FI80637B - Foerfarande foer belaeggning av skivformiga produkter med en termoplastisk polymer. - Google Patents

Description

80637 1 Menetelmä levymäisten tuotteiden päällystämiseksi termoplastisella polymeerillä Förfarande för beläggning av skivformiga produkter med en termoplastisk polymer 5

Keksintö koskee menetelmää levymäisten tuotteiden päällystämiseksi termoplastisella polymeerillä ekstrudoimalla.

10

Ekstruusiopäällystys on hyvin tunnettu tekniikka ratamaisten tuotteiden, kuten paperin, kartongin ja muovikalvon päällystämisessä. Tällaisten tuotteiden ekstruusiopäällystyksessä käytettäviä laitteita ei kuitenkaan voida käyttää jäykkien levymäisten tuotteiden päällys-Ί5 tämiseen, koska ne on suunniteltu toimimaan vain suhteellisen ohuiden ja taipuvien, yleensä rullamuodossa olevien tuotteiden päällystämiseen.

Myös jäykkien tuotteiden päällystämiseen on suunniteltu laitteita, 20 joissa käytetään hyväksi ekstrudointitekniikkaa. Esim. US-patentissa 3.544.669 on esitetty jäykän, poikkileikkaukseltaan pyöreän tuotteen ekstruusiopäällystys, jossa ensimmäisestä ekstruusiosuuttimesta lisätään kuumasulateliimakerros ja toisesta rengasmaisesta suuttimesta lisätään muovipäällyste. Tässä menetelmässä ekstruusiosuuttimen 25 muodostaa päällystettävän tuotteen pintaan avautuva kanava. Patentissa kuvatussa laitteessa siten itse päällystettävä tuote muodostaa osan ekstruusiosuutinaukkoa rajoittavista pinnoista.

Kuvattuun päällystyslaitteistoon sisältyy monia vakavia haittoja.

30 Ensinnäkin päällystyslaite on rajoitettu vain tietyn kokoisille ja muotoisille tuotteille. Toiseksi ekstrudoitavalle materiaalille ei voida suorittaa tarttuvuutta parantavia käsittelyjä, kuten hapetusta, mikä esimerkiksi polyolefiineilla päällystettäessä on välttämätöntä riittävän tartunnan aikaansaamiseksi ilman erillisiä tartuntakerrok-35 siä. Kolmanneksi patentin mukaisessa laitteistossa ei ole mahdollista suorittaa laminointipäällystystä liittämällä tuotteeseen ylimääräisiä kerroksia.

2 80637 1 US-patentissa 4.143.187 on esitetty laitteisto termoplastisen muovi-kerroksen liittämiseksi jäykkään levytuotteeseen ekstruusiomenetel-mällä siten, että sula muovi ekstrudoidaan tuotteen pintaan ekstruu-siosuuttimesta. Myös tämän patentin mukaisessa ekstrudointilaitteis-5 tossa ekstrudointisuuttimen suutinaukko avautuu tuotteen pintaan ja itse tuote muodostaa siten osan ekstrudointisuutinaukon määrittävistä pinnoista. Tässä patentissa on samoja haittoja kuin US-patentin 3.544.669 mukaisessa laitteistossa eli ekstrudoitävän sulamuovin hapettaminen tarttuvuuden parantamiseksi ja lisäkerrosten liittäminen Ίq tuotteeseen on mahdotonta.

Esilläolevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto jäykkien levymäisten tuotteiden päällystämiseksi ekstruusiotekiikalla termoplastisella muovilla, jossa ei esiinny edellä kuvattuja haittoja.

