RU2147999C1 - Method of manufacture of polymer laminated materials - Google Patents

Method of manufacture of polymer laminated materials Download PDF

Info

Publication number
RU2147999C1
RU2147999C1 RU99104263/12A RU99104263A RU2147999C1 RU 2147999 C1 RU2147999 C1 RU 2147999C1 RU 99104263/12 A RU99104263/12 A RU 99104263/12A RU 99104263 A RU99104263 A RU 99104263A RU 2147999 C1 RU2147999 C1 RU 2147999C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
temperature
initiator
polymer
curing
Prior art date
Application number
RU99104263/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Гузеев
В.Б. Мозжухин
зев Е.Ф. Кн
Е.Ф. Князев
Т.Г. Чмыхова
Ю.П. Горелов
В.С. Смирнов
нов А.Ф. Полу
А.Ф. Полуянов
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом"
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 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом"
Priority to RU99104263/12A priority Critical patent/RU2147999C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2147999C1 publication Critical patent/RU2147999C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: technology of manufacture of polymer laminated materials used for making profiled articles, including large-sized articles at deep drawing (baths, furniture, domestic devices, etc.). SUBSTANCE: method consists in pouring filling composition into mold made from silicate glass and hard thermoplastic, hardening this composition and withdrawing the material. Filling composition includes 2-30-% syrup of vinyl (c) polymer in methyl methacrylate and polymerization initiators. Hardening is effected at two stages. Used as initiator at first stage is mixture of photoinitiators: 0.1 to 0.3-% of 2-hydroxy-1.2-diphenyl ethanon and 0.01 to 0.1-% bis [2.4.6.-trimetnylbenzoyl] - phenylphosphinoxyde; used as initiator at second stage is 0.3 to 0.7% initiator at critical decomposition temperature of 60 to 80 C and 0.2 to 0/5 % initiator at critical decomposition temperature of 90 to 120 C. Hardening at first stage is effected at temperature of 15 to 30 C for 3 to 4 h. Hardening at second stage is first effected at temperature of 70 to 80 C for 1 to 6 h and then at temperature of 115 to 120 C for 1 to 2 h. Total duration of process is 5 to 11 h including 3 to 4 h at room temperature. EFFECT: intensification of process; reduced power requirements; flaw-free materials. 3 cl, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу изготовления полимерных слоистых материалов, предназначенных для изготовления профилированных изделий, в том числе крупногабаритных с глубокой степенью вытяжки (ванны, мебель, корпуса бытовых приборов и т.д.). The present invention relates to the chemistry of polymers, and in particular to a method for manufacturing polymer layered materials intended for the manufacture of shaped products, including large-sized ones with a deep degree of drawing (bathtubs, furniture, housings, household appliances, etc.).

Полимеры такого назначения должны легко формоваться, иметь высокую конструкционную прочность при эксплуатации привлекательный внешний вид. Этим требованиям наиболее удовлетворяют слоистые материалы [1]. Polymers of this purpose should be easily molded, have high structural strength during operation, attractive appearance. These requirements are most satisfied with laminated materials [1].

Технология изготовления слоистых материалов должна быть достаточно дешевой, то есть иметь высокую производительность при малых энергозатратах. The technology of manufacturing layered materials should be quite cheap, that is, have high performance at low energy consumption.

Запатентован способ получения многослойных пленок и листов из двух и более несовместимых полимеров соэкструзией через плоскощелевую головку. При этом получают пленки и листы на основе полистирола, дублированные с одной стороны слоем АБС-пластика [2] или ламинаты, состоящие из базового слоя на основе полистирола, внешнего слоя из АБС-пластика и промежуточного слоя из другого АБС-материала [3]. A method for producing multilayer films and sheets from two or more incompatible polymers by coextrusion through a flat slot head is patented. In this case, films and sheets based on polystyrene are obtained that are duplicated on one side with a layer of ABS plastic [2] or laminates consisting of a base layer based on polystyrene, an outer layer of ABS plastic and an intermediate layer of another ABS material [3].

