CZ20002065A3 - A method for producing a surface-hardened, high-gloss gel-free film free of gel particles, processable by a film-pressing process - Google Patents
A method for producing a surface-hardened, high-gloss gel-free film free of gel particles, processable by a film-pressing process Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20002065A3 CZ20002065A3 CZ20002065A CZ20002065A CZ20002065A3 CZ 20002065 A3 CZ20002065 A3 CZ 20002065A3 CZ 20002065 A CZ20002065 A CZ 20002065A CZ 20002065 A CZ20002065 A CZ 20002065A CZ 20002065 A3 CZ20002065 A3 CZ 20002065A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- film
- thermoplastic
- foil
- pmma
- films
- Prior art date
Links
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Při způsobu výroby povrchově tvrzené, oboustranně vysoce lesklé fólie, která je prakticky prostá gelových částic, s tloušťkou 80 až 300 pm se tavenina, např. polymethylmethakrylátu vytváří pomoci extruderu a prostřednictvím ohebné lamelové trysky se přivádí na hladící válcovací stolici, která je uspořádána pro zvláště velké přítlačné síly ve válcovací štěrbině, přičemž hladící válce jsou bombírovány. Fólie se používají pro povrchovou dekoraci vysoce hodnotných termoplastických tvarovaných součástí.In the process for producing a surface-hardened, double-sided, high-gloss film that is practically free of gel particles and has a thickness of 80 to 300 μm, a melt, e.g. of polymethyl methacrylate, is produced using an extruder and fed via a flexible lamellar nozzle to a smoothing roll stand that is designed for particularly high contact forces in the roll gap, the smoothing rolls being domed. The films are used for the surface decoration of high-quality thermoplastic molded parts.
Description
Oblast technikyTechnical field
Jestliže se vstřikované součásti dekorují potištěnými polymetakrylátovými (PMMA) fóliemi, používají se za účelem dosažení určitého „hloubkového účinku tisku PMMA-fólie o tloušťce 80 až 300 pm. Pro dekoraci se buď potištěné PMMAfólie, kolaminované s termoplastickými nosičovými materiály, předtvarují a razí na požadovanou geometrii, uvádějí se do vstřikovacího lisu a zastřikují se, nebo se potištěná PMMAfólie ve formě role uvádí do vstřikovacího lisu a zastřikuje. Zastřikování se provádí na potištěné straně, takže tisk je chráněn PMMA-fólií obsahující látku absorbující UV záření. Pro zastřikování mohou být použity následující termoplasty a polymerní směsi: ABS, PC/ABSsměsi, PVC, PC, PC/ASA-směsi, PP, PP-směsi.If injection-molded parts are decorated with printed polymethacrylate (PMMA) films, PMMA films with a thickness of 80 to 300 pm are used to achieve a certain "depth effect" of printing. For decoration, either printed PMMA films, co-laminated with thermoplastic carrier materials, are pre-shaped and embossed into the desired geometry, fed into an injection molding machine and injected, or the printed PMMA film in roll form is fed into an injection molding machine and injected. Injection is carried out on the printed side, so that the print is protected by a PMMA film containing a UV absorber. The following thermoplastics and polymer blends can be used for injection molding: ABS, PC/ABS blends, PVC, PC, PC/ASA blends, PP, PP blends.
Pro dekoraci se buď vkládají potištěné výlisky fólie (volitelně předtvarované) do vstřikovacího lisu a zastřikují se, nebo se potištěná PMMA-fólie z role zavádí do vstřikovacího nástroje a zastřikuje se, nebo se PMMA-fólie laminuje na termoplastický nosičovy materiál a (volitelně předtvarovaná) se zavádí do vstřikovacího lisu a zastřikuje. Jako nosičové materiály, které se laminují s potištěnou fólií podle vynálezu, se mohou použít například následující termoplasty: ABS, směsi polykarbonát-ABS, ASA (kopolymer akryloester-styren-akrylonitril), směsi polykarbonát-ASA, směsi obsahující polyolefiny, jako např. polyetylén, polypropylen, PVC, a směsi obsahující polyfenylen. Všechny termoplastické materiály mohou být vyztuženy skelnými vláknyFor decoration, either printed foil blanks (optionally pre-formed) are inserted into an injection molding machine and injected, or the printed PMMA foil is fed from a roll into an injection molding tool and injected, or the PMMA foil is laminated onto a thermoplastic carrier material and (optionally pre-formed) is fed into an injection molding machine and injected. The following thermoplastics can be used as carrier materials that are laminated with the printed foil according to the invention: ABS, polycarbonate-ABS blends, ASA (acryloester-styrene-acrylonitrile copolymer), polycarbonate-ASA blends, blends containing polyolefins, such as polyethylene, polypropylene, PVC, and blends containing polyphenylene. All thermoplastic materials can be reinforced with glass fibers
-2nebo minerálními plnivy.-2or mineral fillers.
