystyrénovými termoplastickými polymery je ABS relativně drahý materiál. Vysoce houževnatý polystyren (high impact polystyrene - HIPS) je vhodný substrátový materiál pro mnoho aplikací, ve kterých se používají akrylátové pláty, a je často výrazně lacinější než ABS. Problémem použití HPIS jako substrátu pro akryláty je obtížná přilnavost akrylátových polymerů na HIPS. Tento problém se popisuje v patentové přihlášce EP-A-0458520, který popisuje více-vrstevnatou strukturu a navrhuje použití ABS vrstvy na spojení akrylátové vrstvy s HIPS substrátem.
Předmětem předkládaného vynálezu je kompozitní materiál, který překonává alespoň některé z problémů dosavadního stavu techniky.
Podstata vynálezu
Kompozitní materiál podle vynálezu se skládá z první a druhé vrstvy, které jsou spojeny dohromady, přičemž první vrstva obsahuje 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních vinylového komonomeru a 5 až 60 % hmotnostních styrenového polymeru, ve kterém je alespoň 10 % monomerních zbytků (popřípadě substituovaný) styren a druhá vrstva obsahuje termoplastický polymer.
Kompozit je vhodný na vytváření výrobků jako jsou sprchovací vaničky, umyvadla, koupelnové vany, obložení, a podobné výrobky vytvářené, např., tvarováním za tepla.
Kompozity, které mají první vrstvu z výše popsané kompozice, vykazuje zlepšené mezivrstvové propojení, především když druhá vrstva je HIPS materiál. Proto ve výhodném kompozitním materiálu druhá vrstva obsahuje HIPS.
Podle druhého aspektu se předkládaný vynález týká způsobu výroby kompozitního vrstevnatého materiálu zahrnujícího kroky (i) vytvoření první vrstvy obsahující 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100% hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních vinylového komonomerú a 5 až 60 % hmotnostních kopolymeru, ve kterém alespoň 10 % monomerních zbytků je (popřípadě substituovaný) styren, (ii) vytvoření druhé vrstvy termoplastického materiálu, (iii) spojení první a druhé vrstvy dohromady pro vytvoření vrstevnatého kompozitního materiálu.
První a druhá vrstva se mohou spojovat dohromady jakýmkoliv vhodným způsobem, jako, např., potahováním extruzí, koextruzí dvou vrstev nebo laminováním, např. protlačováním zahřátých vrstev dohromady štěrbinovým válcovým lisem. První akrylátová vrstva se může vytvářet odléváním, přičemž sirup obsahující akrylátový polymer nebo kopolymer rozpuštěný v monomeru nebo směsi monomerů s iniciátorem a popřípadě s dalšími aditivy se nalije do prostoru mezi dvěma ohraničenými povrchy oddělenými těsnicí vložkou nebo podobným rozpěrným prostředkem a pak se zahřívá, aby sirup zpolymeroval, obvykle za tvorby plátu polymeru s vysokou molekulovou hmotností. Způsoby odlévání akrylátu mohou být buď vsázkové (diskontinuální) nebo kontinuální. Pokud se první vrstva vyrábí odléváním, může se pak odlitý akrylátový plát laminovat na termoplastický substrát. Alternativně se může první akrylátová vrstva vytvořit odléváním přímo na předpřipravenou druhou vrstvu substrátu.
Zvláště výhodný způsob pro vytváření kompozitu je koextruze. Podle třetího provedení se vynález týká způsobu výroby kompozitního vrstevnatého materiálu, který zahrnuje kroky (i) vytvoření prvního roztaveného proudu polymeru obsahujícího 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních vinylového komonomeru a 5 až 60 % hmotnostních kopolymerů, ve kterém alespoň 10% monomerních zbytků je (popřípadě substituovaný) styren, (ii) vytvoření druhého roztaveného proudu polymeru z termoplastického substrátového materiálu, (iii) koextruzi prvního a druhého proudu polymerů koextruzním zařízením pro vytvoření kompozitního vrstevnatého materiálu.
