PL207296B1

PL207296B1 - Termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy, sposób jego wytwarzania oraz zastosowanie

Info

Publication number: PL207296B1
Application number: PL362886A
Authority: PL
Inventors: Detlef Bumann; Andreas Fetzer; Michael Meier-Kaiser
Original assignee: Roehm Gmbh
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2010-11-30
Also published as: EP1339546A1; JP4824264B2; DE50108709D1; DE10058150A1; EP1339546B1; CN1476382A; IL155446A0; HK1060716A1; CZ20031420A3; US6872798B2; AU2067802A; AU2002220678B2; ES2253453T3; PL362886A1; DK1339546T3; ATE315475T1; KR20030051860A; JP2004513812A; BR0115545A; CA2429532A1

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy termoplastycznie formowanego laminatu poliwęglanowego, sposobu jego wytwarzania oraz jego zastosowania. Wynalazek dotyczy zwłaszcza laminatu, który może być wykorzystywany do wytwarzania ognioodpornych kształtek poliwęglanowych o odpowiednim i funkcjonalnym ukształtowaniu powierzchni.

Kształtki poliwęglanowe znane są już od dawna. Znajdują one w szerokim zakresie zastosowanie w dziedzinie elektrotechniki i elektroniki (wytwarzanie wtyków, złączy wtykowych, łączników, obudów części, płytek drukowanych, skrzynek rozdzielczych i innych), przetwarzania danych (optyczne dyski pamięci danych), techniki świetlnej (pokrywy lamp, obudowy lamp, podświetlane szyldy, systemy światłowodowe), optyki (soczewki optyczne, które są przez powłoki zabezpieczone przed porysowaniem), techniki gospodarstwa domowego (obudowy urządzeń kuchennych, wentylatory, odkurzacze; naczynia odporne na mikrofale i inne), przemysłu wytwarzającego wyroby wykorzystywane w czasie wolnym (hełmy ochronne, okulary ochronne zabezpieczone przed pęknięciem), budownictwa (zadaszenia przepuszczające światło, ściany izolujące akustycznie) i budowy pojazdów [wewnętrzne wykładziny autobusów, wagonów kolejowych i samolotów, tablice przyrządów, pokrywy lamp, zderzaki (z mieszanek poliwęglanowych, np. z ABS) oraz części nadwozia] (CD Roempp Chemie Lexikon wersja 1.0, Stuttgart/Nowy Jork: Georg Thieme Verlag 1995).

W wielu dziedzinach zastosowania wł a ś ciwość samoistnego gaś nię cia poliwę glanu nie jest wystarczająca. Przykładowo poliwęglany do stosowania w budowie samolotów muszą spełniać szczególnie wysokie wymagania przeciwpożarowe, jakie dotychczas można było osiągnąć tylko przez dodanie środków zabezpieczających przed paleniem i/lub dodatków powstrzymujących palenie. Ze względu na zawartość środków zabezpieczających przed paleniem i/lub dodatków powstrzymujących palenie tego rodzaju kształtki poliwęglanowe nie są już przezroczyste i zwykle mają zabarwienie od lekkiego do silnego.

Ze strony użytkowników jest zapotrzebowanie na kształtki poliwęglanowe z odpowiednią widoczną stroną. W przypadku kształtek ze środkiem powstrzymującym palenie uzyskuje się to natychmiast za pomocą krytego zabarwienia i ewentualnie strukturowania powierzchni. Pod względem techniki wytłaczania korzystne są przy tym znormalizowane barwy. Powierzchnie kształtek są częściowo dekorowane przez zastosowanie specjalnych lakierów powstrzymujących palenie. Wadą takiego postępowania jest to, że odpowiednie sposoby lakierowania są drogie i nie można zrealizować wielu żądanych efektów powierzchniowych i funkcjonalnych ukształtowań powierzchni. Ponadto nałożone elementy dekoracyjne są jedynie niewystarczająco chronione przed działaniami mechanicznymi.

Po rozważeniu stanu techniki postawiono zadanie opracowania termoplastycznego, nadającego się do formowania poliwęglanowego laminatu, który umożliwiałby wytwarzanie kształtek poliwęglanowych ognioodpornych z odpowiednim i funkcjonalnym ukształtowaniem powierzchni, które wychodzą poza znormalizowane barwy. Powinna powstać możliwość wytwarzania zwłaszcza dotychczas nieznanych ognioodpornych kształtek poliwęglanowych z funkcjonalnymi efektami powierzchniowymi.

Dalsze zadanie polegało na tym, by opracować termoplastyczny, nadający się do formowania, laminat poliwęglanowy, który spełniałby obowiązujące przepisy ochrony przeciwpożarowej, zwłaszcza dotyczące przemysłu lotniczego. Taki termoplastyczny, nadający się do formowania laminat poliwęglanowy powinien być tanio wytwarzany w prosty sposób oraz korzystnie przy użyciu składników dostępnych w handlu.

Zadaniem wynalazku było również opracowanie kształtki poliwęglanowej z odpowiednim i funkcjonalnym ukształtowaniem powierzchni. Kształt powierzchni powinien być przy tym chroniony przed zewnętrznymi oddziaływaniami, takimi jak czynniki atmosferyczne i oddziaływania mechaniczne.

Te i dalsze niesprecyzowane tu dokładnie zadania, które jednak wynikają z omówionych na wstępie zależności, według wynalazku zostały rozwiązane przez termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy, który charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jedną warstwę zawierającą poliwęglan i posiadającą wartość LOl mniejszą niż 29, oraz co najmniej jedną warstwę zawierającą poliwęglan oraz środek zmniejszający palność i/lub środek opóźniający palenie i posiadającą wartość LOl większą niż 29, przy czym stosunek grubości tej, co najmniej jednej warstwy o wartości LOl mniejszej niż 29 do grubości tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29 mieści się w zakresie 0,01-0,5, zaś stosunek masy tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl mniejszej niż 29 do masy tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29 jest w zakresie 0,01-0,5.

PL 207 296 B1

Tę, co najmniej jedną warstwę o wartości LOl większej niż 29 otrzymuje się korzystnie z mieszaniny złożonej z:

a) 40-100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

b) 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy złożonej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

c) nie więcej niż 10% wagowo co najmniej jednego środka chroniącego przed paleniem i/lub dodatku powstrzymującego palenie w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

d) 0-10% wagowo co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmiękczaczy, przy czym suma a), b), c) i d) stanowi 100% wagowo.

Ta co najmniej jedna warstwa o wartości LOl mniejszej niż 29 otrzymywana jest korzystne z mieszaniny złoż onej z:

e) 40-100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

f) 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy złożonej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

g) 0-10% wagowo mieszaniny co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmię kczaczy, przy czym suma e), f) i g) stanowi 100% wagowo.