PMMA-fólie přebírá funkci ochranného laku. Na rozdíl proti vstřikovaným součástem, chráněným ochranným lakem nebo potištěným přímým nebo nepřímým způsobem (tepelným přenosem, mokrým přenosem), nabízí povrchové dekorování potištěnými PMMA-fóliemi následující výhody:The PMMA film takes on the function of a protective varnish. In contrast to injection-molded parts, protected with a protective varnish or printed directly or indirectly (thermal transfer, wet transfer), surface decoration with printed PMMA films offers the following advantages:
- značné snížení nákladů (povrchové dokončení a dekorace se provádí v jediném kroku)- significant cost reduction (surface finishing and decoration are done in a single step)
- bezrozpouštědlový proces- solvent-free process
- malé investiční náklady a náklady na ochranu prostředí- low investment costs and environmental protection costs
- jednoduchá výměna tištěného vzoru- easy replacement of the printed pattern
- vyšší volnost volby vzoru.- greater freedom of choice of pattern.
Dekorování termoplastických výlisků potištěnými fóliemi, jako součást procesu lisování vstřikováním, se všeobecně nazývá „In-mould-film-decoration (dekorování vlisováním fólie). Nejznámější formu tohoto způsobu představuje takzvané „Insert-Moulding (lisování vložky). K tomu se dekorativně potištěná PMMA-fólie pro vyztužení kolaminuje s termoplastickým nosičovým materiálem. K tomu se používají s výhodou ABS, ASA, PC, PVC, PP, PPE a směsi těchto materiálů.The decoration of thermoplastic moldings with printed films as part of the injection molding process is generally called "In-mould-film-decoration". The best-known form of this method is the so-called "Insert-Moulding". For this, a decoratively printed PMMA film is co-laminated with a thermoplastic carrier material for reinforcement. ABS, ASA, PC, PVC, PP, PPE and mixtures of these materials are preferably used for this.
Fóliový laminát se prostřednictvím tepelného tvarovacího procesu tvaruje a razí na požadovanou geometrii. Předlísky se následně přivádějí k zastřikovacímu procesu k vlastní výrobě výlisků. K tomu se předlísky, většinou automaticky, uvádějí do vstřikovacího lisu a zastřikují se termoplastickými plasty. K zastřikování se s výhodou používají ABS, ASA, PC, PVC, PP, PPE jakož i směsi těchto materiálů. Jestliže se použije nosičový materiál dostatečnéThe foil laminate is shaped and stamped into the desired geometry using a thermoforming process. The preforms are then fed to the injection molding process for the actual production of the moldings. For this purpose, the preforms are usually automatically fed into an injection molding machine and injected with thermoplastic plastics. ABS, ASA, PC, PVC, PP, PPE, as well as mixtures of these materials are preferably used for injection molding. If a carrier material of sufficient
-3• tt tloušúky, je možno ušetřit zastřikování a je možno přímo použít přetvařovaný, vyražený nebo nařezaný laminát.-3• tt thicknesses, it is possible to avoid spraying and it is possible to use directly preformed, embossed or cut laminate.
„In-Mould-Film-Decoration (dekorování vlisováním fólie) nabízí, na základě velmi racionálního vedení procesu a možnosti rychlé výměny vzoru, zpracovatelům popř. výrobcům formy možnosti náhrady tradičního nákladného způsobu.“In-Mould-Film-Decoration offers mold makers and mold manufacturers the option of replacing the traditional, costly method, based on very rational process management and the possibility of rapid pattern changes.
PMMA-fólie, potištěná transparentními, elastickými laky, zastříknutá transparentním termoplastem, se může například racionálním způsobem použít pro výrobu krytů zadních světel automobilů. Jako transparentní termoplasty se používají s výhodou PMMA-tvarovací hmoty, SAN, polystyrénové tvarovací hmoty, polykarbonáty jakož i směsi PMMA/SAN.PMMA foil printed with transparent, elastic varnishes and sprayed with transparent thermoplastic can be used rationally, for example, for the production of car taillight covers. PMMA molding compounds, SAN, polystyrene molding compounds, polycarbonates and PMMA/SAN blends are preferably used as transparent thermoplastics.
Tento způsob nabízí možnost rychlé změny vzoru, aniž by bylo nutno stavět nové, nákladné vícesložkové vstřikovací lisy. Kromě toho se ušetří nákladné barvení PMMA-tvarovacích hmot pro vícesložkové vstřikování.This method offers the possibility of rapid pattern changes without having to build new, expensive multi-component injection molding machines. In addition, the costly coloring of PMMA molding materials for multi-component injection molding is avoided.
„In-Mould-Film-Decoration (dekorování vlisováním fólie) umožňuje v této oblasti použití výrobu kompletních dílů karosérie automobilu, které volitelně mohou, obsahovat kryty zadních světel jako funkční plochy.“In-Mould-Film-Decoration (decoration by in-moulding foil) enables the production of complete car body parts in this area of application, which can optionally include taillight covers as functional areas.