Obzvláště když se kompozitní materiál vytváří extruzí, jedna nebo obě vrstvy mohou obsahovat část materiálu, ze kterého je tvořená druhá vrstva, např. vložením odřezků z okrajů nebo jiných odřezků nebo již použitého materiálu z koextrudovaného materiálu vsázky.
Pro koextruzi je velmi vhodné použít akrylátový materiál na substrát, který má při extruzní teplotě podobné rheologické vlastnosti jako jsou vlastnosti materiálu substrátu. Proto má jedna výhodně jedna forma akrylátového materiálu první vrstvy rheologii, např. tavný index (MFI), podobný indexu HIPS pro extruzí.
Tloušťka kompozitu může kolísat mezi 0,1 až 50 mm, s výhodou 1 až 20 mm. Akrylátová vrstva s výhodou tvoří 1 až 40%, s výhodou 5 až 20% celkové tloušťky kompozitu.
Kompozitní materiál může obsahovat více než dvě vrstvy. Například, kompozit může obsahovat druhou termoplastickou ····
• · · · • · ♦ · '» · · * • · · · • · · · · · vrstvu, která má akrylátový materiál připojený ke každé straně.
První vrstva akrylátového polymeru obsahuje 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních komonomeru. Výhodné komonomery zahrnují alkylakrylát obsahující v alkylové části 1 až 10 atomů uhlíku nebo alkyl(alk)akrylát obsahující v alkylové části 1 až 10 atomů uhlíku a v akrylové části 1 až 8 atomů uhlíku, popřípadě nesoucí funkční skupinou, např. hydroxyethylmethakrylát, isobornylmethakrylát, styren a další vinylaromáty, polyfunkční monomery jako ethylenglykolmethakrylát. Akrylát může obsahovat kopolymer methylmethakrylátu a alkylakrylátu nebo alkakrylátu. Výhodné monomery zahrnují methylakrylát, ethylakrylát a butylakrylát.
Akrylátový materiál může také obsahovat další aditiva běžně používaná v ve formulacích akrylátů, jako činidla pro přenos řetězce (např. různé merkaptany), stabilizátory, lubrikační činidla, zhášedla, barviva, zbytky iniciátorů, zbytky sloučenin pro přenos řetězce, zesíťovací činidla, plniva, separátory, modifikátory houževnatosti, sloučeniny absorbující UV záření, atd.
Materiál první akrylátové vrstvy obsahuje 5 až 60% hmotnostních, s výhodou 15 až 40% hmotnostních, obzvláště alespoň nejméně 25% hmotnostních polymeru obsahujícího styren, přičemž alespoň 10% monomerních zbytků je (popřípadě substituovaný) styren. Vhodné polymery, které obsahují styren, zahrnují kopolymer methylmethakrylát-butadien-styren (MBS), kopolymer styren-maleinanhydrid, styren-butadienové kaučuky jako jsou polymery Cariflex™ dodávané společností Shell, styren-olefinové kopolymery jako styrenethylen-butylenstyren (popřípadě obsahující anhydrid jantarové kyseliny), styren-ethylen-pro-
• · ··· · • ♦ 9 • · · · · • · · · • · · « · · · · pylen, např. polymery prodávané s ochrannou známkou Kraton a termoplastické polymery jako kopolymery styren-akrylonitril (SAN) včetně případných terpolymerů s akrylátovými komonomery (ASA kopolymery), a směsí takovýchto polymerů s jinými materiály, např. směsi SAN s EPDM kaučuky prodávanými jako ROYALTUF. Výhodné styrenové kopolymery zahrnují MBS, kopolymer styren-maleinanhydrid, styren-butadienové kaučuky, styrenolefinové kopolymery a částice jádro-obal obsahující vhodné množství styrenových zbytků. Zvláště výhodné jsou MBS polymery.