Laminat korzystne złożony jest z 2, 3, 4 albo 5 warstw.

Jak wspomniano wyżej ta co najmniej jedna warstwa poliwęglanowa o wartości LOl mniejszej niż 29 ma korzystne grubość 30-500 μm.

Jak wspomniano wyżej ta co najmniej jedna warstwa poliwęglanowa o wartości LOl większej niż 29 ma korzystne grubość 0,7-3 mm.

Korzystniej warstwa poliwęglanowa o wartości LOl mniejszej niż 29 jest zewnętrzną warstwą laminatu poliwęglanowego.

Najkorzystniej laminat ma pomiędzy warstwą o wartości LOl większej niż 29 a warstwą o wartości LOl mniejszej niż 29 trzecią warstwę, która jest warstwą dekoracyjną.

Korzystne przy pionowym zapalaniu krawędzi przez 60 sekund według FAR 25.853 (a) (1) (i) zniszczona długość nie przekracza 150 mm, czas dopalania krótszy niż 15 sekund, a czas palenia się skapującego materiału krótszy niż 3 sekundy.

Korzystne właściwa gęstość optyczna według FAR 25.853 (c) i AITM 2.007 podczas czasu trwania próby 4 minuty nie przewyższa DSmaks=200.

Według wynalazku sposób wytwarzania określonego powyżej termoplastycznie formowanego laminatu poliwęglanowego charakteryzuje się tym, że

a) wytłacza się co najmniej jedną suchą mieszankę o wartości LOl mniejszej niż 29 zawierającą:

a. 40-100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

b. 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy złożonej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

c. nie więcej niż 10% wagowo jednego środka chroniącego przed paleniem i/lub dodatku powstrzymującego palenie w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

d. 0-10% wagowo co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmiękczaczy, przy czym suma a., b., c. i d., stanowi 100% wagowo, i co najmniej jedną suchą mieszankę o wartości LOl większej niż 29, zawierającą:

e. 40-100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

f. 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy złożonej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

PL 207 296 B1

g. 0-10% wagowo mieszaniny co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmię kczaczy, przy czym suma e., f., i g., stanowi 100% wagowo.

b) otrzymane folie i ewentualnie dalsze folie laminuje się ze sobą, aby otrzymać termoplastycznie formowany laminat, przy czym stosunek grubości tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl mniejszej niż 29 do grubości tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29 mieści się w zakresie 0,01-0,5, zaś stosunek masy tej co najmniej jednej warstwy o wartoś ci LOl mniejszej niż 29 do masy tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29 jest w zakresie 0,01-0,5.

Korzystnie jest gdy

a) powierzchnię co najmniej jednej folii o wartości LOl mniejszej niż 29 kształtuje się optycznie, a nastę pnie

b) tę optycznie ukształtowaną folię o wartości LOl mniejszej niż 29 laminuje się folią o wartości LOl większej niż 29 tak, że wynikowy termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy ma co najmniej jedną warstwę dekoracyjną pomiędzy warstwą o wartości LOl mniejszej niż 29 a warstwą o wartości LOl większej niż 29.

Określony powyżej laminat znajduje zastosowanie w dziedzinie budowy samolotów.

Przez opracowanie termoplastycznego, nadającego się do formowania poliwęglanowego laminatu, posiadającego co najmniej dwie warstwy, który zawiera co najmniej jedną warstwę o wartości LOl mniejszej niż 29 i co najmniej jedną warstwę o wartości LOl większej niż 29, udało się niespodziewanie uzyskać termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy o odpowiednim i funkcjonalnym ukształtowaniu powierzchni. Umożliwia on w prosty sposób tanie wytwarzanie na skalę techniczną kształtki poliwęglanowej o odpowiednim i funkcjonalnym ukształtowaniu powierzchni. Można przy tym realizować nowe, dotychczas nieznane ukształtowania powierzchni i efekty powierzchniowe.

To, że z termoplastycznie kształtowanego poliwęglanowego laminatu z co najmniej dwiema warstwami, w którym co najmniej jedna warstwa ma wartość LOl mniejszą niż 29, a co najmniej jedna warstwa ma wartość LOl większą niż 29, można przez termoplastyczne formowanie otrzymać ognioodpornych kształtkę poliwęglanowa, jest niespodziewane zwłaszcza dlatego, że poliwęglany o wartości LOl mniejszej niż 29 nie spełniają zwykłych przepisów przeciwpożarowych, zwłaszcza w przemyśle lotniczym. Dzięki sposobowi według wynalazku można również uzyskać dalsze zalety. Na przykład:

- nie trzeba lakierować powierzchni termoplastycznie formowanego laminatu wed ł ug wynalazku i wykonanej z niego kształ tki.

- ukształ towanie powierzchni termoplastycznie kształ towanego laminatu wedł ug wynalazku i wytwarzanej z niego kształtki zabezpiecza przed działaniami mechanicznymi.

Przedmiotowy wynalazek dotyczy termoplastycznie kształtowanych poliwęglanów. Poliwęglany są tworzywami sztucznymi znanymi fachowcom. Są to termoplastyczne polimery o ogólnym wzorze strukturalnym

który formalnie można traktować jako poliester kwasu węglowego i alifatycznego lub aromatycznego związku dihydroksy. Rodnik R oznacza przy tym alifatyczne, cykloalifatyczne lub aromatyczne grupy z podwójnym wiązaniem, pochodzące od odpowiednich związków dihydroksy.

Do stosowanych według wynalazku poliwęglanów należą homopoliwęglany, kopoliwęglany, nierozgałęzione poliwęglany, rozgałęzione poliwęglany oraz mieszaniny wymienionych poliwęglanów.

W ramach przedmiotowego wynalazku korzystne są aromatyczne rodniki R. Należą do nich między innymi rodniki pochodzące z hydrochinonu, rezorcynolu, 4,4'-dihydroksydifenolu, 2-2-bis-(4-hydroksyfenylo)-propanu, 2,4-bis-(4-hydroksyfenylo)-2-metylobutanu, 2,2-bis-(4-hydroksy-3,5-dimetylofenylo)-propanu, 2,2-bis-(4-hydroksy-3,5-dichlorofenylo)-propanu, 2,2-bis-(4-hydroksy-3,5-dibromofenylo)-propanu, 1,1-bis-(4-hydroksyfenylo)-cykloheksanu lub z 1,1-bis-(4-hydroksyfenylo)-3,3,5-trimetylocykloheksanu. Szczególnie korzystne rodniki R uzyskuje się z 2,2-bis-(4-hydroksyfenylo)-propanu lub z 1,1-bis-(4-hydroksyfenylo)-cykloheksanu.