Недостатками полученных материалов являются: низкая атмосферостойкость; недостаточная декоративность (на поверхности остаются следы экструзии); ограниченная цветовая гамма материала (переход на другой цвет - дорогостоящая операция). The disadvantages of the obtained materials are: low weather resistance; lack of decorativeness (traces of extrusion remain on the surface); limited color gamut of the material (switching to another color is an expensive operation).

Известно получение декоративного слоистого листового материала путем непрерывной подачи несущей рисунок пленки и жидкой полимеризующейся смолы (акриловая смола, смесь метилметакрилата и полиметилметакрилата) между двумя непрерывными лентами формующей машины [4] или путем наслаивания полиакриловой пленки на формовочную поверхность одной или обеих частей формы, заливки в форму акрилового мономера и его полимеризации [5]. Однако приведенные способы применимы только в том случае, если материал пленки совместим с материалом жидкой полимеризующейся смолы, кроме того прочностные свойства полученного материала недостаточным для крупногабаритных изделий. It is known to obtain a decorative laminated sheet material by continuously feeding a film-bearing film and a liquid polymerizable resin (acrylic resin, a mixture of methyl methacrylate and polymethyl methacrylate) between two continuous tapes of a molding machine [4] or by layering a polyacrylic film on the molding surface of one or both parts of the mold, pouring it into the form of acrylic monomer and its polymerization [5]. However, the above methods are applicable only if the film material is compatible with the material of the liquid polymerizable resin, in addition, the strength properties of the obtained material are insufficient for large-sized products.

Запатентована полимерная композиция для изделий санитарного назначения с улучшенной водо-, хемо- и погодостойкостью, содержащая 0,1 - 49% эластомера (сополимер этилена и винилацетата, бутадиена и стирола или акрилатов, стирола и акрилатов и полибутадиена) с Tстекл. ≤ 0o или привитого сополимера на основе этого эластомера.A polymer composition is patented for sanitary products with improved water, chemo and weather resistance, containing 0.1 - 49% elastomer (a copolymer of ethylene and vinyl acetate, butadiene and styrene or acrylates, styrene and acrylates and polybutadiene) with T glass. ≤ 0 o or grafted copolymer based on this elastomer.

Согласно примеру процесс получения изделий состоит из следующих основных стадий:
1) синтез эластомера при 65 - 80oC;
2) прививка на его поверхность сополимера при 75 - 85oC;
3) смешение полученного привитого сополимера с метакрилатной смолой, пигментом и термостабилизатором;
4) получение листа методом экструзии;
5) прессование изделия при 190oC;
6) наслаивание на внешнюю поверхность ванны стекловолокна [6].
According to an example, the process for obtaining products consists of the following main stages:
1) synthesis of elastomer at 65 - 80 o C;
2) grafting onto its surface a copolymer at 75 - 85 o C;
3) mixing the obtained grafted copolymer with a methacrylate resin, a pigment and a heat stabilizer;
4) obtaining a sheet by extrusion;
5) pressing the product at 190 o C;
6) layering on the outer surface of the fiberglass bath [6].

Запатентованная композиция является сложной по составу и требует значительных энерго- и трудозатрат. Так, только для получения привитого сополимера (стадии 1-2) требуется 13 компонентов и 42 часа. Процесс получения изделия из композиции (стадии 3-6) не менее сложен. The patented composition is complex in composition and requires significant energy and labor costs. So, only to obtain a grafted copolymer (stage 1-2) requires 13 components and 42 hours. The process of obtaining the product from the composition (stage 3-6) is no less complicated.