První akrylátová vrstva může dodatečně obsahovat do 60% hmotnostních (vztaženo na celkovou hmotnost vrstvy materiálu) částicových modifikátorů houževnatosti jako jsou modifikátory houževnatosti typu obal-jádro. Modifikátory houževnatosti typu obal-jádro jsou odborníkům známé a běžně obsahují tvrdé jádro (popřípadě zesilovaného) polymethylmethakrylátu, kaučukový obal z polymeru s relativně nízkým Tg, např. kopolymer styren/ alkylakrylát a popřípadě další obaly z akrylátového a/nebo methakrylátového polymeru nebo kopolymerů. Takové částice se obvykle vyrábějí technikami emulzní polymerace a mohou obsahovat další komponenty, jako funkční komonomery na podporu spojení mezi jádrem a obalem/obaly. Uvedený popis popisuje jeden obecný druh částic typu jádro-obal, které modifikují houževnatost, jsou však známé a používané i jiné druhy, např. takové, které mají relativně měkké jádro a tvrdší obal, anebo takové, které obsahují rozdílné komonomery v různém poměru. Vhodné částice typu jádro-obal jsou popsány v patentové přihlášce WO 96/37531.
Akrylátový polymer a styrenový polymer tvořící první vrstvu materiálu se mohou kombinovat mícháním, např. mícháním v tavenině. Toto se může dosáhnout smícháním částic každého polymeru ve vsázce formovacího zařízení, např. extrudéru, a pak zpracováním do složených pelet pro následné vytváření první vrstvy kompozitního materiálu, nebo se materiály mohou smíchat za sucha, např. v bubnu, a potom roztavit a tvarovat přímo na první vrstvu kompozitu. Rovněž se uskutečňují jiné způsoby smíchávání polymerů, např. rozpuštěním jednoho polymeru v roztoku jiného nebo v monomeru nebo směsi pre-polymeru, který je prekursorem jiného polymeru. Například, polymer obsahující styren se může rozpustit nebo jinak dispergovat v methylmethakrylátu, popřípadě obsahujícím jiné komonomery nebo kopolymery, ze kterých se iniciací směsi může vytvářet materiál první vrstvy, např. přidáním azo nebo peroxidového iniciátoru, nalitím roztoku do formy nebo na nekonečný dopravníkový pás a následným udržováním směsi při vhodné teplotě pro polymeraci akrylátového monomeru za vzniku vytvrzeného materiálu.
Materiál substrátu se volí podle použití a může zahrnovat řadu běžně používaných komerčních termoplastů, např. polyolefiny, např. polypropylen, ABS, PVC, další akrylátové polymery, MBS, atd., avšak způsob podle předkládaného vynálezu je obzvláště vhodný pro výrobu kompozitního materiálu z první akrylátové vrstvy v kontaktu s vysoce houževnatým substrátem (HIPS) metodami koextruze, protože inkorporace syntetického polymeru do akrylátů první vrstvy značně zlepší adhezi mezi vrstvami, zatímco dřívější akrylátové materiály na HIPS substrátové polymery dobře nepřilínaly. Styrenové polymery jsou tedy použitelné jako promotory adheze pro akrylátový materiál.
Ve čtvrtém aspektu podle vynálezu se tedy vynález týká způsobu vytváření kompozitního materiálu koextruzí dohromady s vysoce houževnatým polystyrénovým materiálem, jehož podstata spočívá v tom, že akrylátový materiál se skládá z
a) 50 až 100 % hmotnostních polymerní směsí obsahující ti··· • tititi • titi ti ti (i) 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních vinylového komonomeru a (ii) 5 až 60% styrenového kopolymeru, ve které alespoň 10 % monomerových zbytků je (popřípadě substituovaný) styren,
b) 0 až 50 % hmotnostních jednoho nebo více aditiv vybraných ze skupiny zahrnující stabilizátory, lubrikační činidla, zhášedla, barviva, zbytky iniciátorů, zbytky sloučenin pro přenos řetězce, zesíťovací činidla, plniva, separátory, modifikátory houževnatosti, sloučeniny absorbující UV záření, atd., v nepřítomností biocidních sloučenin.
Kompozitní výrobky podle vynálezu a výrobky, které se mohou způsoby podle vynálezu vytvářet, se mohou úspěšně používat na výrobu sanitárních výrobků, jako jsou sprchové vaničky, vany, atd., stavební komponenty, jako jsou stěny, dveře, podlahy, atd., části vozidel, zařízení a vybavení domácností a dalších výrobků pro široký sortiment konečného používání.
