NL8701656A - Werkwijze voor het aanbrengen van een thermoplastische hechtlaag op een lichaam. - Google Patents

Description

OA 87.01656 *

x sch/gn/17, NTC

-1-

Werkwijze voor het aanbrengen van een thermoplastische hechtlaag op een lichaam

De uitvinding betreft een werkwijze voor het aanbrengen van een in hoofdzaak uit thermoplastische kunststof bestaande hechtlaag op een lichaam, bijvoorbeeld een honingraat-plaat die kan dienen als kern van een 5 sandwichpaneel met thermoplastische dekplaten.

Uit de membraantechnologie is een werkwijze bekend, waarbij een thermoplastische kunststof vanuit een oplossing op een lichaam wordt neergeslagen door de oplossing door gebruikmaking van een kunstgreep tot verzadiging te 10 brengen. Door de juiste keuze van de procesparameters kan het oppervlak van het lichaam een poreuze structuur worden gegeven, waardoor het proces een grote indringdiepte krijgt.

Deze bekende techniek wordt gebruikt voor het 15 vervaardigen van bijvoorbeeld semi-'permeabele membranen, die kunnen worden gebruikt als filter voor een specifieke deeltjesgrootte of het scheiden van twee fasen.

Voor de vervaardiging van sandwichpanelen, bestaande uit een grosso modo plaatvormige kern en bijvoorbeeld met vezels 20 gewapende thermoplastische platen als huidlagen wordt vanuit een oplossing een hechtlaag op het kernmateriaal aangebracht, die door versmelting of diffusie met de huidlagen wordt geïntegreerd. Een dergelijke werkwijze is beschreven in aanvraagsters niet-voorgepubliceerde 25 Nederlandse octrooiaanvrage 8603228. In genoemde octrooiaanvrage wordt een werkwijze beschreven, volgens welke het oplosmiddel door verdamping ten dele wordt verwijderd.

Hoogwaardige thermoplasten die kunnen worden toegepast 30 voor vezelversterkte materialen vragen veelal oplosmiddelen met een hoog kookpunt. Het uitdampen van het oplosmiddel vraagt dan een behandeling bij hoge temperatuur.

c 87 0165 6 -2-

Bijvoorbeeld heeft n-methylpyrolidon (NMP), een geschikt oplosmiddel voor thermoplasten, een kookpunt van boven 200°C. Verhitting tot temperaturen in deze orde vraagt grote investeringen, terwijl bovendien aan de brandveiligheid 5 grote aandacht moet worden besteed. Bovendien zijn niet alle versterkingsvezels en kernmaterialen bestand tegen de hoge temperaturen, die nodig zijn om oplosmiddelen met een hoog kookpunt te verwijderen.

De uitvinding beoogt een werkwijze te bieden, die de 10 genoemde nadelen van de bekende techniek niet bezit en bovendien uitgaat van bekende werkwijzen uit het vakterrein van de membraantechnologie.

Ter verwezenlijking van dit doel verschaft de uitvinding een werkwijze als omschreven in conclusie l.

15 Met voordeel kan gebruik worden gemaakt van de werkwijze volgens conclusie 2. Bij toepassing van een als honingraat-plaat uitgevoerd lichaam kan het voorkomen, dat honingraat-cellen worden gesloten door de oplossing. Door de maatregelen volgens conclusie 3 toe te passen springen eventueel 20 gesloten cellen open.

Bij voorkeur past men de werkwijze volgens conclusie 4 toe. Hierdoor ontstaat aan het oppervlak van de hechtlaag een poreuze structuur. Deze structuur geeft aan de hechtlaag een zodanige stabiliteit dat hij niet kan druipen en 25 bijvoorbeeld op de kopse kanten van de honingraatcellen gefixeerd kan blijven.