Rodniki R mogą ewentualnie mieć dalsze podstawniki, zwłaszcza grupy metylowe lub chlorowcowe. Szczególnie korzystnymi podstawnikami są atomy bromu i chloru.

PL 207 296 B1

Poliwęglany według wynalazku mają korzystnie wagowo średnią masę cząsteczkową w zakresie 10.000-200.000 g/mol. Szczególnie korzystna jest wagowo średnia masa cząsteczkowa w zakresie 10.000-100.000 g/mol, zwłaszcza 15.000-45.000 g/mol.

Poliwęglany według wynalazku mogą zawierać dalsze polimery mieszalne z poliwęglanem. Należą do nich między innymi poli(met)akrylany, poliestry, poliamidy, poliimidy, poliuretany, polietery, ABS, ASA i PBT.

Mieszalność różnych substancji oznacza w sensie przedmiotowego wynalazku, że składniki tworzą jednorodną mieszaninę.

Ponadto poliwęglany mogą zawierać znane fachowcom dodatki. Należą do nich między innymi dodatki antystatyczne, przeciwutleniacze, barwniki, wypełniacze, środki przeciwsłoneczne, pigmenty, pochłaniacze promieniowania ultrafioletowego, środki chroniące przed wietrzeniem oraz środki zmiękczające.

Według przedmiotowego wynalazku formowany termoplastycznie laminat poliwęglanowy ma co najmniej dwie warstwy, które różnią się swą wartością LOl. Pojęcie warstwa jest znane fachowcom. W przedmiotowym wynalazku warstwy oznaczają obszary jednorodne pod względem wartości LOl, które są oddzielone od siebie i od otoczenia ostrymi powierzchniami granicznymi. Kształt warstw jest w ramach niniejszego wynalazku dowolny. Korzystne wedł ug wynalazku postaci warstw uzyskiwane są przez wytłaczanie.

Według wynalazku co najmniej jedna warstwa termoplastycznie formowanego laminatu poliwęglanowego ma wartość LOl mniejszą niż 29 i co najmniej jedna warstwa ma wartość LOl większą niż 29. Wartość LOl jest znanym fachowcom skrótem tak zwanego współczynnika tlenowego (pochodzi od angielskiej nazwy limiting oxygen index - graniczny współczynnik tlenowy), który podaje graniczną wartość objętościowego zużycia tlenu w mieszaninie tlenu z azotem, przy którym materiał po zapaleniu obcym płomieniem sam jeszcze nie pali się dalej. Wartość tego współczynnika określa się zwykle metodą ASTM D 2863. Zwykły poliwęglan, który nie zawiera żadnego środka chroniącego przed paleniem ani dodatku powstrzymującego palenie, ma zwykle wartość współczynnika LOl 26. Przez dodanie środków chroniących przed paleniem i/lub dodatków powstrzymujących palenie można zwiększyć wartość współczynnika LOl do 32-35 (Bodo Carlowitz, Kunststofftabellen, 4. wydanie; Monachium, Wiedeń; Hanser 1995 s. 146).

Środki zabezpieczające przed paleniem i/lub dodatki powstrzymujące palenie są znane fachowcom. Oznaczają one takie substancje nieorganiczne i/lub organiczne, które powinny uodparniać na palenie (działać powstrzymująco wobec palenia) zwłaszcza drewno i materiały pochodzenia drzewnego, tworzywa sztuczne, tekstylia. Powodują one uniemożliwienie zajęcia się płomieniem zabezpieczonego materiału, powstrzymują zapłon i utrudniają palenie się. Między innymi takie środki zabezpieczające przed paleniem i/lub dodatki powstrzymujące palenie zawierają materiały, które tłumią ogień, przyspieszają zwęglenie, tworzą warstwę zaporową i/lub izolującą. Należą do nich między innymi specjalne związki nieorganiczne, takie jak uwodniony tlenek glinu, wodorotlenek glinu, szkło wodne, borany, zwłaszcza boran cynku, tlenek antymonu (przeważnie razem z organicznymi związkami chlorowcowanymi), fosforany amonu, takie jak (NH4)2HPO4 oraz polifosforany amonowe.

Dalsze stosowane według wynalazku środki chroniące przed ogniem i/lub dodatki powstrzymujące palenie zawierają chlorowcowane związki organiczne, takie jak przykładowo chlorowana parafina, heksabromobenzen, bromowany eter difenylowy i inne związki bromu, organiczne związki fosforu, przede wszystkim fosforany, fosforyny i fosfoniany, zwłaszcza o działaniu zmiękczającym, takie jak fosforan triskrezylowy, chlorowcowane organiczne związki fosforu, takie jak fosforan tri(2,3-dibromopropylowy) lub fosforan tris-(2-bromo-4-metylofenylowy).

Ponadto do stosowanych według wynalazku środków ochrony przed płomieniem i/lub dodatków powstrzymujących palenie należą również takie substancje, które przy nagrzaniu pienią się, powyżej temperatury 250-300°C ulegają zwęgleniu, tworząc przy tym sztywną i drobno porowatą, dobrze izolującą osłonę, jak przykładowo mieszanina złożona z mocznika, dicyjanodiamidu, melaminy i fosforanów organicznych.

Środki chroniące przed płomieniem i/lub dodatki powstrzymujące palenie można dodawać do poliwęglanu już przy jego wytwarzaniu. Do pomyślenia jest również wprowadzanie związków powstrzymujących palenie jako monomerów do makrocząsteczek poliwęglanowych.

Korzystne są takie środki chroniące przed paleniem i/lub dodatki powstrzymujące palenie, które w przypadku pożaru nie tworzą substancji groźnych dla środowiska, takich jak toksyczne fosforany i wysoce toksyczne dioksyny.

PL 207 296 B1

W korzystnej postaci wykonania przedmiotowego wynalazku co najmniej jedna warstwa o wartości LOl mniejszej niż 29 ma wartość LOl mniejszą niż 28, korzystnie mniejszą niż 27.

W dalszej korzystnej postaci realizacji niniejszego wynalazku ta co najmniej jedna warstwa o wartości LOl większej niż 29 ma wartość LOl większą niż 30, korzystnie większą niż 31.

Liczba warstw termoplastycznie formowanego laminatu poliwęglanowego zależy od potrzebnego zakresu zastosowania. Termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy według wynalazku złożony jest przy tym z co najmniej dwóch warstw, korzystnie z dwóch, trzech, czterech lub pięciu warstw.

Określone właściwości materiałowe termoplastycznie kształtowanego laminatu poliwęglanowego według wynalazku, zwłaszcza jego palność, mogą zależeć od stosunku grubości co najmniej jednej warstwy o wartości LOl mniejszej niż 29 do grubości co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29. Korzystnie stosunek ten jest w zakresie 0,01-0,5.