Volitelně se PMMA-fólie, potištěná transparentním elastickým lakem, může při tomto použitím před výrobou výlisku zastříknout transparentními, termoplastickými nosičovými materiály pro zvýšení tuhosti pro ochranu laku proti horké, pod vysokým tlakem se nacházející tavenině termoplastického materiálu používaného pro zastřikování.Optionally, the PMMA film printed with a transparent elastic varnish can be sprayed with transparent, thermoplastic carrier materials to increase rigidity in this application before the production of the molding to protect the varnish against the hot, high-pressure melt of the thermoplastic material used for spraying.
Zvláštní, velmi hospodárně fungující provedení „In• · • · · · • 8Special, very economical design „In• · • · · · • 8
88
Mould-Film-Decoration (dekorování vlisováním fólie) používá kombinovaného tvarovacího zastřikovacího nástroje, pomocí kterého se realizuje v jednom procesu na bázi potištěných fólií ve formě role jak tvarování fólie, tak zastřikování. Tento způsob se obecně nazývá „Film-Insert-Molding (lisování vložené fólie).Mould-Film-Decoration uses a combined moulding injection tool, which combines both film moulding and injection moulding in one process using printed films in roll form. This process is generally called “Film-Insert-Molding”.
Při použití PMMA-fólií k dekorování vstřikovaných výlisků pomocí „Film-Insert-Molding (lisování vložené fólie) jsou na PMMA-fóliový materiál kladeny vysoké požadavky:When using PMMA films to decorate injection molded parts using "Film Insert Molding", high demands are placed on the PMMA film material:
- dobrá manipulovatelnost v procesu tisku, tzn. dostatečná tažnost- good manipulability in the printing process, i.e. sufficient ductility
- vysoká povrchová tvrdost (alespoň tvrdost tužky HB) pro zamezení poškrábání výlisků dekorovaných PMMA-fólií- high surface hardness (at least the hardness of an HB pencil) to prevent scratching of moldings decorated with PMMA foils
- vysoký lesk povrchu (měřeno podle DIN 67530) >120- high surface gloss (measured according to DIN 67530) >120
- malý zákal účinkem vlhkosti <2 % zamlžení podle metody popsané na str. 15- slight cloudiness due to humidity <2% fogging according to the method described on page 15
- nízký povrchový zákal <1,5 %- low surface haze <1.5%
- extrémně nízký počet gelových částic max. 1 gelová částice na 2 00 cm2 - extremely low number of gel particles max. 1 gel particle per 200 cm 2
- vysoká odolnost vůči povětrnosti; srovnatelná se standardní PMMA- high weather resistance; comparable to standard PMMA
- dostatečná absorpce UV-světla; UV-absorpce v oblasti 290 až 370 nm <1 %.- sufficient UV light absorption; UV absorption in the range of 290 to 370 nm <1%.
Dosavadní stav technikyState of the art
DE 38 42 796 (Rohm GmbH) popisuje PMMA-fólie na báziDE 38 42 796 (Rohm GmbH) describes PMMA-films based on
PMMA-tvarovací hmoty s malou velikostí částic elastomeru a s vysokým podílem elastomeru. Fólie podle vynálezu nejsou,PMMA molding compounds with small elastomer particle size and high elastomer content. The films according to the invention are not,
-5pokud jde o parametr „povrchová tvrdost, z této tvarovací hmoty vyrobitelné.-5 with regard to the parameter "surface hardness, producible from this molding compound.
WO 96/30435 a EP 763 560 (Mitsubishi Rayon) popisují výrobu PMMA-fólií o tlouštice až 0,3 mm, založených na určitém složení PMMA: modifikátor rázuvzdornosti na bázi polybutylakrylátu s určitým průměrem částic, PMMA-polymerní matrice a (volitelně) přídavek modifikátorů tavitelnosti (polymer I).WO 96/30435 and EP 763 560 (Mitsubishi Rayon) describe the production of PMMA films with a thickness of up to 0.3 mm, based on a specific PMMA composition: an impact modifier based on polybutyl acrylate with a specific particle diameter, a PMMA polymer matrix and (optionally) the addition of meltability modifiers (polymer I).
Výroba fólie se provádí v jednoválcovém procesu (tzv. vytlačování na chlazený válec), při kterém se termoplastická tavenina během procesu chlazení a tuhnutí uvádí do styku s jednotlivým kovovým válcem a chladí se. Je třeba výslovně upozornit, že termoplastická tavenina se nemůže pro výrobu fólií požadované tloušťky tvarovat mezi dvěma kovovými válci.The film is produced in a single-roll process (so-called cold roll extrusion), in which the thermoplastic melt is brought into contact with a single metal roll during the cooling and solidification process and cooled. It should be explicitly noted that the thermoplastic melt cannot be shaped between two metal rolls to produce films of the required thickness.