В качестве прототипа взят способ изготовления многослойных формующихся слоистых материалов. Жесткий полимерный композиционный лист включает слой прозрачного или окрашенного акрилового полимерного материала, отлитого на поверхности субстрата из другого полимера. Из листа вакуумным термоформованием изготавливают изделия типа ванн, небольших лодок, деталей автомобильных корпусов и т.п. Способ состоит в приготовлении акриловой композиции, содержащей инициатор полимеризации свободнорадикального типа, отливке этой композиции на поверхность термопластичного полимера и многоступенчатом отверждении композиции. As a prototype taken a method of manufacturing a multilayer molded layered materials. The rigid polymer composite sheet includes a layer of transparent or colored acrylic polymer material cast on the surface of a substrate of another polymer. Products such as bathtubs, small boats, parts of automobile hulls, etc., are made from a sheet by vacuum thermoforming. The method consists in preparing an acrylic composition containing a free radical type polymerization initiator, casting this composition onto the surface of a thermoplastic polymer, and multistage curing the composition.

Согласно приведенному в описании изобретения примеру 100 г сиропа, включающего 90% метилметакрилата и 10% полиметилметакрилата, смешивают с 0,5 г ди(втор.-бутил)пероксидикарбонатат (критическая температура распада 35oC), 0,2 г додецилмеркаптана и 0,5 г перекиси бензоила (критическая температура распада 70oC).According to the example of the invention, 100 g of syrup, including 90% methyl methacrylate and 10% polymethyl methacrylate, are mixed with 0.5 g of di (sec-butyl) peroxydicarbonate (critical decomposition temperature 35 ° C.), 0.2 g of dodecyl mercaptan and 0, 5 g of benzoyl peroxide (critical decomposition temperature of 70 o C).

После деаэрации этой смесью заполняют форму, имеющую основание из стеклянной плиты, а верх из жесткого поливинилхлорида. Обе плиты разделены по периметру упругой прокладкой. Форму помещают в печь, где сначала выдерживают при температуре 50 - 55oC в течение 16 ч, затем при 80oC в течение 2 ч и при 105oC в течение 2 ч (общая продолжительность - 20 ч).After deaeration, this mixture is filled into a mold having a base of a glass plate and the top of rigid polyvinyl chloride. Both plates are separated along the perimeter by an elastic gasket. The mold is placed in an oven, where it is first kept at a temperature of 50 - 55 ° C for 16 hours, then at 80 ° C for 2 hours and at 105 ° C for 2 hours (total duration - 20 hours).

После охлаждения получают композитный лист из поливинилхлорида с акриловым покрытием. Этот лист формуется и обрабатывается без расслоения. After cooling, an acrylic-coated polyvinyl chloride composite sheet is obtained. This sheet is molded and processed without delamination.

В случае использования при компановке форм АБС-пластика, его поверхность дополнительно защищают от действия метилметакрилата, нанося экструзией слой поливинилхлорида [7 - прототип]. In the case of using ABS plastic when composing forms, its surface is additionally protected from the action of methyl methacrylate by extruding a layer of polyvinyl chloride [7 - prototype].

Недостатками способа являются длительность процесса (общая продолжительность 20 ч) и его энергоемкость (на первой стадии температуру 50 - 55oC выдерживают 16 ч).The disadvantages of the method are the duration of the process (total duration of 20 hours) and its energy intensity (in the first stage, the temperature of 50 - 55 o C can withstand 16 hours).

Кроме того, при использовании АБС-пластика имеет место усложнение технологии. In addition, when using ABS plastic, there is a complication of technology.