Ponadto stosunek masy co najmniej jednej warstwy o wartości LOl mniejszej niż 29 do masy co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29 może mieć wpływ na pewne właściwości materiałowe termoplastycznie formowanego laminatu poliwęglanowego według wynalazku, zwłaszcza na jego palność. Korzystnie stosunek ten również jest w zakresie 0,01-0,5.

W korzystnej postaci realizacji przedmiotowego wynalazku co najmniej jedna warstwa poliwęglanowa o wartości LOl mniejszej niż 29 ma grubość 30-500 μm, zaś co najmniej jedna warstwa poliwęglanowa o wartości LOl większej niż 29 ma grubość 0,7-3 mm.

W ramach przedmiotowego wynalazku korzystny jest termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy, który charakteryzuje się tym, że warstwa poliwęglanowa o wartości LOl mniejszej niż 29 jest zewnętrzną warstwą laminatu poliwęglanowego.

W szczególnie korzystnej postaci wykonania przedmiotowego wynalazku termoplastycznie kształtowany laminat poliwęglanowy pomiędzy warstwą o wartości LOl większej niż 29 a warstwą o wartości LOl mniejszej niż 29 ma trzecią warstwę, przy czym ta trzecia warstwa jest warstwą dekoracyjną.

Dla fachowca jest oczywiste, że termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy według wynalazku może mieć dalsze warstwy. Przykładowo może on mieć dalsze warstwy poliwęglanowe, które swym składem różnią się od dotychczasowych warstw. Może mieć dalsze warstwy dekoracyjne/warstwy druku. Ponadto termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy może również zawierać warstwy klejowe, które mogą służyć zarówno do łączenia warstw z różnych tworzyw sztucznych jak i do mocowania folii na zabezpieczanych przedmiotach. Ponadto może się również zmieniać kolejność warstw.

Termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy według wynalazku spełnia najwyższe wymagania techniczne ochrony przeciwpożarowej, zwłaszcza w przemyśle lotniczym. W przemyśle lotniczym na całym świecie obowiązują wymagania władz amerykańskich (FAR, Part 25, Amdt. 25-72, App. F, Part I (b) (4), Vertical Test; App. F., Part I (b) (5), Horizontal Test). Zależnie od zastosowania, przykładowo w płytach ściennych i sufitowych, kablach i przewodach należy wykazać ograniczony odcinek spalenia oraz ograniczony czas trwania dopalania próbki i ewentualnie skapywanie bez palenia. Według FAR (FAR 25.853 (a) (1) (i), (ii), (iv) lub (v)) podłużną próbkę (w kształcie paska 305 x 75 mm) zapala się poziomo z boku lub pionowo od dołu. Pionowa próba zapalania jest według wynalazku korzystna.

Aby spełnić obowiązujące obecnie wymagania, przy zapalaniu krawędzi próbki na 60 lub 12 s nie można przekroczyć czasu dopalania 15 s, zniszczona długość może wynosić maksimum 150-200 mm, a czas palenia się skapującego materiału musi być krótszy niż 3 lub 5 s.

W korzystnej postaci realizacji przedmiotowego wynalazku termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy według wynalazku przy pionowym zapalaniu krawędzi na 60 s według FAR 25.853 (a) (1) (i) zniszczona długość nie przekracza 150 mm, korzystnie jest mniejsza niż 120 mm, czas dopalania jest krótszy niż 15 s, korzystnie krótszy niż 9 s, a czas palenia się skapującego materiału jest krótszy niż 3 s, korzystnie krótszy niż 2 s.

W ramach przedmiotowego wynalazku korzystne są ponadto termoplastycznie formowane laminaty poliwęglanowe, w których przy pionowym zapalaniu krawędzi na 12 s według FAR 25.853 (a) (1) (ii) zniszczona długość nie przekracza 200 mm, korzystnie jest mniejsza niż 50 mm, przy których czas dopalania jest krótszy niż 15 s, korzystnie krótszy niż 7 s, a czas palenia się skapującego materiału nie jest większy niż 5 s, korzystnie 1 s.

Według FAR i Airbus Industry materiały na konstrukcje wewnętrzne samolotów muszą ponadto spełniać wymagania na graniczne wartości gęstości dymu w komorze NBS (FAR 25.853 (c); AITM

2.0007) (FAR, Part 25, Amdt. 25-72, App. F, Part V: Test Method to determine the Smoke Emission

Characteristics of Cabin Materials)(Airbus Industrie Technical Specification ATS-1000.001, wydanie 5;

Airbus Directives ABD0031). Przy tym badaniu w komorze NBS pionowo umieszczona, kwadratowa

PL 207 296 B1 kształtka kontrolna (74 mm ± 1 mm x 74 mm ± 1 mm) poddawana jest działaniu promieniowania z elektrycznego ź ródł a promieniowania cieplnego o wydajnoś ci I = 25 kW/m² i w ten sposób powoduje się pirolityczny rozkład próbki. Za pomocą układu fotometrycznego mierzy się osłabienie wiązki światła na skutek uwalnianych cząstek dymu w zależności od czasu. Badanie trwa 6 minut w warunkach tlenia (bez płomienia) albo z płomieniem. Obliczona właściwa gęstość optyczna w czasie próby trwającej 4 minuty nie powinna być wię ksza niż DSmaks. = 200.

W korzystnej postaci realizacji przedmiotowego wynalazku termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy charakteryzuje się tym, że właściwa gęstość optyczna według FAR. 25.853 (c) i AITM 2.0007 podczas próby trwającej 4 minuty nie przekracza DSmaks = 200, korzystnie DSmaks = 140. Ocena toksyczności spalin następuje według specyfikacji firmy Airbus AITM 3.0005 (Airbus Industrie Technical Specification ATS-1000.001, wydanie 5; Airbus Directives ABD0031) na podstawie analitycznie określonych wartości stężenia różnych składników spalin podczas badania w komorze NBS. Obowiązujące obecnie wartości graniczne według ATS na tlenek węgla CO wynoszą 3500 ppm, na dwutlenek siarki SO2 - 100 ppm, na chlorowodór HCI - 150 ppm, na cyjanowodór HCN - 150 ppm, na fluorowodór 100 ppm, a na gazy zawierające azot: tlenek azotu NO i dwutlenek azotu NO2 -100 ppm.

Według wynalazku korzystne są termoplastycznie formowane laminaty poliwęglanowe, których spaliny podczas badania w komorze NBS według AITM 3.0005 zawierają maksimum 3500 ppm, korzystnie maksimum 300 ppm tlenku węgla, maksimum 100 ppm, korzystnie zero dwutlenku siarki, maksimum 100 ppm, korzystnie zero chlorowodoru, maksimum 150 ppm, korzystnie maksimum 2 ppm cyjanowodoru, maksimum 100 ppm, korzystnie zero fluorowodoru i maksimum 100 ppm, korzystnie maksimum 3 ppm tlenku azotu i dwutlenku azotu.