Tento způsob vykazuje oproti dvouválcovému procesu významné nevýhody, které mají rozhodující vliv na kvalitu fólie. Gelové částice, k jejichž tvorbě v zásadě mají rázuvdorně modifikované PMMA-tvarovací hmoty sklon, se při tvarování na jednotlivém chlazeném válci, na rozdíl od dvouválcového (hladicího) procesu, nezatlačují pod povrch, a zůstávají tak viditelné jako optický defekt. Zvláště nevýhodně se projevují v následném procesu tisku při výrobě dekorové fólie, při kterém se v oblasti gelových částic ukazují zřetelně viditelná chybějící místa. Dále, povrch fólie odvrácený od chlazeného válce, volně ochlazovaný na vzduchu, vykazuje pozorovatelný povrchový zákal, způsobený různě silnou objemovou kontrakcí částic elastomeru a matrice z PMMA. Tím se vytváří povrchová struktura „kopce a údolí, která rozptyluje světlo a vyvolává tak nevýhodný efekt • φφφThis method has significant disadvantages compared to the two-roll process, which have a decisive influence on the quality of the film. The gel particles, which impact-modified PMMA molding materials generally tend to form, are not pressed under the surface during molding on a single cooled roll, unlike the two-roll (smoothing) process, and thus remain visible as an optical defect. They are particularly disadvantageous in the subsequent printing process when producing decorative film, in which clearly visible missing areas appear in the area of the gel particles. Furthermore, the film surface facing away from the cooled roll, which is cooled freely in the air, exhibits a noticeable surface haze, caused by the varying volume contraction of the elastomer particles and the PMMA matrix. This creates a "hill and valley" surface structure that scatters light and thus causes an unfavorable effect • φφφ
-6Φ φ φφφφ φφφφ φφφ φφ φφ φφ φφ φφ zákalu.-6Φ φ φφφφ φφφφ φφφ φφ φφ φφ φφ φφ turbidity.
DE 195 44 563 (Rohm GmbH) popisuje rázuvzdorné PMMA tvarové hmoty používané pro výrobu fólií podle vynálezu.DE 195 44 563 (Rohm GmbH) describes impact-resistant PMMA molding materials used for the production of films according to the invention.
DE 40 18 530 (Rohm GmbH) popisuje způsob výroby plných desek nebo fólií o tloušťce menši než 1 mm z termoplastického plastu s teplotou skelného přechodu >50 °C. Vyhlazení se dosahuje vedením fólie na nekonečném pásu. Získané desky nebo fólie jsou prakticky bez orientace a dvoj lomu.DE 40 18 530 (Rohm GmbH) describes a method for producing solid sheets or films with a thickness of less than 1 mm from a thermoplastic plastic with a glass transition temperature of >50 °C. Smoothing is achieved by guiding the film on an endless belt. The sheets or films obtained are practically free of orientation and birefringence.
EP 659 829 (Rohm GmbH) popisuje ochrannou fólii proti povětrnosti a jí povlečené výlisky, kterážto fólie má vedle ochrany proti povětrnosti také úlohu absorpce UV-záření. Sestává z tvrdé fáze z PMMA a tlumicí fáze, přičemž látka absorbuj íc UV-záření.EP 659 829 (Rohm GmbH) describes a weather protection film and moldings coated therewith, which film has the function of absorbing UV radiation in addition to providing weather protection. It consists of a hard phase made of PMMA and a damping phase, the substance absorbing UV radiation.
EP 391 193 (Bayer AG) popisuje způsob výroby na obou stranách lesklé, opticky izotropní extruzní fólie s tloušťkou menší než 0,6 mm, která se bud'EP 391 193 (Bayer AG) describes a method for producing a double-sided, optically isotropic extrusion film with a thickness of less than 0.6 mm, which can be either
1. vyrábí extruzí a následným kalandrováním mezi lakovaným elastickým válcem a vysoce lesklým ocelovým válcem, nebo1. manufactured by extrusion and subsequent calendering between a varnished elastic roller and a high-gloss steel roller, or
2. se tvaruje ve dvou extruzních krocích, přičemž v prvním kroku se vyrábí extruzí a následným kalandrováním mezi broušeným elestickým válcem a vysoce lesklým ocelovým válcem fólie, na jedné straně vysoce lesklá a na druhé straně matná. Ve druhém extruzním kroku se fólie vyrobená v prvním kroku na matné straně povléká taveninou ze stejného termoplastického plastu, takto získaná povlečená fólie se2. is formed in two extrusion steps, whereby in the first step a film is produced by extrusion and subsequent calendering between a ground elastic roller and a high-gloss steel roller, high-gloss on one side and matt on the other. In the second extrusion step, the film produced in the first step is coated on the matt side with a melt of the same thermoplastic plastic, the coated film thus obtained is
99
-79 9 9 9999 9 99 9-79 9 9 9999 9 99 9
9 9 99 9 9 99 99 9 99 9 9 99 9
999 99 99 99 99 99 opět kalandruje mezi dvěma vysoce lesklým ocelovým válcem a broušeným elastickým válcem, přičemž vysoce lesklá strana povlečené fólie je obrácena k válci z broušeného elastického materiálu.999 99 99 99 99 99 is again calendered between two high-gloss steel rolls and a ground elastic roll, with the high-gloss side of the coated film facing the ground elastic roll.