15

Keksinnön mukainen menetelmä levymäisten tuotteiden päällystämiseksi termoplastisella polymeerillä, jossa menetelmässä sulaa termplastista polymeeriä ekstrudoidaan ekstrudointisuuttimen suutinraosta kalvoksi, joka puristetaan sulatilassa kiinni levymäisen tuotteen pintaan 20 puristustelan tai puristushihnan avulla, mainitun levymäisen tuotteen ollessa pituussuunnassa yhdessä tasossa etenevä oleellisesti jäykkä levy, on tunnettu siitä, että ekstruusiosuuttimen suutinrako on säädettävän välimatkan päässä päällystettävän tuotteen pinnasta sekä kohdasta, jossa ekstrudoidun sulan termoplastisen polymeerin muodos-25 tama päällysterata kohtaa päällystettävän tuotteen pinnan, mikä mahdollistaa termoplastisen polymeerin hapettamisen ennen sen puristamista kiinni levymäisen tuotteen pintaan.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan monia seuraavassa 30 kuvattuja etuja. Koska ekstruusiosuuttimen suutinraon etäisyyttä päällystettävän tuotteen pinnasta sekä ekstrudoidun polymeerin ja tuotteen kohtaamiskohdasta voidaan säätää, menetelmä mahdollistaa eripaksuisten levytuotteiden päällystämisen samassa laitteessa, mikä aikaisemmin ei ole ollut mahdollista. Samalla voidaan säätää hapettu-35 misvaikutusta, joka syntyy ekstruusiosuuttimen suutinraon sekä päällysteen ja tuotteen pinnan kohtaamiskohdan välisessä ilmaraossa. Hapettumisen vaikutusta voidaan vielä tehostaa johtamalla hapettavaa 3 80637 1 ainetta, esimerkiksi ilmaa tai otsonia mainittuun ilmarakoon tai sulakalvoon. Lisäksi keksinnön mukaisessa menetelmässä on erittäin helppoa lisätä päällystettävään tuotteeseen yksi tai useampi kerros jotakin muuta päällystysmateriaalia, jota johdetaan radan muodossa 5 puristuskohtaan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä on myös erittäin helppoa muodostaa päällysteitä, jotka ovat kuvioituja tai sisältävät lisäaineita, jotka vaikuttavat päällystetyspinnan ulkonäköön tai pintaominaisuuksiin. Lisäksi keksintö mahdollistaa useampien erityyppisten muovien käytön samanaikaisesti. Tällöin voidaan käyttää useam-jq paa ekstruuderia, jotka syöttävät sulamuovia samaan suuttimeen.

Sulamuovit yhtyvät joko suuttimessa tai vähän sitä ennen ja tunkeutuvat suutinaukosta kerrostuotteena.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa kaikkien jäykkien Ί5 levymäisten tuotteiden päällystämiseen termoplastisilla polymeereillä. Tälläisiä tuotteita ovat mm. muottivanerit, kovalevyt, kuitulevyt, kipsilevyt, lastulevyt, parketit, laudat ja lautapaneelit, metalli-levyt ja eristelevyt. Levytuotteiden paksuudet ovat vapaasti valittavissa, sillä keksinnön mukainen menetelmä ei aseta mitään rajoituksia 20 päällystettävän tuotteen paksuudelle.

Samoin keksinnön mukaisessa menetelmässä ekstrudoitava termoplastinen polymeeri tai polymeerit ovat on vapaasti valittavissa edellyttäen että kyseiset muovit soveltuvat ekstrudoitäväksi.

25

Paitsi levymäisten tuotteiden päällystämiseen keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erittäin hyvin laminaattituotteiden valmistukseen, jolloin ekstrudoitua synteettistä polymeeriä käytetään 1ilmakerroksena levytuotteen ja ohuehkon laminaattipinnan välissä. Laminaattirata 30 johdetaan tällöin esimerkiksi rullalta kulkemaan puristustelan alta, joka puristaa ekstrudoidun synteettisen polymeerin levytuotteen pintaan. Samalla puristuu laminaattikerros levytuotteeseen ja liimautuu siihen synteettisen polymeerikerroksen avulla. Luonnollisesti on mahdollista lisätä erillisiä tartunta-aineen muodostamia kerroksia 35 laminaattikerroksien väliin. Esimerkkejä tällaisista tuotesovellutuksista ovat parketti/vaahto, levy/vaahto, levy/folio (alumiini, polyeteeni, polypropeeni, polyamidi), levy/kangas, levy/paperi, 4 80637 J levy/kaakeli, levy/viilu, levy/eriste, levy/levy, levy/kennostorakenne jne.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä on myös mahdollista modifioida g valmistettavan levytuotteen pintaa. Jos puristustelan pinta varustetaan sopivalla ura- tai kohokuvioinnilla, muodostuu puristusvaiheessa kuviointi levytuotteeseen kiinnittyneeseen synteettiseen polymeeri -kerrokseen tai laminaattipintaan. On myös mahdolllista modifioida valmistettavan levytuotteen pintaa lisäämällä ekstrudoidun synteet-1Q tisen polymeerin pinnalle erilaisia lisäaineita hiukkasmuodossa, jolloin lisäainehiukkaset puristuvat puristustelan vaikutuksesta syntyvän levytyotteen pintaan. Tällä tavalla voidaan modifioida esimerkiksi levytuotteen kitka- ja ulkonäköominaisuuksia.