Sposoby wytwarzania termoplastycznie formowanego laminatu poliwęglanowego według wynalazku są dla fachowca oczywiste. Korzystnym sposobem do zastosowania w ramach niniejszego wynalazku jest wytłaczanie. Przygotowuje się przy tym najpierw co najmniej dwie suche mieszanki poliwęglanowe, które ewentualnie zawierają dalsze składniki, przy czym co najmniej jedna sucha mieszanka ma wartość LOl większą niż 29, a przynajmniej jedna sucha mieszanka ma wartość LOl mniejszą niż 29.

Mieszanie na sucho oznacza w ramach wynalazku, że z takiej mieszanki w trakcie dalszego postępowania nie trzeba usuwać żadnego rozpuszczalnika.

Pozostałości rozpuszczalników, które nie wymagają żadnego dalszego przetwarzania lub mogą być oddzielone w wytłaczarce od mieszaniny przez podciśnienie, są dopuszczalne. Korzystnie sucha mieszanka zawiera mniej niż 0,01% wagowo rozpuszczalnika w odniesieniu do całkowitego ciężaru suchej mieszanki.

Mieszanie można przeprowadzać w dotychczasowych urządzeniach znanych do tego celu. Temperatura, przy której przeprowadza się mieszanie, jest poniżej temperatury żelowania danej mieszanki. Korzystnie etap ten przeprowadza się w temperaturze pokojowej.

Suchą mieszankę o wartości LOl mniejszej niż 29 wytłacza się oddzielnie wprowadzając ją na mechanizm wygładzający, którego walce mają temperaturę mniejszą niż 140°C, w efekcie formuje się folię. Wytłaczanie folii lub warstw z polimerów jest znane i przykładowo opisane w Kunststoffextrusionstechnik II. Hanser Verlag, 1986, s. 125 i dalsze. Wytłaczanie można przeprowadzać przez tak zwane walcowanie na zimno, które przedstawiono schematycznie na fig. 1. Gorący materiał roztopiony podawany jest z dyszy wytłaczarki 1 na zimny walec 2, przy czym w celu uzyskania wysokiego połysku stosuje się walce polerowane. Przy sposobie według wynalazku można jednak stosować również inne walce niż walec chłodzący. Dalszy walec 3 odbiera najpierw materiał roztopiony schłodzony na walcu 2, przy czym otrzymuje się jednowarstwową folię 4, na którą należy nałożyć dalsze warstwy. Alternatywnie wytłaczanie może być również przeprowadzane w mechanizmie wygładzającym, takim jak przedstawiony schematycznie na fig. 2. Gorący materiał roztopiony jest przy tym kalandrowany pomiędzy dwoma lub większą liczbą walców 3 w folię 4 o obiegu zamkniętym.

Aby powstająca folia była pozbawiona zanieczyszczeń, przed wejściem roztopionego materiału w dyszę umieszczony jest filtr. Wielkość oczek tego filtru jest zwykle zależ na od zastosowanych materiałów wyjściowych i może być zmieniana w szerokim zakresie. Zwykle jednak jest to zakres 300-20 μm. Można również stosować filtry z wieloma sitami o różnej wielkości oczek przed wejściem do dyszy. Filtry takie są znane fachowcom i są dostępne w handlu. Jako dalszy punkt zaczepienia dla fachowca mogą służyć załączone przykłady. W celu uzyskania folii wyższej jakości należy ponadto stosować szczególnie czyste surowce.

PL 207 296 B1

Grubość folii lub warstw może zmieniać się w szerokim zakresie, co na ogół zależne jest od przeznaczenia. Jak już wspomniano, korzystna grubość co najmniej jednej folii lub warstwy o wartości

LOl mniejszej niż 29 wynosi 30-500 μm, a korzystna grubość co najmniej jednej folii lub warstwy o wartości LOl większej niż 29 wynosi 0,7-3 mm. Grubość folii lub warstwy można ustawiać poprzez parametry znane fachowcom.

Ciśnienie, za pomocą którego roztopione mieszanki są wtłaczane w dysze, można przykładowo regulować przez prędkość ślimaka. Ciśnienie to jest na ogół w zakresie 4-10 MPa, przy czym nie stanowi to ograniczenia dla sposobu według wynalazku. Dalsze wskazówki dotyczące ogólnych parametrów sposobu uzyska fachowiec z załączonych przykładów.

Aby otrzymane folie lub warstwy miały wysoką jakość powierzchni i małe zmętnienie, ważne jest by temperaturę dyszy wybrać wyższą niż temperatura mieszaniny przed wejściem do dyszy, ale poniżej temperatury żelowania.

Korzystnie temperaturę dyszy ustawia się 5%, szczególnie korzystnie 10%, a najkorzystniej 15% powyżej temperatury mieszaniny przed wejściem w dyszę. Czyli temperatury dyszy mieszczą się w zakresie 283-345°C, zwłaszcza 297-345°C, a najkorzystniej 310-345°C.

Folię do nalaminowania na materiał wytwarza się oddzielnie, ewentualnie drukuje i następnie laminuje na podłożu w mechanizmie wygładzającym.

W korzystnym przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku powierzchnia co najmniej jednej folii lub warstwy mającej wartość LOl mniejszą niż 29 posiada efekty optyczne. Folię tę laminuje się następnie folią lub warstwą o wartości LOl większej niż 29. W sumie wynikowy termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy ma co najmniej jedną warstwę dekoracyjną pomiędzy warstwą o wartości LOl mniejszej niż 29 a warstwą o wartości LOl większej niż 29.

Nakładanie tych warstw przez współlaminowanie można przeprowadzać w temperaturze pokojowej lub lekko podwyższonej, tak że jakość powierzchni i zmętnienie warstw nie ulegają pogorszeniu. Sposoby te są znane fachowcom i są przykładowo opisane w Kunststoffextrusionstechnik II, Hanser Verlag, 1986, s. 320 i dalsze.

W ramach przedmiotowego wynalazku jest szczególnie korzystne, aby wymienione powyżej etapy, to znaczy wytwarzanie folii lub warstw zawierających poliwęglan, ewentualnie drukowanie i laminowanie z dalszymi warstwami, były na ogół przeprowadzane metodą ciągłą.

Otrzymuje się wyrób arkuszowy, z którego można termicznie formować kształtki poliwęglanowe. Formowanie termiczne jest znanym fachowcom sposobem wytwarzania polimerowych kształtek, przy którym żądaną kształtkę formuje się z termoplastycznie formowanego polimeru powyżej określonej temperatury. Formowanie obejmuje przy tym wszystkie czynności, które zmieniają formowany polimer, takie jak rozciąganie jednoosiowe i dwuosiowe oraz wykańczanie specjalnie formowanych kształtek. W ramach niniejszego wynalazku termoplastycznie formowany laminat formuje się korzystnie przy temperaturze powyżej 165°C.