Vynález je ilustrován následujícími příklady.
Příklady provedení vynálezu
Přiklad 1
Akrylátový polymer obsahující 86% hmotnostních methylmethakrylátu + 14 % hmotnostních ethylakrylátového kopolymeru (polymer 1) s molekulovou hmotností přibližně 90 000 Daltonů a tavným indexem (MFI) 27 g/10 min se spojí dohromady s 35% hmotnostními MBS (Kane-Ace B56) a extruduje se do pelet. Výsledný materiál má MFI 2 g/10 min, měřeno při 230 °C a 3,8 kg hmotnosti podle standardního testu popsaného v ASTM D 1238. Akrylátová sloučenina se koextruduje s HIPS (BP4230 dostupný od BP), který měl MFI 23,7 g/10 min při 230 °C. Celková tloušťka kompozitu byla 1,02 mm, akrylátová vrstva měla tloušťku 0,13 mm. Adheze mezi vrstvami byla uspokojivá dobrá.
Adheze se rovněž stanovovala pomocí jednoduchého zařízení na zdrsnění poškrábáním, ve kterém se vzorky poškrábaly ve směru extruze 35° hrotem (apikální hrot) z karbidu wolframu a rychlostí přechodu 100 mm/min. Rýhy se vytvářely jediným zatažením. Rýha se vytvářela normální silou 5 N a vizuálně se kontrolovaly známky delaminace (štěpení). Další rýhy se vytvářely při zvýšení normální síly o 1 N až do pozorování delaminace. Zjistilo se, že delaminace se vyskytuje tehdy, když byla okolo rýhy delaminace kontinuální nebo téměř kontinuální. Všechny experimenty se uskutečnily při 23 °C a 50% relativní vlhkosti. Vzorky se udržovaly v prostředí místnosti 24 hodiny před testováním. Výsledky jsou uvedené v tabulce.
Příklad 2
Polymer 1 se spojí s 5% kopolymerem styren-maleinanhydrid (Stapron S získaný od DSM). Výsledná akrylátová sloučenina se extrudovala na HIPS s výsledná adheze byla uspokojivá.
Příklad 3
Polymer 1 se spojí s 5% kopolymerem styren-maleinanhydrid a dále s 35% hmotnostních MBS. Výsledná akrylátová sloučenina se koextruduje na HIPS a výsledná adheze byla uspokojivá.
Příklad 4
Polymer 1 se spojí s 8% styren-butadienovou živicí (SBR) (Cariflex™ od společnosti Shell) a 20% hmotnostních modifikátoru houževnatosti typu jádro-obal. Výsledná směs měla MFI 9 g/10 ► 00 « ·«
1 ·· ·0 * · · ϊ 0 · * • · ♦ • 0 0 *0 0000 min. Výsledná akrylátová sloučenina se koextruduje na HIPS a výsledná adheze byla uspokojivá - dobrá.
Příklad 5
Akrylátový polymer obsahující 90% hmotnostních methylmethakrylátu a 10% hmotnostních butylakrylátových zbytků (polymer 2) s molekulovou hmotností přibližně 90 000 Daltonů se spojí s 35% hmotnostních Kraton™ G1650E vyrobeného společností Shell, což je lineární styren-ethlen-butylen-styrenový polymer. Výsledná akrylátová sloučenina se koextruduje na HIPS a výsledná adheze byla uspokojivá - dobrá.
Příklad 6
Polymer 2 se spojí s 35% hmotnostních Kraton™ G1701E, což je lineární styren—ethylen-propylenový polymer. Výsledná akrylátová sloučenina se koextruduje na HIPS a výsledná adheze byla uspokojivá - dobrá.
Příklad 7
Polymer 2 se spojí s 35% hmotnostních Kraton™ FG1901X, což je lineární styren-ethylen-butylen-styrenový polymer obsahující 1,7% hmotnostních vázaného anhydridu jantarové kyseliny. Výsledná akrylátová sloučenina se koextruduje na HIPS a výsledná adheze byla uspokojivá - dobrá.