Oba způsoby, které jsou jednak technologicky náročné, jednak jsou spojeny s vysokými výrobními náklady, podle dosavadního stavu techniky, jsou pro výrobu oboustranně lesklé fólie mezi dvěma vysoce lesklými ocelovými válci, kvůli extrémně vysokým a obtížně ovladatelným silám ve válcovací štěrbině, nepoužitelné.Both methods, which are both technologically demanding and associated with high production costs, according to the prior art are unusable for the production of double-sided glossy foil between two highly glossy steel rollers due to the extremely high and difficult-to-control forces in the roll gap.
Způsob 1 má tu nevýhodu, že není velkovýrobně realizovatelný, neboř lakové vrstvy na gumových válcích vlivem vysoké teploty tavení velmi rychle křehnou. Pro zabránění vlivu vysokých teplot tavení se mohou lakované gumové válce chladit ve vodní lázni, vlhkost však vede k nevýhodnému ovlivnění povrchové kvality fólie.Method 1 has the disadvantage that it is not feasible for large-scale production, because the varnish layers on the rubber rollers become brittle very quickly due to the high melting temperature. To prevent the influence of high melting temperatures, the varnished rubber rollers can be cooled in a water bath, but the humidity leads to a disadvantageous influence on the surface quality of the film.
Způsob 2 vykazuje mimořádně nepříznivou ekonomii, neboř výroba fólie se musí provádět ve dvou extruzních krocích. Extruzní povlékání fólie taveninou a následné kalandrování, zejména v požadované oblasti tloušřky podle vynálezu, dále vede k nepříznivým povrchovým vlastnostem.Method 2 has an extremely unfavorable economy, since the film must be produced in two extrusion steps. The extrusion coating of the film with the melt and subsequent calendering, especially in the desired thickness range according to the invention, also leads to unfavorable surface properties.
EP 195 075 (Exxon) popisuje způsob výroby fólie z 10-85 % hmotn. elastomeru a 90-15 % hmotn. polyolefinu, při kterém se extrudovaný pás vede při teplotě nad bodem měknutí skrze štěrbinu protiběžných válců. Jeden z válců je vysoce lesklý chlazený válec a druhý válec je válec s vysoce lesklou gumovou plochou, fólie se přitom chladí.EP 195 075 (Exxon) describes a process for producing a film of 10-85 wt. % elastomer and 90-15 wt. % polyolefin, in which an extruded web is passed at a temperature above the softening point through a nip of counter-rotating rolls. One of the rolls is a high gloss cooled roll and the other roll is a roll with a high gloss rubber surface, the film being cooled.
Takto získané fólie mají tloušřku mezi 25 a 250The foils obtained in this way have a thickness between 25 and 250
-8φφ φφ φφ mikrometrů (10'6m). Přítlačné síly zde nejsou popsány, nevýhody popsané v diskusi k EP 391 193 existují i zde.-8φφ φφ φφ micrometers (10' 6 m). The pressing forces are not described here, the disadvantages described in the discussion of EP 391 193 also exist here.
EP 212 355 (Bayer AG) popisuje fólii z polykarbonátu, která je popřípadě potištěna bezlepidlovou polyuretanovou vrstvou. Fólie jsou jednostranně matové nebo jednostranně strukturované tím, že strukturované chlazené potiskují a zastřikují.EP 212 355 (Bayer AG) describes a polycarbonate film which is optionally printed with an adhesive-free polyurethane layer. The films are matt on one side or structured on one side by structured cooling printing and injection molding.
jsou taženy přes matované nebo válce. Takto získané fólie seare drawn through matt or rollers. The films obtained in this way are
Jako plast pro zastřikování se používá kopolymer akrylonitrilu, butadienu a styrenu.A copolymer of acrylonitrile, butadiene and styrene is used as the plastic for injection molding.
EP 294 705 (Rohm GmbH) popisuje způsob výroby oboustranně lesklých fólií, který používá jako hladící prvek již hlazenou fólii, která je v tomto způsobu předem vyrobena a vedena zpět.EP 294 705 (Rohm GmbH) describes a method for producing double-sided glossy films, which uses as a smoothing element an already smoothed film, which is produced in advance and fed back in this method.
A.Huemer (Kunststoffe 87 (1997), 10, str. 1351 a dále) diskutuje výhody a nevýhody uspořádáni hladících válců, stejně jako H.Gross (Kunststoffe 87 (1997) , 5, str. 564) .A. Huemer (Kunststoffe 87 (1997), 10, p. 1351 et seq.) discusses the advantages and disadvantages of the arrangement of smoothing rollers, as does H. Gross (Kunststoffe 87 (1997), 5, p. 564).
Huemer uvádí, že „pokusy s vyšším tlakem selhávají, neboř tím se nemění ani doba zdržení ve válcovací štěrbině, ani doba relaxace polymeru.Huemer states that “experiments with higher pressure fail because neither the residence time in the roll gap nor the relaxation time of the polymer changes.