Możliwe zakresy zastosowania poliwęglanowej kształtki według wynalazku są oczywiste dla fachowców. Nadaje się ona zwłaszcza do wszystkich zastosowań, które są przewidziane dla jedno- lub wielowarstwowych kształtek poliwęglanowych. Ze względu na swe charakterystyczne właściwości są one przede wszystkim przydatne do stosowania w tych dziedzinach, które muszą wymagać wysokiego stopnia ochrony przeciwpożarowej, zwłaszcza w przemyśle lotniczym.

Celem wyjaśnienia wynalazku przedstawiono poniższe przykłady:

Przykład porównawczy 1

Zastosowano dostępny w handlu, ognioodporny, czarno zabarwiony poliwęglan (np. MAKROLON®) z jedną stroną gładką i jedną stroną strukturowaną. Grubość materiału wynosiła 2,0 mm. Poliwęglan ten miał wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 32-35.

(a) Testy zapalania

Według FAR 25.853 (a) (1) podłużną próbkę (pasek 305 x 75 mm) zapalano poziomo z jednej strony lub pionowo od dołu przez 60 lub 12 sekund. Odpowiednie badania powtarzano przy tym 3-krotnie. Wyniki przedstawiono w tablicach 1-4 i porównano tam z aktualnie dopuszczalnymi wartościami granicznymi.

PL 207 296 B1

T a b l i c a 1: Zapalanie z przykł adu porównawczego 1; 60 s pionowo, FAR 25.853 (a) (1) (i)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	75	2	0
2	80	0	0
3	70	0	0
4	75	1	0
5	70	7	6
wartość średnia	74	2	1
wartość graniczna	152	15	3

T a b l i c a 2: Zapalanie z przykładu porównawczego 1; 60 s poziomo FAR 25.853 (a) (1) (iv)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
poprzecznie		Próbka	Krople
1	70	0	0
2	80	3	0
3	70	0	0
4	65	4	0
5	75	0	0
wartość średnia	72	1	0
wartość graniczna	152	15	3

T a b l i c a 3: Zapalanie z przykł adu porównawczego 1; 12 s pionowo, FAR 25.853 (a) (1) (ii)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	10	2	0
2	15	2	0
3	15	2	0
4	15	3	0
5	15	3	0
wartość średnia	14	2	0
wartość graniczna	203	15	5

T a b l i c a 4: Zapalanie z przykł adu porównawczego 1; 12 s poziomo FAR 25.853 (a) (1) (v)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
poprzecznie		Próbka	Krople
1	15	2	0
2	15	1	0
3	10	2	0
4	15	3	0
5	15	2	0
wartość średnia	14	2	0
wartość graniczna	152	15	3

PL 207 296 B1

b) Pomiary gęstości dymu

Według FAR 25.853 (c) oraz AITM 2.0007 w komorze NBS pionowo umieszczoną, kwadratową próbkę (74±1x74±1 mm) poddano działaniu promieniowania z elektrycznego źródła promieniowania grzejnego o wydajności 25 kW/m² i w ten sposób rozłożono pirolitycznie. Za pomocą systemu fotometrycznego zmierzono osłabienie wiązki światła na skutek uwolnionych cząstek dymu w zależności od czasu. Badanie przeprowadzano przez 6 minut w warunkach tlenia z płomieniem zapalającym. Obliczone wartości właściwej gęstości optycznej podano w tablicy 5 w porównaniu z obowiązującą aktualnie wartością graniczną dla kształtki termoplastycznej DSmaks = 200 (w czasie badania 4 min).

T a b l i c a 5: Badanie gęstości dymu z zapalaniem z przykładu porównawczego 1; FAR 25.853 (c)

Próbka	Gęstość optyczna w czasie t w [min]	DSmaks w 4 min
	1	1,5	2	3	4	5	6
1	4	19	45	67	89	109	122	89
2	8	24	36	73	92	117	137	92
3	5	20	39	77	105	122	141	105
4	5	18	43	67	84	92	102	84
Wartość średnia	6	20	41	71	93	110	126	93
Wartość graniczna według FAR 25.853 (c)	200

c) Analiza spalin

Według AITM 3.0005 spaliny analizowano w komorze NBS za pomocą kolorymetrycznych rurek kontrolnych. Wyniki przedstawiono w tablicy 6 i porównano z aktualnie obowiązującymi wartościami granicznymi według ATS.

T a b l i c a 6: Analiza spalin z przykładu porównawczego 1; AITM 3.0005

Składniki spalin	Wartość graniczna w [ppm] po 4 min	wykazana w [ppm] po 4 min
HCN	150	0,0
CO	3500	200
NO+NO2	100	0,5
SO2+H2S	100	0,0
HF	100	./.
HCI	150	./.

./. nie oznaczono

Przykłady według wynalazku:

P r z y k ł a d 1

Użyto dostępnego w handlu, ognioodpornego, szaro zabarwionego poliwęglanu (np. MAKROLON®) z jedną stroną gładką i jedną stroną strukturowaną (grubość materiału: 1,2 mm), który po stronie strukturowanej został laminowany ognioodporną folią poliwęglanową (grubość: 80 μm). Ognioodporny poliwęglan miał wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 32-35, a nieognioodporny - wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 26.

a) Testy zapalania

Przeprowadzono, jak w przykładzie porównawczym 1. Wyniki w tablicach 7-10.

PL 207 296 B1

T a b l i c a 7: Zapalanie z przykładu 1; 60 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (i)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	95	10	0
2	105	15	0
3	105	3	5
4	100	0	0
5	100	2	0
wartość średnia	101	6	1
wartość graniczna	152	15	3

T a b l i c a 8: Zapalanie z przykładu 1; 60 s poziomo; FAR 25.853 (a) (1) (iv)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
poprzecznie		Próbka	Krople
1	100	2	0
2	100	0	0
3	105	3	15
4	115	9	0
5	100	6	0
wartość średnia	104	4	3
wartość graniczna	152	15	3

T a b l i c a 9: Zapalanie z przykładu 1; 12 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (ii)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
Wzdłuż		Próbka	Krople
1	15	1	0
2	15	2	0
3	20	1	0
4	15	3	0
5	20	2	0
wartość średnia	17	2	0
wartość graniczna	203	15	5

T a b l i c a 10: Zapalanie z przykł adu 1; 12 s poziomo; FAR 25.853 (a) (1) (v)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
poprzecznie		Próbka	Krople
1	15	0	0
2	20	3	0
3	20	2	0
4	20	4	0
5	15	1	0
wartość średnia	18	2	0
wartość graniczna	152	15	3

PL 207 296 B1

b) Pomiary gęstości dymu

Przeprowadzono jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano w tablicy 11.