.jg Keksinnön mukaista menetelmää havainnollistetaan seuraavassa viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää yleisesti laitteistoa keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi, 20 kuvio 2 esittää yksityiskohtaisemmin laitteistoa terpolastisen polymeerin päällysteen liittämiseksi jäykkään levymäiseen tuotteeseen, kuvio 3 esittää kaavamaisesti laitteistoa kitkaominaisuuksiin vaikut-25 tavan siroteaineen lisäämiseksi keksinnön mukaisesti päällystettyyn levytuotteeseen, ja kuvio 4 esittää kaavamaisesti laitteistoa pintakuvioinnin aikaansaamiseksi keksinnön mukaisesti päällystettyyn tuotteeseen.

30

Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa 100 päällystettävää jäykkää levymäistä tuotetta 1, joka voi olla joko erillisten kappaleiden muodossa tai jatkuvana ratana, johdetaan kuljetustelojen 2 kannattamana ensin esilämmityslaitteen 3 ohi. Esilämmityksessä tuotteen pintalämpötila 35 nostetaan päällystämisessä tarvittavaan lämpötilaan ja esilämmitys- laite 3 on esimerkiksi infrapuna- tai sähkölämmitysyksikkö. Esilämmi-tys parantaa tarttuvuutta, mutta ei ole, riippuen tuotteesta, aina 5 80637 1 välttämätön. Esilämmityksen jälkeen tuote 1 johdetaan koekstruusio-suuttimen 20 ohi, josta päällystettävään materiaaliin 1 lisätään suuttimesta 20 tuleva synteettisen sulan polymeerin muodostama rata 4. Ekstruusiosuuttimen 20 jälkeen päällyste 4 puristetaan kiinni g tuotteen 1 pintaan puristustelan 5 ja vastatelan 6 avulla. Puristus-telaa 5 voidaan jäähdyttää esimerkiksi jäähdytystelan 7 avulla.

Tämän jälkeen päällystetty tuote johdetaan jäähdytysyksikön 8 ohi, jossa päällystetty tuote jäähdytetään. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa on esitetty lisäksi lisälaminaatti 9, jota johdetaan rullalta -|q 10 tuotteeseen 1 lisätyn päällysteen 4 ja puristustelan 5 väliin, jolloin laminaatti 9 tarttuu kiinni tuotteen pintaan synteettisen polymeerin välityksellä. Tämä on kuitenkin vain eräs lisäsuoritusmuo-to, johon keksinnön mukainen menetelmä ei ole millään tavalla rajoitettu.

15

Kuvio 2 esittää yksityiskohtaa kuviossa 1 esitetystä laitteistosta. Ekstruusiosuuttimen 20 syöttökanavasta 11 tuleva synteettinen polymeeri puristuu ulos suuttimesta suutinraosta 12 sulan synteettisen polymeerin muodostamana ratana 4. Kuviosta 2 ilmenee, että ekstruusio-2q suutin 20 ja siten myös suutinrako 12 on välimatkan päässä tuotteen 1 pinnasta sekä puristustelan 5 ja tuotteen 1 kosketuskohdasta.