Изобретением решается задача: интенсификация процесса изготовления слоистых материалов, снижение его энергоемкости при сохранении качества материала и изделий после формования. The invention solves the problem: the intensification of the manufacturing process of layered materials, reducing its energy consumption while maintaining the quality of the material and products after molding.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления полимерных слоистых материалов, заключающемся в заливке в форму, выполненную из силикатного стекла и жесткого термопласта, и отверждении заливочной композиции, включающей 2 - 30%-ный сироп винилового (со)полимера в метилметакрилате и инициатор полимеризации, с последующим извлечением готового материала, при этом отверждение осуществляют в две стадии, в качестве инициатора на второй стадии используют 0,3 - 0,7% инициатора с критической температурой распада 60 - 80oC и, в отличие от известного, дополнительно вводят 0,2 - 0,5% инициатора с критической температурой распада 90 - 120oC, а на первой стадии отверждения используют смесь фотоинициаторов: 0,1 - 0,3% 2-гидрокси-1,2-дифенилэтанона и 0,01 - 0,1% бис[2,4,6-триметилбензоил]фенилфосфиноксида.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing polymer layered materials, which consists in pouring into a mold made of silicate glass and a rigid thermoplastic, and curing the casting composition, including 2-30% syrup of vinyl (co) polymer in methyl methacrylate and the initiator polymerization, followed by extraction of the finished material, while curing is carried out in two stages, 0.3 to 0.7% of the initiator with a critical decomposition temperature of 60 - 80 o C and, in unlike the known, an additional 0.2 - 0.5% initiator is introduced with a critical decomposition temperature of 90 - 120 o C, and in the first stage of curing a mixture of photoinitiators is used: 0.1 - 0.3% 2-hydroxy-1,2- diphenylethanone and 0.01-0.1% bis [2,4,6-trimethylbenzoyl] phenylphosphine oxide.

Отверждение на первой стадии осуществляют при температуре 15 - 30oC в течение 3-4 часов.Curing in the first stage is carried out at a temperature of 15 - 30 o C for 3-4 hours.

Отверждение на второй стадии осуществляют сначала при температуре 70 - 80oC в течение 1-6 ч, а затем при температуре 115 - 120oC в течение 1-2 ч.Curing in the second stage is carried out first at a temperature of 70 - 80 o C for 1-6 hours, and then at a temperature of 115 - 120 o C for 1-2 hours

Указанные отличительные признаки позволяют интенсифицировать процесс изготовления слоистых материалов, снизить его энергоемкость и при этом сохранить качество слоистого материала и изделий из него после формования. These distinctive features allow us to intensify the manufacturing process of layered materials, reduce its energy intensity and at the same time maintain the quality of the layered material and products from it after molding.

Использование на первой стадии отверждения только одного из заявленных фотоинициаторов, или смеси одного из них с другим известным фотоинициатором, или осуществление отверждения на второй стадии без дополнительного термоинициатора приводит к появлению различных дефектов в слоистом материале или в изделиях после формования (см. таблицу, примеры для сравнения). The use in the first stage of curing only one of the claimed photoinitiators, or a mixture of one of them with another known photoinitiator, or curing in the second stage without an additional thermal initiator leads to the appearance of various defects in the layered material or in the products after molding (see table, examples for comparisons).

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение. The following are examples illustrating the invention.

Примеры 1-3. Examples 1-3.

Виниловый (со)полимер растворяют в метилметакрилате, добавляют в него фото- и термоинициаторы, а также краситель или пигмент (в примерах 1 и 2). Смесь вакуумируют и заливают в форму из жесткого термопласта и двух листов силикатного стекла. При компановке формы термопласт укладывают на силикатное стекло и накрывают другим силикатным стеклом, предварительно проложив эластичную прокладку. The vinyl (co) polymer is dissolved in methyl methacrylate, photo and thermal initiators are added to it, as well as a dye or pigment (in examples 1 and 2). The mixture is evacuated and poured into a mold of rigid thermoplastic and two sheets of silicate glass. When arranging the molds, the thermoplastic is laid on silicate glass and covered with another silicate glass, after laying an elastic gasket.

Форму помещают под лампы ЛУФ-80 и выдерживают до образования жесткого полиметилметакрилата. Затем форму перекладывают в шкаф и проводят термоотверждение. После охлаждения лист термопласта, дублированный полиметилметакрилатом, извлекают из формы. Полученный материал пригоден для распиловки и формования без дефектов. The mold is placed under LUF-80 lamps and held until hard polymethyl methacrylate is formed. Then the form is transferred to the cabinet and thermosetting is carried out. After cooling, the thermoplastic sheet duplicated with polymethyl methacrylate is removed from the mold. The resulting material is suitable for sawing and molding without defects.