Příklad 8
Několik koextrudovaných vzorků se vyrobí extruzí akrylátového povrchového materiálu (capstock) vytvořeného z polymeru 2 smíchaného s daným množstvím polymeru obsahujícího styren na HIPS substrát a podrobí se testu poškrábáním jak je obecně popsáno v příkladu 1. Koextrudovaný materiál měl tloušťku mezi 100 až 200 nm. Tabulka 1 shrnuje použité materiály a skutečnost, zda se vrstvy delaminovaly při každé zátěžové zkouš ce.
Materiály uvedené v tabulce jsou
BP2220 středně houževnatý HIPS, MFI 40 g/10 min
BP4230 vysoce houževnatý HIPS, MFI 24 g/10 min
BP5300 super vysoce houževnatý HIPS, MFI 12 g/10 min
ASA akrylát-styren-akrylonitril (BASF Luran S)
SAN styren-akrylonitril (BASF Luran N)
MBS methylmethakrylát-butadien-styren akrylátový kopolymer (Kane-Ace) B56
Kraton G1701 lineární styren-ethylen-propylen (Shell)
SBR styren-butadienová živice
Jádro-obal methylmethakrylát-butylakrylát/styrenbutylakrylátové částice typu jádro/obal
Royaltuf 50% SN/50% EPDM (ethylen/propylenová živice)
Kontrolní vzorek polymeru 2 bez přidaného styrenového polymeru koextrudovaný na BP 4230 HIPS nevykázal žádnou delaminaci při 5 N, avšak delaminoval, když se testoval při silách 8, 9, 10 a 12,5 N.
Výsledky ukazují, že zavedení kopolymeru obsahujícího styren do akrylátového povrchového materiálu vede k tomu, že delaminace povrchu ze substrátové HIPS vrstvy se u většiny zátěžových zkoušek nevyskytuje. Výhodné systémy se neštěpí dokonce ani při nejvyšším zatížení.
42Tabulka
20,00 | Ne | Ne | o β Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z o β < Φ z o fi < o β Φ z 0 fi Φ z
O o m r~1 φ z φ z Φ 2 Φ 2 Φ z Φ z Φ z Φ z Φ 2 Φ z Φ z o tí Φ z Φ z Φ z Φ 2 Φ 2 Φ 2
z O O o r-H Φ u fO c •H e <0 rH Φ Q Φ z φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z o β < Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z Φ z
s Φ +J 0 M O o CTi * «X Φ 2 Φ z Φ 2 * X •X «X «X X •X «X •X •X •X + *
J3 +J m φ o o K lO * * Φ 2 Φ 2 Φ z * X •X -X «X X Φ 2 •X •X X •X •X •X
O O K ro * * Φ z Φ z Φ z •X X -X «X X •X •X «X «X •X X «X «X
o o CN * Φ 2 Φ z Φ z «X «X •X «X «X «X •X X «X X •X -X «X
O o rd * * Φ 2 Φ 2 Φ z «X •X •X «X «X -X X «X X X «X •X
Substrátový materiál o ro CN CM 03 o o ro LO cm CQ o o ro to ÍX. CQ o o ro lo cm 03 O o fO LO CM CQ o ro CN CM CQ o ro cn CM 03 o CO CN CM CQ o ro CN rir CM CQ o ro CN -ď CM CQ o ro CN riT CM CQ o ro CN CM OQ o CN CN CN CM CQ o CN CN CN CM CQ o CN CN CN Oj CQ o CN CN CN CM CQ o CN CN CN CM CQ o CN CN CN CM CQ
Styrenový kopolymer v povrchovém materiálu (capstock) CN 3 fi Φ £ 1 0 0. CO CQ 2 dP io ro * h D H >-< S <#> m n rtj co dP LO ro co OQ 2 dP lO CO i-d CO X> 0 1 0 Ml Ό 'CO TO dP LO ro tu D H á S dP LO ro Cu D H fi) § dP ID ro o c o 4J cO M ÍX5 dP LO ro Ctí CQ CO dP O CN CO dP LO ro CO CQ 2 dP lO ro 2 < CO dP LO ro O C 0 4J CO M řtí dP LO ro Ctí CQ CO dP LO ro CO < dP LO ro CO CQ 2 dP LO ro rH CO Λ 0 1 0 M Ό 'C0 ΤΊ dP LO ro § CO dP LO ro
Vzorek č. rd >fi cu f0 X) o xs Φ M-l θ' Xi •H TO AS <—1 e C o ft σ
Akrylový = polymer

Claims (15)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Kompozitní materiál, vyznačující se tím, že obsahuje první vrstvu a druhou vrstvu, které jsou spojené dohromady, přičemž první vrstva obsahuje 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 1 až 40 % hmotnostních vinylového komonomeru a 5 až 60 % hmotnostních styrenového polymeru, ve kterém alespoň 10 % monomerních zbytků je popřípadě substituovaný styren a druhá vrstva obsahuje termoplastický polymer.