T a b l i c a 11: Badanie gęstości dymu z zapalaniem z przykładu 1; FAR 25.853 (c)

Próbka	Gęstość optyczna w czasie t w [min]	DSmaks w 4 min
	1	1,5	2	3	4	5	6
1	8	28	55	75	82	87	92	82
2	13	33	46	65	92	105	113	92
3	5	36	59	75	84	87	92	84
4	4	17	29	47	62	75	87	62
Wartość średnia	8	29	47	66	80	89	96	80
Wartość graniczna według FAR 25.853 (c)	200

c) Analiza spalin

Przeprowadzona jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano w tablicy 12.

T a b l i c a 12: Analiza spalin z przykładu 1; AITM 3.0005

Składniki spalin	Wartość graniczna w [ppm] po 4 min	wykazana w [ppm] po 4 min
HCN	150	0,5
CO	3500	200
NO+NO2	100	0,5
SO2+H2S	100	0,0
HF	100	./.
HCI	150	./.

./. nie oznaczono

P r z y k ł a d 2

Użyto dostępnego w handlu, ognioodpornego, szaro zabarwionego poliwęglanu (np. MAKROLON®) z jedną stroną gładką i jedną stroną strukturowaną (grubość materiału: 2,0 mm), który po stronie strukturowanej został laminowany nieognioodporną folią poliwęglanową (grubość: 90 μm). Ognioodporny poliwęglan miał wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 32-35, a nieognioodporny wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 26.

a) Testy zapalania

Przeprowadzono, jak w przykładzie porównawczym 1 (tylko test pionowy).

Wyniki w tablicach 13 i 14.

T a b l i c a 13: Zapalanie z przykładu 2; 60 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (i)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	50	7	0
2	55	2	0
3	60	9	0
4	60	7	0
5	60	1	0
wartość średnia	57	5	0
wartość graniczna	152	15	3

PL 207 296 B1

T a b l i c a 14: Zapalanie z przykł adu 2; 12 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (ii)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	20	2	0
2	20	1	0
3	20	1	0
4	20	2	0
5	20	0	0
wartość średnia	20	1	0
wartość graniczna	203	15	5

b) Pomiary gęstości dymu

Przeprowadzono jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano w tablicy 15.

T a b l i c a 15: Badanie gęstości dymu z zapalaniem z przykładu 2; FAR 25.853 (c)

Próbka	Gęstość optyczna w czasie t w [min]	DSmaks w 4 min
	1	1,5	2	3	4	5	6
1	6	26	50	89	109	127	132	109
2	3	11	26	59	82	98	117	82
3	5	25	60	102	113	122	127	113
4	3	14	54	113	167	175	175	167
Wartość średnia	4	19	48	91	118	131	138	118
Wartość graniczna według FAR 25.853 (c)	200

c) Analiza spalin została przeprowadzona jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano w tablicy 16.

T a b l i c a 16: Analiza spalin z przykładu 2; AITM 3.0005

./. nie oznaczono

P r z y k ł a d 3

Użyto dostępnego w handlu, ognioodpornego, szaro zabarwionego poliwęglanu (np. MAKROLON®) z jedną stroną gładką i jedną stroną strukturowaną (grubość materiału: 1,0 mm), który po stronie strukturowanej został laminowany nieognioodporną folią poliwęglanową (grubość: 175 μm). Ognioodporny poliwęglan miał wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 32-35, a nieognioodporny wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 26.

a) Testy zapalania

Przeprowadzono, jak w przykładzie 2 (tylko test pionowy). Wyniki w tablicach 17 i 18.

PL 207 296 B1

T a b l i c a 17: Zapalanie z przykładu 3; 60 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (i)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	80	8	0
2	85	7	0
3	85	2	0
4	90	2	0
5	75	4	0
wartość średnia	83	5	0
wartość graniczna	152	15	3

T a b l i c a 18: Zapalanie z przykładu 3; 12 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (ii)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	25	2	0
2	25	4	0
3	25	3	0
4	25	10	0
5	25	2	0
wartość średnia	25	4	0
wartość graniczna	203	15	5

b) Pomiary gęstości dymu

Przeprowadzono jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano tablicy 19.

T a b l i c a 19: Badanie gęstości dymu z zapalaniem z przykładu 3; FAR 25.853 (c)

Próbka	Gęstość optyczna w czasie t w [min]	DSmaks w 4 min
	1	1,5	2	3	4	5	6
1	23	30	34	55	67	77	84	67
2	16	35	47	65	79	89	98	79
3	16	26	33	54	59	69	79	59
4	14	25	40	77	95	109	122	95
Wartość średnia	17	29	39	63	75	86	96	75
Wartość graniczna według FAR 25.853 (c)	200

c) Analiza spalin

Przeprowadzona jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano tablicy 20.

T a b l i c a 20: Analiza spalin z przykładu 3; AITM 3.0005

Składniki spalin	Wartość graniczna w [ppm] po 4 min	wykazana w [ppm] po 4 min
HCN	150	0,0
CO	3500	180
NO+NO2	100	0,5
SO2+H2S	100	0,0
HF	100	./.
HCI	150	./.

./. nie oznaczono

PL 207 296 B1

P r z y k ł a d 4

Użyto dostępnego w handlu, ognioodpornego, szaro zabarwionego poliwęglanu (np. MAKROLON®) z jedną stroną gładką i jedną stroną strukturowaną (grubość materiału: 2,0 mm), który po stronie strukturowanej został laminowany nieognioodporną folią poliwęglanową (grubość: 500 μτη). Ognioodporny poliwęglan miał wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 32-35, a nieognioodporny - wartość LOl według ASTM D 2863 wynoszącą 26.

a) Testy zapalania przeprowadzono, jak w przykładzie 2 (tylko test pionowy). Wyniki w tablicach 21 i 22.

T a b l i c a 21: Zapalanie z przykładu 4; 60 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (i)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	50	0	0
2	45	1	0
3	50	1	0
4	45	1	0
5	45	5	0
wartość średnia	47	2	0
wartość graniczna	152	15	3

T a b l i c a 22: Zapalanie z przykł adu 4; 12 s pionowo; FAR 25.853 (a) (1) (ii)

	Długość palenia w [mm]	Czas dopalania w [s]
wzdłuż		Próbka	Krople
1	10	1	0
2	10	3	0
3	10	2	0
4	10	4	0
5	10	2	0
wartość średnia	10	2	0
wartość graniczna	203	15	5

b) Pomiary gęstości dymu przeprowadzono jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano w tablicy 23.