Состав заливочной композиции, а также режимы ее отверждения приведены в таблице. The composition of the casting composition, as well as modes of curing are shown in the table.

Из приведенных примеров и таблицы видно, что предлагаемый способ изготовления полимерных слоистых материалов позволяет интенсифицировать процесс (общая продолжительность 5 - 11 ч против 20 ч по прототипу), снизить энергозатраты (проведение первой стадии отверждения при комнатной температуре в течение 3-4 ч против 50 - 60oC в течение 16 ч по прототипу) при сохранении качества слоистого материала (дефекты в материале после отверждения и изделиях после формования отсутствуют).From the above examples and the table it can be seen that the proposed method for the manufacture of polymer layered materials allows to intensify the process (total duration of 5 to 11 hours versus 20 hours for the prototype), to reduce energy consumption (the first stage of curing at room temperature for 3-4 hours against 50 - 60 o C for 16 hours according to the prototype) while maintaining the quality of the layered material (defects in the material after curing and products after molding are absent).

Указанный технический результат отсутствует за пределами заявленного интервала концентраций фото- и термоинициаторов. The specified technical result is absent outside the claimed range of concentrations of photo and thermal initiators.

Использованная литература. References.

1. Строительная газета, 1998, N 10, с. 8. 1. Construction newspaper, 1998, N 10, p. 8.

2. Патент США N 4100237, МКИ B 29 F 3/10, опубл. 7.11.78. 2. US patent N 4100237, MKI B 29 F 3/10, publ. 11.11.78.

3. Патент США N 4221836, МКИ B 32 B 25/08, опубл. 9.09.80. 3. US patent N 4221836, MKI B 32 B 25/08, publ. 9.09.80.

4. Патент США N 4254074, МКИ B 29 D 7/14, опубл. 3.03.81. 4. US patent N 4254074, MKI B 29 D 7/14, publ. 03.03.81.

5. Патент США N 4415509, МКИ B 29 D 7/14, опубл. 15.11.83. 5. US patent N 4415509, MKI B 29 D 7/14, publ. 11/15/83.

6. Заявка Японии N 61-252263, МКИ C 08 L 33/12, C 08 L 23/08, опубл. 10.11.86. 6. Japanese application N 61-252263, MKI C 08 L 33/12, C 08 L 23/08, publ. 11/10/86.

7. Патент США N 4892700, МКИ B 29 C 47/06, B 29 C 51/02, B 29 C 51/10, опубл. 9.01.90. (прототип). 7. US patent N 4892700, MKI B 29 C 47/06, B 29 C 51/02, B 29 C 51/10, publ. 1/9/90. (prototype).

Claims (3)

