SK91299A3

SK91299A3 - Rigid coloured article

Info

Publication number: SK91299A3
Application number: SK912-99A
Authority: SK
Inventors: Robert W Homer; Roy S Pulley
Original assignee: Pulley Bros Ltd
Priority date: 1997-01-03
Filing date: 1998-01-05
Publication date: 2000-03-13
Also published as: TR199901970T2; GB2320908B; GB2320908A; IL130699A0; CN1243472A; CA2276663A1; AU5334798A; BR9806830A; GB9700071D0; JP2001507298A; HUP0000864A2; WO1998029233A1; CZ238599A3; PL334441A1; EP1011957A1; AU721660B2

Description

Vynález sa týka spôsobu výroby farebného tuhého predmetu a vlastného predmetu. Hoci sa môže vynález využiť pre široký rozsah výrobkov, je výhodný najmä pri výrobe dielov pre motocykle a vozidlá, a preto bude z tohto dôvodu popísaný v súvislosti s nimi s odkazom, že vynález má širšie využitie.

Doterajší stav techniky

Niektoré vozidlá, hlavne ťažké priemyselne využiteľné vozidlá ako sú bágre, sú náchylné na poškodenie. I keď môžu vozidlá mať kovové diely ako vonkajšie kryty, je oveľa ekonomickejšie, ak sú diely zhotovené z lacnejšieho pevnejšieho materiálu. Plasty sú bežnými vhodnými materiálmi, ale nemajú atraktívnu farbu. Spis EP-A-0 266 107 popisuje výrobok použiteľný ako diel automobilu a obsahujúci povlak z polymerizačnej fólie zhotovenej z pigmentovanej akrylovej vrstvy pripojenej adhezívne k vrstve PVC a nesenej polymerizačnou vrstvou. Diel je zhotovený vstrekovaním polyméru na vrstvu umiestnenú vo forme s vrstvou PVC umiestnenou najviac vo vnútri. Toto je potrebné vykonať pri spôsobe výroby tuhého voči nárazu odolného dielu, ktorý má atraktívne jasné farby.

Podstata vynálezu

Jedným aspektom vynálezu je vykonávanie spôsobu výroby farebného tuhého výrobku, pričom tento spôsob obsahuje:

i) aplikáciu vrstvy voči nárazu odolného pigmentovaného materiálu na dosku z nárazu odolného termoplastického polyméru do podoby polotovaru plášťa výrobku, ii) vákuové tvarovanie vrstvenej dosky do vopred daného tvaru zodpovedajúceho plášťu výrobku,

247/B iii) spájanie tvarovanej vrstvenej dosky s tvarovanou škrupinou v tlaku a teplote odolnej forme s pigmentovanou vrstvou spojenou so stenou škrupiny, iv) privádzanie zmesi živice do kontaktu s otvorenou plochou dosky, uzatvorenie formy a následné voľné alebo riadené vytvrdenie zmesi, pričom vytvrdená zmes má rovnaký tvar ako doska, a

v) vyberanie vytvarovaného farebného tuhého výrobku.

Plášť môže byť zhotovený pomocou tepelného spracovania, pod vákuom a môže mať vyhovujúcu farbu a lesk. Plášť môže byť odolný voči počasiu a nárazu vzdorný a je odolný voči ultrafialovému žiareniu. Ak sa to požaduje, plášť môže byť opatrený pružnými podkladmi. Termoplastickou vrstvou môže byť akrylonitrilbutadiénstyrén (ABS), ester akrylonitrilstyrénakrylu (ASA), polykarbonáty a ich deriváty, modifikovaný nezmäkčený polyvinylchlorid (PVC-u) a UV žiareniu vysoký odolný polystyrén (HlPS). Najvýhodnejším odolným termoplastickým polymérom je ABS a pigmentovanou vrstvou je lesklá pigmentová vrstva v plastickom nosiči, t.j. polyakrylát. Najvýhodnejšou doskou a vrstvou je výlisok, ktorý je dostupný pod ochrannou známou „IRIDON,,.

Tvarovaný výrobok musí byť chránený rámom alebo sprievodnými výrobkami a výhodou vyhotovenia tohto vynálezu je, že za týmto účelom môžu byť pevné prvky ukotvené v tuhnúcej zmesi. Škrupina môže byť tvarovaná s vystupujúcimi voľnými koncami spojovacích prvkov.