  2. 2. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá vrstva obsahuje vysoce houževnatý polystyren (HIPS).
  3. 3. Kompozitní materiál podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že akrylátová vrstva dosahuje 1 až 40 % celkové tloušťky kompozitu.
  4. 4. Kompozitní materiál podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že akrylátový polymer obsahuje kopolymer methylmethakrylátu a alkylakrylátu nebo alkakrylátu.
  5. 5. Kompozitní materiál podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že polymer obsahující styren je vybraný ze skupiny zahrnující methylmethakrylát-butadienstyrenový kopolymer, kopolymer styren-maleinanhydrid, styrenbutadienové kaučuky, styren-olefinové kopolymery, styrenakrylonitrilové kopolymery a směsi s kaučukovými polymery.
  6. 6. Kompozitní materiál podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první akrylátová vrstva dodatečně obsahuje až 60 % hmotnostních, vztaženo na celkovou
    4« 4·»·
    4 ·
    4 4··
    4444
    4 · ·· 444
    44 »·
    4 4 4 · • 4 » • 4 <
    4 4 4 φ· 4444 hmotnost materiálu vrstvy, částicového modifikátorů houževnatosti, jako je modifikátor houževnatosti typu jádro-obal.
  7. 7. Způsob výroby kompozitního vrstevnatého materiálu, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky (i) vytvoření první vrstvy obsahující 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních vinylového komonomeru a 5 až 60 % hmotnostních styrenového kopolymeru, ve kterém alespoň 10 % monomerních zbytků je popřípadě substituovaný styren, (ii) vytvoření druhé vrstvy termoplastického materiálu, (iii) spojení první a druhé vrstvy dohromady pro vytvoření vrstevnatého kompozitního materiálu.
  8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že první a druhá vrstva se spojují dohromady potahováním extruzí, koextruzí dvou vrstev nebo laminováním.
  9. 9. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že první akrylátová vrstva se vytváří odlévacím postupem, ve kterém se sirup obsahující akrylátový polymer nebo kopolymer a kopolymer obsahující styren dispergovaný nebo rozpuštěný v monomeru nebo směsi monomerů s iniciátorem a popřípadě dalšími aditivy vylije do prostoru mezi dva ohraničené povrchy oddělené těsnicí vložkou nebo podobným rozpěrným prostředkem a pak se zahřívá, aby došlo k polymeraci sirupu a vytvořil se plát polymeru s vysokou molekulovou hmotností.
  10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že odlitý akrylátový plát se následně laminuje k termoplastickému substrátu.
    ·♦*·
  11. 11. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že první akrylátová vrstva se vytvoří odlitím akrylátového sirupu přímo na předpřipravenou druhou vrstvu termoplastického substrátu.
  12. 12. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se materiál obsahující styren přidá k akrylátovému polymeru pro vytvoření materiálu první vrstvy mícháním a následně se pak první vrstva vytvoří extruzí.
  13. 13. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že druhá vrstva obsahuje vysoce houževnatý polystyren (HIPS).