T a b l i c a 23: Badanie gęstości dymu z zapalaniem z przykładu 4; FAR 25.853 (c)

Próbka	Gęstość optyczna w czasie t w [min]	DSmaks w 4 min
	1	1,5	2	3	4	5	6
1	13	30	50	84	138	147	143	138
2	9	23	35	53	67	75	84	67
3	11	31	43	75	122	141	157	122
4	14	29	42	71	98	109	113	98
Wartość średnia	12	28	43	71	106	118	124	106
Wartość graniczna według FAR 25.853 (c)	200

c) Analiza spalin została przeprowadzona jak w przykładzie porównawczym 1, wyniki podano w tablicy 24.

PL 207 296 B1

T a b l i c a 24: Analiza spalin z przykładu 4; AITM 3.0005

Składniki spalin	Wartość graniczna w [ppm] po 4 min	wykazana w [ppm] po 4 min
HCN	150	0,0
CO	3500	100
NO+NO2	100	1,5
SO2+H2S	100	0,0
HF	100	./.
HCI	150	./.

./. nie oznaczono

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy, znamienny tym, że zawiera co najmniej jedną warstwę zawierającą poliwęglan i posiadającą wartość LOl mniejszą niż 29, oraz co najmniej jedną warstwę zawierającą poliwęglan oraz środek zmniejszający palność i/albo środek opóźniający palenie i posiadającą wartość LOl większą niż 29, przy czym stosunek grubości tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl mniejszej niż 29 do grubości tej co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29 mieści się w zakresie 0,01-0,5.
2. Laminat według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedną warstwę o wartości LOl większej niż 29 otrzymywana jest z mieszaniny złożonej z:

a) 40-100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

b) 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy złożonej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

c) nie więcej niż 10% wagowo co najmniej jednego środka zmniejszającego palność i/albo środka opóźniającego palenie, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

d) 0-10% wagowo co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmiękczaczy, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny, przy czym suma a), b), c) i d) stanowi 100% wagowo.
3. Laminat według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedna warstwa o wartości LOl mniejszej niż 29 otrzymywana jest z mieszaniny złożonej z:

e) 40 -100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

f) 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy złożonej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny

g) 0-10% wagowo co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmiękczaczy, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny, przy czym suma e), f) i g) stanowi 100% wagowo.
4. Laminat według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że złożony jest z 2, 3, 4 albo 5 warstw.
5. Laminat według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że co najmniej jedna warstwa poliwęglanowa o wartości LOl mniejszej niż 29 ma grubość 30 μm - 500 μm.
6. Laminat według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej jedna warstwa poliwęglanowa o wartości LOl większej niż 29 ma grubość 0,7 mm - 3 mm.
7. Laminat według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że warstwa poliwęglanowa o wartości LOl mniejszej niż 29 jest zewnętrzną warstwą laminatu poliwęglanowego.

PL 207 296 B1
8. Laminat według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że pomiędzy warstwą o wartości LOl większej niż 29 a warstwą o wartości LOl mniejszej niż 29 ma trzecią warstwę, która jest warstwą dekoracyjną.
9. Laminat według zastrz. 1, znamienny tym, że przy pionowym zapalaniu krawędzi przez 60 sekund według FAR 25.853 (a) (1) (i) zniszczona długość nie przekracza 150 mm, czas dopalania krótszy niż 15 sekund, a czas palenia się skapującego materiału krótszy niż 3 sekundy.
10. Laminat według zastrz. 1, znamienny tym, że właściwa gęstość optyczna według FAR 25.853 (c) i AITM 2.0007 podczas czasu trwania próby 4 minuty nie przewyższa DSmaks = 200.
11. Laminat według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek masy co najmniej jednej warstwy o wartoś ci LOl mniejszej ni ż 29 do masy co najmniej jednej warstwy o wartoś ci LOl wię kszej niż 29 jest w zakresie 0,01-0,5.
12. Sposób wytwarzania termoplastycznie formowanego laminatu poliwęglanowego określonego co najmniej jednym z zastrz. 1-11, znamienny tym, że

A) za pomocą zwykłych urządzeń używanych) do mieszania sporządza się co najmniej jedną suchą mieszankę o wartości LOl mniejszej niż 29 zawierającą:

a. 40-100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

b. 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy zł o ż onej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

c. nie więcej niż 10% wagowo jednego środka zmniejszającego palność i/albo środka opóźniającego palenie, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

d. 0-10% wagowo co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmiękczaczy, w stosunku do cał kowitego ciężaru mieszaniny, przy czym suma a., b., c. i d., stanowi 100% wagowo, oraz za pomocą zwykłych urządzeń używanych do mieszania sporządza się co najmniej jedną suchą mieszankę o wartości LOl większej niż 29, zawierającą:

e. 40-100% wagowo co najmniej jednego poliwęglanu, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny.

f. 0-40% wagowo co najmniej jednego polimeru z grupy złoż onej z poli(met)akrylanu, poliestru, poliamidu, poliimidu, poliuretanu, polieteru, ABS, ASA i PBT, w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny,

g. 0-10% wagowo co najmniej jednego dodatku z grupy złożonej ze środków antystatycznych, przeciwutleniaczy, barwników, wypełniaczy, środków chroniących przed światłem, pigmentów, pochłaniaczy promieniowania ultrafioletowego, środków chroniących przed zwietrzeniem i zmiękczaczy, w stosunku do cał kowitego ciężaru mieszaniny, przy czym suma e), f) i g) stanowi 100% wagowo.

B) suche mieszanki wytłacza się przy temperaturze dyszy 283-345°C, pod ciśnieniem 4-10 MPa, oraz

C) otrzymane folie i ewentualnie dalsze folie laminuje się ze sobą, korzystnie za pomocą kolaminacji w temperaturze pokojowej albo lekko podwyższonej, aby uzyskać termoplastycznie formowany laminat, przy czym stosunek grubości co najmniej jednej warstwy o wartości LOl mniejszej niż 29 do grubości co najmniej jednej warstwy o wartości LOl większej niż 29 mieści się w zakresie 0,01-0,5.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że

a) powierzchnię co najmniej jednej folii o wartości LOl mniejszej niż 29 kształtuje się optycznie, a nastę pnie

b) tę optycznie ukształtowaną folię o wartości LOl mniejszej niż 29 laminuje się folią o wartości LOl większej niż 29 tak, że wynikowy termoplastycznie formowany laminat poliwęglanowy ma co najmniej jedną warstwę dekoracyjną pomiędzy warstwą o wartości LOl mniejszej niż 29 a warstwą o wartości LOl większej niż 29.
14. Zastosowanie laminatu określonego zastrz. 1-11 do elementów konstrukcji samolotu, szczególnie wykończenia wnętrz samolotu.