Opatření, která Huemer popisuje (správný poměr rychlosti výstupu z trysky a rychlosti odtahování) nestačí k získání fólií s vysokou kvalitou povrchu. Pro vyhlazení povrchu není, jak Huemer vyvozuje, potřebný co možná nejnišší tlak ve válcovací štěrbině, nýbrž co možná nejvyšší.The measures described by Huemer (the correct ratio of the nozzle exit speed to the draw-off speed) are not sufficient to obtain films with high surface quality. To smooth the surface, as Huemer concludes, it is not the lowest possible pressure in the roll gap that is needed, but the highest possible.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Vyvstává tak potřeba vytvořit hospodárně pracující, veThis creates the need to create an economically working,
-9• Φ φ · φφφ · Φ « 9-9• Φ φ · φφφ · Φ « 9
4 4 4 4 · 44 9 4 9 44 4 4 4 · 44 9 4 9 4
444 44 44 944 99 4 • 4 4 4·· ·· 4 ·444 44 44 944 99 4 • 4 4 4·· ·· 4 ·
9 9 9 4 4 9 94 4 4 44 velkovýrobním měřítku použitelný způsob výroby fólií o tlouštice <0,3 mm z rázuvzdorných PMMA-tvarovacích hmot, který kromě toho poskytne oboustranně vysoce lesklou fólii, s kvalitou povrchu téměř bez gelových částic a s povrchovou tvrdostí dostatečnou pro dekorování. Dále musí být tato fólie spolehlivě a hospodárně opracovatelná v procesu tisku jakož i při způsobu „in-mould-film-decoration (dekorování vlisováním fólie), musí vykazovat tomu odpovídající dostatečnou tažnost.9 9 9 4 4 9 94 4 44 a process for producing films with a thickness of <0.3 mm from impact-resistant PMMA molding materials that can be used on a large scale and which also provides a high-gloss film on both sides, with a surface quality that is almost free of gel particles and with a surface hardness sufficient for decoration. Furthermore, this film must be reliably and economically processable in the printing process as well as in the "in-mould-film-decoration" method, and must have a correspondingly sufficient ductility.
Proto bylo třeba věnovat velkou pozornost správné volbě PMMA-složky, zejména pokud jde o rovnováhu mezi povrchovou tvrdostí a tažností.Therefore, great attention had to be paid to the correct choice of PMMA component, especially with regard to the balance between surface hardness and ductility.
Dále uvedených vlastností PMMA-fólie, nezbytných pro dekorování povrchů, je možno dosáhnout jen tehdy, když:The following properties of PMMA film, necessary for decorating surfaces, can only be achieved if:
se použije polybutylakrylát jako základ modifikátorů rázuvzdornosti odolného vůči povětrnosti použitý modifikátor rázuvzdornosti vykazuje určitou nejmenši velikost částic účinné elestomerní fáze (rozmezí velikosti částic) použitý modifikátor rázuvzdornosti se může na základě jeho morfologické struktury (jasné rozdělení houževnaté a elastomerní fáze, co nejvyšší účinný elastomerní podíl, co největší velikost částic) použit v poměrně velkém zředění, čímž je zajištěna minimálně nezbytná povrchová tvrdost pro výrobu suroviny pro fólii se použije speciální způsob výroby tvarovací hmoty, který na základě integrované techniky koagulace modifikátorů rázuvzdornosti umožňuje dostatečné oddělení ve vodě rozpustných polymeračních pomocných látek z výroby modifikátorů rázuvzdornosti,polybutylacrylate is used as the basis for weather-resistant impact modifiers the impact modifier used has a certain minimum particle size of the effective elastomeric phase (particle size range) the impact modifier used can be used in a relatively large dilution due to its morphological structure (clear separation of the tough and elastomeric phase, the highest possible effective elastomeric proportion, the largest possible particle size), thus ensuring the minimum necessary surface hardness for the production of the raw material for the film a special method of producing the molding compound is used which, based on the integrated coagulation technique of the impact modifiers, enables sufficient separation of water-soluble polymerization auxiliaries from the production of the impact modifiers,
- 10• 4 44 44 44 44 • · · · 4 4 4 * · 4 4 4 4 · 44 4 • 44 44 ·· 444 4· 4- 10• 4 44 44 44 44 • · · · 4 4 4 * · 4 4 4 4 · 44 4 • 44 44 ·· 444 4· 4
4444 4444 · 44 4 · 44 44 čímž je zajištěn jen nepatrný sklon k zákalu fólie účinkem vodní páry.4444 4444 · 44 4 · 44 44 which ensures only a slight tendency for the film to become cloudy due to the effect of water vapor.
dobrá zpracovatelnost v procesu tisku (pro „Film-InsertMolding (lisování vložené fólie) se většinou používají dekorativně potištěné PMMA-fólie), tj. dostatečná tažnost vysoká povrchová tvrdost (alespoň tvrdost tužky HB) pro zamezení poškrábání výlisků dekorovaných PMMA-fóliígood processability in the printing process (for "Film-InsertMolding" decoratively printed PMMA films are usually used), i.e. sufficient ductility high surface hardness (at least the hardness of an HB pencil) to prevent scratching of the molded parts decorated with PMMA films
- vysoký lesk povrchu (měřeno podle DIN 67530) >120- high surface gloss (measured according to DIN 67530) >120
- malý zákal účinkem vlhkosti <2 % zamlžení podle metody popsané na str. 15- slight cloudiness due to humidity <2% fogging according to the method described on page 15
- nízký povrchový zákal <1,5 %- low surface haze <1.5%
- extrémně nízký počet gelových částic max. 1 gelová částice na 200 cm2 - extremely low number of gel particles max. 1 gel particle per 200 cm 2
- vysoká odolnost vůči povětrnosti, srovnatelná se standardní PMMA- high weather resistance, comparable to standard PMMA
- dostatečná absorpce UV-světla; UV-absorpce v oblasti 200 až 370 nm <1 %.- sufficient UV light absorption; UV absorption in the range of 200 to 370 nm <1%.