Täten muodostuu ilmaväli, joka mahdollistaa sulan päällysteradan 4 hapettumisen ennen kuin rata 4 puristetaan tuotteen 1 pintaan kiinni puristustelan 5 avulla. Ekstruusiosuuttimen 20 asemaa tuotteen 1 25 pintaan ja puristustelaan 5 nähden voidaan muuttaa siirtämällä sitä nuolien A ja B suuntaisesti, jolloin hapetusvaikutuksen asettta voidaan säätää. Samalla se mahdollistaa eripaksuisten tuotteiden päällystämisen samassa laitteistossa. Luonnollisesti myös puristustela 5 ja vastatela 6 ovat säädettävissä päällystettävän tuotteen 1 pak-2Q suuden mukaan.

Ekstrudoidun synteettisen polymeerin radan 4 hapettumisvaikutusta voidaan tehostaa johtamalla hapettavaa ainetta, esimerkiksi ilmaa tai otsonia suutinaukon 12 ja puristustelan 5 välille, sopivimmin 35 yhden tai useamman putken 17 avulla suoraan sulakalvoon.

Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa suppilosta 13 sirotetaan lisä- 6 80637 1 ainehiukkasia 14 ekstruusiosuuttlmesta 20 tulevalle synteettisen polymeerin muodostamalle radalle 4. Hiukkaset puristuvat ja tarttuvat puristustelan 5 vaikutuksesta kiinni tuotteen 1 pinnassa olevaan päällysteeseen. Tällä tavalla voidaan helposti muutella päällysteen g pintaominaisuuksia, kuten kitka-, tarttuvuus-, lujuus ja ulkonäköomi-naisuuksia.

Kuvion 4 mukaisessa suoritusmuodossa puristustelan 5 pintaan on tehty kohoutumia 15, jotka muodostavat puristuksessa tuotteen pintakerrok-1Q seen vastaavan muotoisia uria 16. Tällä tavalla voidaan myös vaihdella päällysteen pintaominaisuuksia. Kohoutumien 15 sijasta voidaan luonnollisesti käyttää uria, jotka puristuksessa tuottavat vastaavasti kohoutumia tuotteen pintaan.

15 20 25 30 35

Claims (6)

7 80637

1. Menetelmä levymäisten tuotteiden (1) päällystämiseksi termoplastisella polymeerillä, jossa menetelmässä sulaa termoplastista polymeeriä g ekstrudoidaan ekstruusiosuuttimen (20) suutinraosta (12) kalvoksi, joka puristetaan kiinni levymäisen tuotteen (1) pintaan puristustelan (5) tai puristushihnan avulla, mainitun levymäisen tuotteen (1) ollessa pituussuunnassa yhdessä tasossa etenevä olennaisesti jäykkä levy, tunnettu siitä, että ekstruusiosuuttimen (20) suutin-g rako (12) on säädettävän välimatkan päässä päällystettävän tuotteen (1) pinnasta sekä kohdasta, jossa ekstrudoidun sulan termoplastisen polymeerin muodostama päällysterata (4) kohtaa päällystettävän tuotteen (1) pinnan, mikä mahdollistaa termoplastisen polymeerin hapet-tamisen ennen sen puristamista kiinni levymäisen tuotteen (1) pintaan. 15

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapettaminen suoritetaan johtamalla happea tai otsonia sulan termoplastisen polymeerin muodostaman päällysteradan (4) pintaan kohdassa, joka on ennen ektsrudoidun sulan polymeerin ja levymäisen 2Q tuotteen (1) kohtaamispistettä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levymäinen tuote (1) päällystetään yhdellä tai useammalla kalvomaisella kerroksella (9), joka johdetaan ekstrudoidun termoplas- 25 tisen polymeerin muodostaman päällysteradan (4) ja puristustelan (5) tai -hihnan väliin.

4. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulapäällyste (4) sisältää kaksi tai useampia kerroksia 30 ekstrudoituna ns. koekstruusiomenetelmällä tuotteen pintaan.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että termoplastisen polymeerin muodostama päällyste varustetaan tartunta- tai hankausaineella (14), jota johdetaan termo- 35 lastisen muovin käsittävälle päällysteradalle (4) ennen sen puristamista kiinni levymäisen tuotteen (1) pintaan. 8 80637

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että puristustela (5) on kuvioitu. 5 10 15 20 25 30 35 9 80637