1. Способ изготовления полимерных слоистых материалов, заключающийся в заливке в форму, выполненную из силикатного стекла и жесткого термопласта, и отверждении заливочной композиции, включающей 2 - 30%-ный сироп винилового (со)полимера в метилметакрилате и инициатор полимеризации, с последующим извлечением готового материала, при этом отверждение осуществляют в две стадии и в качестве инициатора на второй стадии используют 0,3 - 0,7% инициатора с критической температурой распада 60 - 80oC, отличающийся тем, что на второй стадии отверждения дополнительно используют 0,2 - 0,5% инициатора с критической температурой распада 90 - 120oC, а на первой стадии отверждения используют смесь фотоинициаторов: 0,1 - 0,3% 2-гидрокси-1,2-дифенилэтанона и 0,01 - 0,1% бис[2,4,6-триметилбензоил]фенилфосфиноксида.1. A method of manufacturing a polymer laminated material, which consists in pouring into a mold made of silicate glass and a rigid thermoplastic, and curing the casting composition, including 2-30% syrup of vinyl (co) polymer in methyl methacrylate and a polymerization initiator, followed by extraction of the finished material, wherein the curing is carried out in two steps as an initiator and a second stage using 0.3 - 0.7% of the initiator having a critical temperature decay 60 - 80 o C, characterized in that the second stage cure complement itelno using 0.2 - 0.5% of the initiator having a critical temperature decay 90 - 120 o C, and at the first curing step, a mixture of photoinitiators: 0.1 - 0.3% 2-hydroxy-1,2-difeniletanona and 0 01 - 0.1% bis [2,4,6-trimethylbenzoyl] phenylphosphine oxide. 2. Способ изготовления полимерных слоистых материалов по п.1, отличающийся тем, что отверждение на первой стадии осуществляют при температуре 15 - 30oC в течение 3 - 4 ч.2. A method of manufacturing a polymer laminate according to claim 1, characterized in that the curing in the first stage is carried out at a temperature of 15-30 o C for 3 to 4 hours 3. Способ изготовления полимерных слоистых материалов по пп.1 и 2, отличающийся тем, что отверждение на второй стадии осуществляют сначала при температуре 70 - 80oC в течение 1 - 6 ч, а затем при температуре 115 - 120oC в течение 1 - 2 ч.3. A method of manufacturing a polymer laminate according to claims 1 and 2, characterized in that the curing in the second stage is carried out first at a temperature of 70 - 80 o C for 1 to 6 hours, and then at a temperature of 115 - 120 o C for 1 - 2 hours
RU99104263/12A 1999-03-01 1999-03-01 Method of manufacture of polymer laminated materials RU2147999C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99104263/12A RU2147999C1 (en) 1999-03-01 1999-03-01 Method of manufacture of polymer laminated materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99104263/12A RU2147999C1 (en) 1999-03-01 1999-03-01 Method of manufacture of polymer laminated materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2147999C1 true RU2147999C1 (en) 2000-04-27

Family

ID=20216624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99104263/12A RU2147999C1 (en) 1999-03-01 1999-03-01 Method of manufacture of polymer laminated materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2147999C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2651859C1 (en) * 2017-01-24 2018-04-24 Вадим Евгеньевич Казанцев Manufacturing method of bath

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2651859C1 (en) * 2017-01-24 2018-04-24 Вадим Евгеньевич Казанцев Manufacturing method of bath

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2569363B2 (en) Multilayer moldable composite laminate and method for producing the same
JP3153238B2 (en) Acrylic-filled thermoformable acrylic sheet
CN102712134B (en) Acrylic resin film is given to the method for embossed shape
RU2147999C1 (en) Method of manufacture of polymer laminated materials
JPH07502468A (en) Crosslinked acrylic resin sheet with enhanced vacuum forming attributes
JP2003326554A (en) Acrylic film for surface decoration and molded object decorated thereby
JPS61171713A (en) Production of polymethyl methacrylate molded article
JP2001146506A (en) Resin sheet and molded article using the same
JPS6014693B2 (en) Method for manufacturing synthetic resin board with uneven pattern
JP3030895B2 (en) Casting method of artificial marble
KR102485395B1 (en) Artificial marble with marble resin region and manufacturing method thereof
JP2000094556A (en) Resin molded article and its preparation
JP2001071428A (en) Car decorating laminated sheet and production thereof
JP3363348B2 (en) Decorative sheet
JPH0148924B2 (en)
KR20220029323A (en) Resin powder and manufacturing method thereof
JPH01188312A (en) Manufacture of cast material
JPH09254166A (en) Methacrylic resin two-layered plate for sanitary and its production
JPH068378A (en) Artificial stone laminated sheet and production thereof
JPH11291333A (en) Production of bathtub made of resin
JPS63193932A (en) Flat or corrugated resin plate reinforced with reinforcing fiber
JPH02160649A (en) Production of acrylic artificial marble
JP2010241966A (en) Method for manufacturing thermoplastic resin pellet, thermoplastic resin pellet obtained thereby and resin molded product obtained by molding the thermoplastic resin pellet
JP2001205693A (en) Method for manufacturing multi-layer resin molding and multi-layer resin molding
JP2001212922A (en) Multilayer thermoplastic synthetic resin plate and method for manufacturing multilayer resin molding using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050302