Výroba používaných rázuvzdorných PMMA-tvarovacích hmot je popsána v DE 195 44 563 (Rohm GmbH).The production of the impact-resistant PMMA molding materials used is described in DE 195 44 563 (Rohm GmbH).
Dále je pro zajištění vysoké kvality fólie (extrémně nízký počet gelových částic, vysoký povrchový lesk, vysoká odolnost vůči vlivu povětrnosti, nízký povrchový zákal) nezbytný způsob tvarování fólie podle vynálezu. Výše zmíněná kombinace vlastností není možná způsobem vytlačováním na chlazený válec, pro fólie v nárokované oblastí tlouštěk obvyklým.Furthermore, the method of forming the film according to the invention is necessary to ensure high film quality (extremely low number of gel particles, high surface gloss, high weather resistance, low surface haze). The above-mentioned combination of properties is not possible with the method of extrusion onto a cooled roll, which is usual for films in the claimed thickness range.
Výroba fólie podle vynálezu se provádí speciálním, na technice hladícího válcování založeným, způsobem tvarování ·· ·» 99The production of the foil according to the invention is carried out by a special shaping method based on the smoothing rolling technique ·· ·» 99
9 9 9 99 9 9 9
9 9 9 9999 9 9 999
9 9 99 9 9
99 99 9· za použití speciálního přítlačného systému a dvojice specielně bombírovaných, na zrcadlový lesk vyleštěných válců, v jejichž válcovací štěrbině se provádí tvarování fólie podle vynálezu. Technikou hladícího válcování byly dosud vyráběny jen zřetelně tlustší fólie (d>0,3 mm; viz „Folien fur thermogeformte Verpackungen, VDI-Verlag, 1992).99 99 9· using a special pressure system and a pair of specially domed, mirror-polished rollers, in whose rolling gap the foil shaping according to the invention is carried out. So far, only significantly thicker foils (d>0.3 mm; see "Folien fur thermogeformte Verpackungen, VDI-Verlag, 1992) have been produced using the smoothing rolling technique.
Pro výrobu fólií podle vynálezu (oblast tlouštěk 80 až 300 pm, s výhodou 95 až 250 pm, zvláště výhodně 105 až 250 pm) jsou nezbytné extrémně velké přítlačné síly ve válcové štěrbině, které nelze realizovat dosud používanými konstrukcemi (přitlačování lomenou pákou, viz obr. 1, nebo obvyklým hydraulickým přitlačováním). Hydraulické přitlačování, které ostatně má tyto přítlačné síly vyvíjet jen přibližně, je podstatně konstrukčně náročnější než řešení podle vynálezu. Překvapivě se podařilo vyvíjet vysoké přítlačné síly prostřednictvím konstrukce podle vynálezu: Jeden z válců tvořících hladící štěrbinu je nehybně fixován v hladící válcovací stolici. Druhý, posouvatelný válec je prostřednictvím dvou paralelně uspořádaných pohonů (elektrických nebo hydraulických) šnekovým převodem spojen s táhly umístěnými na ložiskových čepech válců (viz obr. 2).For the production of films according to the invention (thickness range 80 to 300 μm, preferably 95 to 250 μm, particularly preferably 105 to 250 μm), extremely high pressure forces in the roller gap are necessary, which cannot be realized with the structures used so far (pressing with a bent lever, see Fig. 1, or with conventional hydraulic pressing). Hydraulic pressing, which is supposed to exert these pressure forces only approximately, is considerably more structurally demanding than the solution according to the invention. Surprisingly, it was possible to exert high pressure forces by means of the structure according to the invention: One of the rollers forming the smoothing gap is fixed motionlessly in the smoothing rolling mill. The second, displaceable roller is connected by means of two parallel drives (electric or hydraulic) via a worm gear to the rods located on the roller bearing pins (see Fig. 2).
Tím způsobem je, pro požadovanou štěrbinu mezi válci, zamezeno rozevření válcovací štěrbiny tlakem způsobeným taveninou. Takto maximálně dosažitelný přítlačný tlak činí 1500 N/cm.In this way, for the required gap between the rolls, the opening of the roll gap due to the pressure caused by the melt is prevented. The maximum achievable contact pressure is 1500 N/cm.