Zoals reeds beschreven in de hiervoorgenoemde, niet-voorgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 8603228 dient bijvoorbeeld voor het samenstellen van een sandwich-30 structuur met een kernplaat en vezelversterkte thermoplastische huidlagen in de hechtlagen nog een zeker percentage van het eerste oplosmiddel aanwezig te blijven. Dit kan in het bijzonder worden bereikt door de werkwijze volgens conclusie 5 toe te passen. Hierdoor treedt er tijdens het 35 diffusieproces volgens stap (4) een evenwichtstoestand op bij het gekozen gehalte van het eerste oplosmiddel. Dit '870165g -3- $ gehalte is zeer nauwkeurig beheersbaar.

Bijzondere voordelen biedt de werkwijze volgens conclusie 6. Duidelijk zal zijn dat door toepassing daarvan op zeer eenvoudige wijze het tweede oplosmiddel kan worden 5 verwijderd. Bijvoorbeeld kan men een werkwijze volgens de conclusies 7 en/of 8 kiezen. In het kader van deze keuzen wordt de uitvinding in zijn algemeenheid nu kort toegelicht. Na het aanbrengen van de oplossing van NMP overeenkomstig stap (3) op het lichaam wordt het op deze wijze 10 bewerkte oppervlak door onderdompeling in een waterbad aan water blootgesteld, waardoor het NMP door het water wordt opgelost en middels een diffusieproces naar het oppervlak wordt getransporteerd. Dit transport gaat door zolang er een concentratieverschil bestaat tussen het waterbad en het nog 15 aan het oppervlak aanwezige NMP. Door de uitwisselings- reactie ontstaan er in de oplossing van de kunststof in NMP, waarbij de kunststofconcentratie geleidelijk toeneemt, kanaaltjes die steeds dieper in de laag doordringen. Deze kanaaltjes bezitten zelf ook poreuze wanden, zodat de 20 uitwisseling snel en homogeen plaatsvindt. Dit laatste is een gegeven, dat aan de hand van uitgebreide laboratorium-onderzoekingen is vastgesteld. Tevens is hierbij gebleken, dat voor het aanbrengen van hechtlagen op kernmaterialen de reactiediepte groot genoeg is om de dikte van het materiaal 25 te overbruggen.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande twee figuren. Hierin tonen:

Fig. 1 een sterk geschematiseerd aanzicht van een continu werkende inrichting, waarin de werkwijze volgens de 30 uitvinding is geïmplementeerd; en

Fig. 2 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een deel van een eenvoudiger en intermitterend werkende inrichting;

Fig. 1 toont een inrichting 1 voor het aanbrengen van 35 een in hoofdzaak uit thermoplastische kunststof bestaande hechtlaag op een honingraatplaat 2, die kan dienen als kern .8701656 -4- van een sandwichpaneel met thermoplastische dekplaten.

De plaat 2 wordt tussen likwalsen 3 door getransporteerd, welke likwalsen 3 via rollen 4 uit twee voorraad-bakken 5 de daarin aanwezige oplossing 6 overbrengen op de 5 hoofdvlakken van de honingraatplaat 2. De oplossing 6 bestaat uit de aan te brengen thermoplastische kunststof in n-methylperylidon (NMP). Door de likwalsen 3 wordt de plaat 2 in de richting van de pijl 7 verder getransporteerd.

Hij passeert een warmtebehandelingsstation 8, waarin 10 warmtelampen 9 aanwezig zijn.

Daarna passeert de plaat 2 een stoomkamer 10, waarin via stoominlaten 11 van een niet-getekende bron afkomstige stoom in de stoomkamer 10 wordt gebracht.

Tussen de bakken 5, in het warmtebehandelingsstation 8 15 en in de stoomkamer 10 bevindt zich een sleufvormige doorgang waardoor de honingraatplaat 2 kan passeren.

Vervolgens wordt de honingraatplaat 2 door een bak 12 geleid, waarin zich een mengsel 13 bevindt, dat water bevat, met een voorafbepaalde hoeveelheid NMP.