Doska je s výhodou zhotovená z ABS, t.j. akrylonitrilbutadiénstyrénu a polyakrylátovým nosičom pigmentov je s výhodou polymetylmetakrylát. ABS má výhodnú vysokú odolnosť a vykazuje nasledujúcu kombináciu vlastností: vrubovú húževnatosť podľa Izoda 380 až 420 J/m pri 23 °C; pevnosť v ťahu 30 až 40 MPa; mernú hmotnosť okolo 1,1 gm/cm³.

Vylisovaná doska je najprv vákuovo tvarovaná, t.j. tepelne spracovávaná v uzatvorenej forme kvôli získaniu požadovaného tvaru. Potom je vložená do škrupiny, ktorá je s výhodou odolná voči deformáciám, t.j. odolná voči tlaku a pôsobeniu tepla, keď je zmes plastu vytvrdzovaná vo forme. Najlepšie pokiaľ

247/B škrupina obsahuje z polovice vytvrdený epoxid GRP, ktorý môže byť zhotovený s malou toleranciou zmrštenia.

Polovice škrupiny sú s výhodou umiestnené vo forme, ktorá je umiestnená v tlaku odolnom lise.

Vytvarovaná doska je umiestnená v polovici škrupiny s akrylátovou vrstvou smerujúcou dole tak, že tvarovaná doska pôsobí ako forma pre vytvrdzovaný plast. Pretože tvarovaná doska obsahuje vnútornú vrstvu formy, forma nepotrebuje činidlo.

V najvýhodnejšom vyhotovení vynálezu sú vo vytvrdzujúcej zmesi prítomné vlákna. Vlákna majú s výhodou požadovanú pevnosť a ťažnosť. Takéto vlákna môžu byť voľné, ale s výhodou sú vo forme siete. Hoci môžu byť vlákna vybrané zo širokého rozsahu materiálov, ako sú kovy, nekovy, kombinácie titánu, uhlíka, hliníka s kremíkom, plastov ako je polypropylén, je výhodné použiť sklenené vlákna. Tieto môžu byť spojené spolu do siete pomocou emulzného lepidla, vybraného kvôli spolupôsobeniu s vytvrdzovanou zmesou. Vláknitým materiálom je s výhodou VETROTEX M5 dodávaný firmou Vetrotex (UK) Ltd.

Zmes gumy sa môže vybrať podľa mechanických vlastností podľa konečných požiadaviek na použitie výrobku. Vysoká pevnosť k pomeru hmotnosti je výhodná spolu s kompatibilitou s ďalšími prvkami. Optimálne môže byť zmes plastov vybraná na tlmenie zvuku, tekutosť, umožňujúcu odliať zložitejšie tvary a schopnosť byť pigmentovaná a farebne prispôsobená.

Zmes gumy môže byť zvolená z rozsahu vhodných materiálov ako PVC, akrylový polymér, polyetylén, polyester, polyuretán a podobne. Zmes je s výhodou prispôsobená do podoby tuhej podoby, ktorej pevnosť je vybraná v závislosti od požadovaného konečného použitia. Najvýhodnejšie je zmes zvolená v podobe tvarovaného polyuretánu, v tomto prípade obsahuje polyolové prvky, izokyanátové prvky a katalyzátory. Ďalšie zložky môžu byť prítomné ako plnidlá, spojivá, rozpínadlá, farbivá a podobne. Polyol môže byť založený na polyestere, polyepoxe, polyéteroch, polybutadiéne; izokyanátom môže byť metyldiizokyanát, naftalén diizokyanát, tolylén diizokyanát alebo podobne. V najvýhodnejšom vyhotovení vynálezu je požadovanou zmesou polyuretán, pretože umožňuje výrobu pevného výrobku v krátkom časovom intervale, t.j. menšom ako päť minút a zvyčajne od 1,5

247/B do okolo troch minút. Ako dôsledok môžu byť výrobky zhotovené rýchlo a v masovom meradle.