  14. 14. Způsob vytváření kompozitního materiálu zahrnující koextruzi akrylátového materiálu společně s vysoce houževnatým polystyrénovým materiálem, vyznačující se tím, že akrylátový materiál se skládá z
    a) 50 až 100 % hmotnostních polymerní směsi obsahující (i) 40 až 95 % hmotnostních akrylátového polymeru vytvořeného z monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních vinylového komonomeru a (ii) 5 až 60 % hmotnostních styrenového kopolymerů, ve kterém alespoň 10 % monomerních zbytků je popřípadě substituovaný styren,
    b) 0 až 50 % hmotnostních jednoho nebo více dalších sloučenin vybraných ze skupiny zahrnující stabilizátory, lubrikační činidla, zhášedla, barviva, zbytky iniciátorů, zbytky sloučenin pro přenos řetězce, zesíťovací činidla, plniva, separátory, modifikátory houževnatosti, sloučeniny absorbující UV záření.
    9» *
    9 9 • 9*9 • 99 • * • 9 • * ·
    9· *·· • · · • · 94*
    9 · ♦ · • · · ·· ·9·
  15. 15. Použití styrenového polymeru vybraného ze skupiny zahrnující methylmethakrylát-butadien-styrenový kopolymer, kopolymer styren-maleinanhydrid, styren-butadienové živice, styrenolefinové kopolymery, styren-akrylonitrilové kopolymery a směsi se živicovými polymery jako aditiva do akrylátového polymeru vytvořeného ze směsi monomeru obsahujícího 60 až 100 % hmotnostních methylmethakrylátu a 0 až 40 % hmotnostních vinylového monomeru pro zlepšení adheze mezi akrylátovým materiálem a vysoce houževnatým polystyrenem, kde styrenový polymer je přítomný v množství 10 až 50 % hmotnostních vztaženo na celkovou hmotnost styrenového polymeru a akrylátového polymeru.
CZ20021214A 1998-10-09 1999-10-08 Kompozitní materiál a zpusob jeho výroby CZ300267B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9822018.9A GB9822018D0 (en) 1998-10-09 1998-10-09 Composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20021214A3 true CZ20021214A3 (cs) 2003-01-15
CZ300267B6 CZ300267B6 (cs) 2009-04-08

Family

ID=10840258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20021214A CZ300267B6 (cs) 1998-10-09 1999-10-08 Kompozitní materiál a zpusob jeho výroby

Country Status (16)

Country Link
EP (1) EP1119456B1 (cs)
AT (1) ATE237470T1 (cs)
AU (1) AU779483C (cs)
CH (1) CH1119456H1 (cs)
CZ (1) CZ300267B6 (cs)
DE (1) DE69907002C5 (cs)
DK (1) DK1119456T3 (cs)
ES (1) ES2197673T3 (cs)
GB (1) GB9822018D0 (cs)
IL (1) IL149707A (cs)
PT (1) PT1119456E (cs)
RU (1) RU2214921C1 (cs)
SK (1) SK287011B6 (cs)
UA (1) UA71921C2 (cs)
WO (1) WO2000021751A1 (cs)
ZA (1) ZA200202580B (cs)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7404995B2 (en) 2005-01-18 2008-07-29 Illinois Tool Works Inc. Contamination-control mat assembly with adhesive-coated sheets and composite polystyrene frame member and anti-slip backing member, and a process for fabricating the same
US20070077405A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Basf Corporation Inorganic/organic-filled styrenic thermoplastic door skins
RU2304512C1 (ru) * 2005-12-16 2007-08-20 Закрытое акционерное общество "Производственная компания "Акрилан" Способ изготовления декорированных формованных изделий
ITUD20060126A1 (it) * 2006-05-19 2007-11-20 Tonello Armando Cabina doccia e relativo procedimento di realizzazione