20 Na het verlaten van het waterbad loopt de honingraat plaat 2 door een nabehandelingsstation 14, waarin door het langsleiden van lucht, zoals symbolisch met pijlen 15 aangeduld de gevormde hechtlaag nog wordt gedroogd.

Stroomafwaarts ten opzichte van het nabehandelings-25 station 14 bevinden zich twee transportrollen 16, die door een geschikte aandrijfsnelheid de plaat 2 met eenzelfde snelheid transporteren als de likwalsen 3.

Na het verlaten van de transportrollen 16 wordt de gerede plaat tussen twee druk/transportbanen 17 doorgeleid 30 door tussenkomst van beschermfolies 18 die worden meegevoerd door de honingraatplaat 2 en afgerold van voorraadrollen 19.

Na het verlaten van de druk/transportbanen 17 is de honingraatplaat 2 aan beide hoofdvlakken voorzien van een in 35 hoofdzaak uit thermoplastische kunststof bestaande hechtlaag die op zijn beurt is afgedekt door het beschermfolie.

. 870 1656 «k -5- ï

Nu volgt een korte beschrijving van de werking van de inrichting 1. De honingraatplaat 2 wordt in dit geval in continue vorm toegevoerd aan de likwalsen. Deze likwalsen 3 worden door niet-getekende middelen met een voorafgekozen 5 snelheid aangedreven. De omtreksnelheid van de likwalsen 3 komt overeen met de omtreksnelheid van de transportrollen 16 en de snelheid van de druk/transportbanen 17, De hiermee gekozen transportsnelheid van de honingraatplaat 2 correspondeert met een gewenste verblijftijd van de plaat 2 in het 10 in de bak 12 aanwezige mengsel 13.

De likwalsen 3 ontvangen via de overdraagrollen 4, die door de in de bakken 5 aanwezige oplossing 6 rollen, deze oplossing 6, bestaande uit NMP en de aan te brengen thermoplastische kunststof.

15 Het kan voorkomen, dat cellen van de honingraatplaat 2 door de likbehandeling zijn afgesloten. Om dergelijke cellen weer te openen vindt de behandeling in het warmtebehande-lingsstation 8 plaats.

De daaropvolgende behandeling in de stoomkamer 10 20 stabiliseert de aanhechtende laag, die ten dele is gepenetreerd in het materiaal van de honingraatplaat 2.

In de daaropvolgende spoelgang, d.w.z. de doorgang door de bak 12, vindt een uitspoeling van het NMP in het in de bak aanwezige mengsel plaats. Zou zich in de bak 12 uitslui-25 tend water bevinden, dan kan het NMP in overwegende mate verwijderd worden, zodat er nagenoeg geen NMP meer in de op de honingraatplaat 2 aanwezige hechtlaag aanwezig is. Om hierna nog kort aan te duiden redenen verdient het echter de voorkeur, indien zich in de te vormen hechtlaag nog enig NMP 30 bevindt. Daarom wordt bij voorkeur het mengsel 13, bestaande uit water en een gewenste hoeveelheid NMP toegepast.

In het nabehandelingsstation 14 vindt een nadroging bij een temperatuur boven 100°C, het kookpunt van water, plaats om nog aanwezig water van de plaat 2 te verwijderen.

35 De transportrollen 16 transporteren de plaat verder.

Vanaf dat moment is de behandeling van de plaat voltooid en is een halffabrikaat verkregen, bestaande uit een honing- .87 01656 Η -6- 'ν raatplaat 2, waarvan de hoofdvlakken zijn voorzien van een hechtlaag, die bestaat uit de thermoplastische kunststof met enig NMP. Deze plaat kan onmiddellijk worden gebruikt om een sandwichpaneel te vormen, door aan beide kanten tegen de 5 plaat een eventueel vezelversterkte thermoplastische dekplaat te leggen en door een geschikte behandeling, bijvoorbeeld een warmtebehandeling, een ultrasone behandeling en/of door een behandeling onder druk met het verwijderen door diffusie van het nog aanwezige NMP met de 10 honingraatkern te verbinden.