Vo výhodnom vyhotovení vynálezu je pevný prvok zakotvený v pružnej zmesi pred vytvrdzovaním. Takýmto prvkom môže byť skrutka so závitom, ktorej hlava je ukotvená v zmesi. Vo výrobku môže byť obsiahnutých niekoľko takýchto prvkov.

Vytvrdzovanie je potom iniciované chemicky alebo pomocou teploty alebo inej radiácie. Vypenenie sa môže vykonať známym spôsobom.

Ďalším aspektom vynálezu je spôsob výroby farebného tuhého výrobku obsahujúci kroky umiestnenia tvarovaného plášťa s pigmentovaným povrchom do tvarovanej škrupiny v tlaku a teplote odolnej forme s pigmentovaným povrchom pripojeným k stene škrupiny, umožňujúcim vytvrdenie plástu na plášti, vyznačujúci sa tým, že plášť je vákuovo tvarovaný výlisok z vrstvy nárazu vzdornej pigmentovanej vrstvy a dosky z nárazu vzdorného termoplastického polyméru.

Ďalším aspektom vynálezu je vytvorenie tuhého tvarovaného výrobku obsahujúceho vonkajšiu vrstvu pigmentovaného nárazu vzdorného materiálu, dosku z nárazu vzdorného termoplastického polyméru a vnútornú vrstvu z peneného plastu, s výhodou výrobok obsahuje vlákna rozmiestnené v penovej plastickej vrstve a výrobok s výhodou obsahuje spevňujúci prvok zakotvený v penovej plastickej vrstve.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude jasnejší z popisu vykonaného na príkladovom riešení s pomocou priložených schematických výkresov.

Na obr. 1 je znázornený výlisok vo zväčšenej mierke.

Na obr. 2 je vertikálny rez formou obsahujúcou polovicu škrupiny pred vytvrdením zmesi plastu.

247/B

Príklady uskutočnenia vynálezu

Výlisok 1 obsahujúci jednu vrstvu 1A z akrylonitrilbutadiénstyrénu a druhú vrstvu 1B z pigmentovaného tuhého modifikovaného polymetakrylátu je tepelne alebo vákuovo tvarovaný vo vhodnej neznázornenej vákuovej forme pri teplote okolo 160 až 170 °C do požadovaného profilu P plášťa požadovaného výrobku. Výlisok je vybraný podľa vlastností vyžadovaných pri konečnom použití; vo výhodnom vyhotovení má výlisok mernú hmotnosť okolo 1,1 gm/cm³ a hrúbku okolo 2 mm; pevnosť v ťahu je od okolo 30 do približne 40 MPa a medza pevnosti v ohybe je od okolo 50 do približne 55 MPa a ohybový modul je okolo 2,2 Gpa. Bežný výlisok má teplotu mäknutia podľa Vicata od okolo 97 do približne 101 °C.

Tuhý penový nosný podklad B je nanesený na profil P vo forme znázornenej na obr. 1. Forma obsahuje základ 2 a horný diel 3; a má bočné steny 4. Bočné steny 4 sú tvorené spodnou polovicou 4A a hornou polovicou 4B prispôsobenými na nesenie voľných koncov profilu P. Základná hmota samo tvrdnúceho plniva 5, napríklad plneného plastu, je umiestnená v spodnej polovici skrine formy do podoby požadovaného tvaru M. Spodná polovica H1 škrupiny je umiestnená na tuhnúcej základnej hmote. Spodná polovica H1 škrupiny má tvarovanú hornú stenu, na ktorú je umiestnený profil P s druhou vrstvou 1B smerujúcou dole a trubice 6 na priechod ohriateho média. Polovica škrupiny je zhotovená zo skleneného epoxidového laminátu alebo materiálu s podobnou presnosťou tak, že profil má presné rozmery a nebude sa pohybovať počas lisovania. Neznázornená výstuž z materiálu VETROTEX je umiestnená a potom je netvrdená polyuretánová zmes 7 dodaná na hornú, t.j. zadnú prvú vrstvu 1A profilu P. Vložka 8 je umiestnená k jednému koncu. Horná polovica H2 škrupiny je umiestnená nahor po doplnení plniva 5 a potom je priložený horný diel 3. Tento celok je vložený do neznázorneného hydraulického lisu. Horúca voda prechádza trubicami 6 kvôli dodaniu tepla spôsobujúceho vypenenie a vytvrdenie polyuretánovej zmesi. Toto prebieha okolo dvoch minút. Voda je vypustená a tvar M je vybraný z lisu a rozobratý. Profil P s tuhou penovou výplňou s vysokou mernou hmotnosťou je vybraný a upravený do požadovaného tvaru a

247/B veľkosti. Takto môže byť zhotovený diel s vysokou pevnosťou s lesklým farebným povrchom a pri nízkych nákladoch. Polovice škrupiny sú použiteľné opakovane.