RU2446054C2 (ru) * 2006-05-23 2012-03-27 Аркема Франс Способ многослойной совместной экструзии
DE202007011911U1 (de) * 2007-08-24 2009-01-08 Rehau Ag + Co Kantenleiste für Möbelstücke
CN102061053B (zh) * 2009-10-22 2013-05-08 上海琥达投资发展有限公司 一种树脂基复合材料洁具及其制备方法
US10358552B2 (en) * 2014-09-24 2019-07-23 Evonik Röhm Gmbh Impact-resistant molding material having an improved characteristics profile
CN104354426A (zh) * 2014-11-19 2015-02-18 科勒(中国)投资有限公司 填料增强型亚克力板

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2703078C3 (de) * 1977-01-26 1980-03-06 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Herstellen von Schichtstoffen aus Polystyrol und Polyolefin unter Verwendung eines Haftklebers
CA2042452A1 (en) * 1990-05-25 1991-11-26 Loren D. Trabert Modified acrylic capstock

Also Published As

Publication number Publication date
DE69907002T2 (de) 2004-01-22
SK4722002A3 (en) 2002-08-06
AU6103699A (en) 2000-05-01
SK287011B6 (sk) 2009-09-07
DK1119456T3 (da) 2003-06-30
IL149707A0 (en) 2002-11-10
DE69907002D1 (de) 2003-05-22
AU779483C (en) 2006-03-23
EP1119456A1 (en) 2001-08-01
ES2197673T3 (es) 2004-01-01
GB9822018D0 (en) 1998-12-02
AU779483B2 (en) 2005-01-27
IL149707A (en) 2005-11-20
RU2002111407A (ru) 2004-01-20
EP1119456B1 (en) 2003-04-16
CZ300267B6 (cs) 2009-04-08
UA71921C2 (uk) 2005-01-17
WO2000021751A1 (en) 2000-04-20
RU2214921C1 (ru) 2003-10-27
DE69907002C5 (de) 2007-09-27
CH1119456H1 (de) 2006-12-29
ATE237470T1 (de) 2003-05-15
ZA200202580B (en) 2003-09-23
PT1119456E (pt) 2003-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6589378B2 (en) Process for producing laminated sheets or films and moldings having UV-stability and thermal aging resistance
US5318737A (en) Feedblock coextrusion of modified acrylic capstock
CA2353036C (en) Acrylic polymer capstock with improved adhesion to structural plastics
KR101312833B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 복합 성형품
AU9729401A (en) Resin composition for capstock
JP2008539293A (ja) 付形特性が改良された金属化用プラスチック製品
WO2000064983A1 (fr) Adjuvant de traitement d&#39;une resine thermoplastique et composition de resine thermoplastique contenant cet adjuvant
US5082742A (en) Composite of a styrenic polymer adhered to a polyolefin
KR100664436B1 (ko) 광학 특성 및 기계적 특성이 개선된 다중층 아크릴 필름
CZ20021214A3 (cs) Kompozitní materiál a způsob jeho výroby
JP5786711B2 (ja) アクリル樹脂組成物及びアクリル樹脂成形体
WO2012165526A1 (ja) アクリル樹脂組成物、その成形体、製膜方法、及びアクリル樹脂フィルム
KR20020016640A (ko) 후면 사출 성형된 플라스틱 부품
NL8602159A (nl) Structuur uit polyalkyleenftalaatlaag en polystyreenlaag.
US20080230938A1 (en) Moulded Part Comprising a Composite Layer Plate or Film and a Carrier Layer with an Improved Shine
KR20000029502A (ko) 철도차량용내부구조물부품
KR20090110129A (ko) 무도장 고광택 수지 조성물
JP3977658B2 (ja) アクリル樹脂フィルム、その製造方法およびそれを積層した積層シート
JPH108008A (ja) ポリフッ化ビニリデン樹脂の金属材料への接着方法および金属接着性ポリフッ化ビニリデン複合材料
KR20000029506A (ko) 화장실및욕실비품용성형물
DE102005050930A1 (de) Formteil umfassend eine Verbundschichtplatte oder -folie und eine Trägerschicht mit verbesserter Kratzfestigkeit
JP2002047362A (ja) 貼合成形用加飾フィルム及び加飾フィルム貼合成形品
JP2002046224A (ja) 複合成形体
JPS58215444A (ja) 熱可塑性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20161008