In de inrichting l volgens fig. 1 wordt echter het halffabrikaat geconfectioneerd door aan de van de hechtlaag voorziene zijden een beschermfolie aan te brengen. De aldus geconfectioneerde plaat kan worden getransporteerd naar een 15 gebruiker, die hem op de beschreven wijze verder gebruikt.

Fig. 2 toont een inrichting 20. Onderdelen die corresponderen met onderdelen volgens fig. 1 zijn in deze figuur met dezelfde verwijzingsgetallen aangeduid.

Stoomkamers 21 omvatten hier een invoerdeel 22 en een 20 afvoerdeel 23, waardoor de stoom op met de pijl 24 aangeduide wijze langs het aangelikte oppervlak strijkt.

Na het verlaten van de stoomkamers 21 valt de honing-raatplaat 25 in een bak 26, waarin zich het mengsel 13 bevindt als bovenomschreven. Na een voldoend lange verblijf-25 tijd wordt de plaat uit de bak 26 verwijderd, en eventueel nog nabehandeld. Een dergelijke nabehandeling kan een droog-bewerking omvatten en eventueel een confectionering als aan de hand van fig. 1 omschreven.

30 .870165«

Claims (9)

1. Werkwijze voor het aanbrengen van een in hoofdzaak uit thermoplastische kunststof bestaande hechtlaag op een lichaam, bijvoorbeeld een honingraat-plaat die kan dienen als kern van een sandwichpaneel met thermoplastische 5 dekplaten, gekenmerkt door de volgende stappen: (1) het verschaffen van een lichaam waarop de hechtlaag moet worden aangebracht; (2) het maken van een oplossing van de thermoplastische 10 kunststof in een eerste oplosmiddel; (3) het aanbrengen van de oplossing op het te bedekken oppervlak van het lichaam; (4) het tenminste ten dele verwijderen van het eerste oplosmiddel door het brengen van het lichaam in een 15 tweede oplosmiddel, waarin het thermoplastische materiaal in hoofdzaak niet oplosbaar is, en waarin het eerste oplosmiddel wel oplosbaar is, en het gedurende zo lange tijd daarin houden, dat het eerste oplosmiddel in voldoende mate van het oppervlak van het lichaam is 20 verwij derd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door de volgende stap: (5) het na stap (3) gedurende enige tijd blootstellen van het betreffende oppervlak van het lichaam aan een 25 verhoogde temperatuur.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men stap (5) uitvoert met behulp van warmtestraling.

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat men stap (5) uitvoering met behulp van stoom.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, gekenmerkt door de volgende stap: . 870 1656 -8- Y (6) het voorafgaand aan stap (4) toevoegen van een gekozen hoeveelheid van het eerste oplosmiddel aan het tweede oplosmiddel, zodanig dat in de resulterende hechtlaag op het lichaam een gewenste concentratie van het eerste 5 oplosmiddel achterblijft.

6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, gekenmerkt door de volgende stappen: (7) het kiezen van een eerste oplosmiddel dat een hoger kookpunt heeft dan het tweede oplosmiddel; 10 (8) het althans ten dele verwijderen van het tweede oplosmiddel door het betreffende oppervlak van het lichaam te onderwerpen aan een temperatuur van minimaal in de orde van het kookpunt van het tweede oplosmiddel.

7. Werkwijze volgens conclusie 1-6, gekenmerkt door de 15 volgende stap: (9) het kiezen van n-methylpyrolidon als eerste oplosmiddel.

8. Werkwijze volgens conclusie 1-7, gekenmerkt door de volgende stap: 20 (10) het kiezen van water als tweede oplosmiddel.

9. Lichaam met een hechtlaag, bestaande uit thermoplastisch materiaal, verkregen door toepassing van een werkwijze volgens één der voorgaande conclusies. 25 .8701656