Vynález nie je obmedzený iba na popísané riešenie. Výlisok môže mať tvar obklopujúci vrstvu peny.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob výroby farebného tuhého výrobku, vyznačujúci sa tým, že obsahuje:

i) aplikovanie vrstvy nárazu odolného pigmentovaného materiálu na dosku z nárazu odolného termoplastického polyméru do podoby polotovaru plášťa výrobku;

ii) vákuové tvarovanie vrstvenej dosky do vopred daného tvaru zodpovedajúceho plášťu výrobku;

iii) umiestnenie tvarovaného polotovaru plášťa do tvarovanej škrupiny tlaku a teplote odolnej formy s pigmentovanou vrstvou pripojenou k stene škrupiny;

iv) privádzanie zmesi živice do kontaktu s otvorenou plochou dosky, uzatvorenie formy a následné voľné alebo riadené vytvrdenie zmesi, pričom vytvrdená zmes má rovnaký tvar ako doska; a

v) vyberanie vytvarovaného farebného tuhého výrobku z formy.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vrstva a doska sú vytvorené ako výlisok.
3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že obsahuje ďalší aspoň jeden výstužný prvok na vystuženie zostavy, pričom výstužný prvok je ukotvený vo vytvorenom výrobku.
4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z vyššie uvedených nárokov, vyznačujúci sa tým, že obsahuje krok dodávania vláken do tuhnúcej zmesi.
5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že vlákna sú povlečené spojivom.
6. Spôsob podľa nároku 4 alebo 5, vyznačujúci sa tým, že vlákna sú sklenené, kovové alebo podobné.

31 247/B fj
7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že vlákna sú vo forme sieťovej výstuže.
8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z vyššie uvedených nárokov, vyznačujúci sa tým, že zmes živice je prispôsobená do podoby peny.
9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že zmes živice je privedená do podoby polyuretánovej peny.
10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z vyššie uvedených nárokov, vyznačujúci sa tým, že zmes živice je privedená do podoby peny a vytvrdzovaná menej ako päť minút.
11. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že zmes živice je privedená do podoby peny a vytvrdzovaná od okolo jednej do okolo troch minút.
12. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z vyššie uvedených nárokov, vyznačujúci sa tým, že škrupina je zhotovená z GRP alebo podobne.
13. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z vyššie uvedených nárokov, vyznačujúci sa tým, že škrupina je umiestnená v tlaku odolnej forme.
14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že forma je zhotovená z odlievaného hliníka.
15. Spôsob výroby farebného tuhého výrobku obsahujúci kroky umiestnenia tvarovaného plášťa s pigmentovaným povrchom do tvarovanej škrupiny v tlaku a teplote odolnej forme s pigmentovaným povrchom pripojeným k stene škrupiny umožňujúcim vytvrdenie plastu na plášti, vyznačujúci sa tým, že plášť je vákuovo tvarovaný výlisok z vrstvy nárazu vzdornej pigmentovanej vrstvy a dosky z nárazu vzdorného termoplastického polyméru.

31 247/B

Pľ

4/
16. Tuhý tvarovaný výrobok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje vonkajšiu vrstvu pigmentovaného nárazu vzdorného materiálu, dosku z nárazu vzdorného termoplastického polyméru a vnútornú vrstvu z penového plastu.
17. Tuhý tvarovaný výrobok podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že obsahuje vlákna rozmiestnené v penovej plastickej vrstve.
18. Tuhý tvarovaný výrobok podľa nároku 16 alebo 17, vyznačujúci sa tým, že obsahuje výstužný prvok ukotvený v penovej plastickej vrstve.