Tavenina, vyrobená pomocí jedno- nebo dvoušnekového extruderu (pro zajištění konstantnosti proudu taveniny mohou být volitelně použita čerpadla taveniny) se prostřednictvím trysky, dimenzované pro extruzí fólie, přivádí ke způsobu tvarování podle vynálezu. Tavenina se tvaruje v definovanéThe melt, produced by a single- or twin-screw extruder (melt pumps can optionally be used to ensure a constant melt flow), is fed to the shaping method according to the invention via a nozzle sized for film extrusion. The melt is shaped in a defined
-12* *«r ·· ·· ·· ·♦ ·· » * · · · · β 9 » • · · · · · · · · ·« ·-12* *«r ·· ·· ·· ·♦ ·· » * · · · · β 9 » • · · · · · · · · ·« ·
999 99 9 9 999 99 9999 99 9 9 999 99 9
9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9
999 99 99 ·9 99 99 válcovací štěrbině a hladí a ochlazuje se prostřednictvím povrchu temperovaných, na zrcadlový lesk leštěných válců (hloubka drsnosti RA 0,002-0,006, RT=0,02 - 0,04, měřeno podle DIN 4768) . Přitom je geometrický tvar jednoho nebo obou válců vybroušen bombírovaně, odchylně od válcového tvaru. Bombáž má rozhodující význam pro rovnoměrné rozdělení tloušťky po šířce fólie.999 99 99 ·9 99 99 in the roll gap and is smoothed and cooled by the surface of tempered, mirror-polished rolls (roughness depth RA 0.002-0.006, RT=0.02 - 0.04, measured according to DIN 4768). The geometric shape of one or both rolls is ground in a dome shape, deviating from the cylindrical shape. The dome is of decisive importance for an even distribution of thickness across the width of the foil.
Definice „bombáže: parabolické zvětšování průměru od okrajů válců ke středu. Literatura: Hensen, Knappe, Patente: Kunststoff-Extrusionstechnik II, Extrusions-anlagen, HanserVerlag, 1986. Bombáž je třeba uzpůsobit na tloušťku a šířku fólie, které se má docílit (tzn. neexistuje žádná univerzálně použitelná bombáž).Definition of "cropping: parabolic increase in diameter from the edges of the cylinders to the center. Literature: Hensen, Knappe, Patente: Kunststoff-Extrusionstechnik II, Extrusions-anlagen, HanserVerlag, 1986. The cropping must be adapted to the thickness and width of the film to be achieved (i.e. there is no universally applicable cropping).
Alternativně mohou být pro zajištění rovnoměrného rozdělení tloušťky provedena následující konstrukční opatření:Alternatively, the following design measures can be taken to ensure uniform thickness distribution:
- křížení os válců („Ax-Crossing)- cylinder axis crossing ("Ax-Crossing")
- vzájemné zakřivení válců („Roli-bending)- mutual curvature of the rollers ("Roli-bending")
Tyto obě metody jsou u hladících válcovacích stolic neobvyklé, neboť zde znamenají vysoké konstrukční náklady. Obvykle se používají na kalandrovacích zařízeních.Both of these methods are unusual for smoothing mills, as they involve high construction costs. They are usually used on calendering machines.
Výsledkem způsobu podle vynálezu je oboustranně vysoce lesklá fólie téměř prostá gelových částic s vynikajícími povrchovými vlastnostmi.The result of the method according to the invention is a double-sided, highly glossy film, almost free of gel particles, with excellent surface properties.
Způsob podle vynálezu je možno použít také pro výrobu polykarbonátových fólií s vynikajícími povrchovými vlastnostmi.The method according to the invention can also be used for the production of polycarbonate films with excellent surface properties.
-13 * φ· φφ ·· φ* φφ • Φ φφ φφφ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φφφ φ φ φ φ φ φφφ φφ φφ φφφ φφ · φ φ φφφφ φφφφ φφφ φφ φφ φφ φφ φφ-13 * φ· φφ ·· φ* φφ • Φ φφ φφφ φ φ φ φ φ φ φ φ φφφ φ φ φ φ φφφ φφ φφ φφφ φφ · φ φ φφφ φφφφ φφφ φφ φφ φφ φφ
Při dvouválcovém procesu se elestomerem modifikovaná tavenina PMMA tvaruje mezi dvěma temperovanými ocelovými válci, přičemž povrchová teplota ocelových válců leží pod teplotou zeskelnění použitého matricového PMMA-polymeru. Tím se získá přednostní orientace molekul PMMA-matrice (majících oproti elastomerní fázi značně vyšší hnací sílu tuhnutí) na na povrchu kovu resp. fólie, čímž je dosaženo vysoce lesklého povrchu fólie se zanedbatelně malým zákalem povrchu.In the two-roll process, the elastomer-modified PMMA melt is shaped between two tempered steel rolls, with the surface temperature of the steel rolls being below the glass transition temperature of the PMMA matrix polymer used. This results in a preferential orientation of the PMMA matrix molecules (which have a significantly higher solidification driving force compared to the elastomer phase) on the metal or foil surface, resulting in a highly glossy foil surface with negligible surface haze.
Dvouválcový proces dále zajišřuje značně lepší chování pod vlivem povětrnosti, neboř hladké povrchy fólie jsou méně citlivé vůči erozi podporované UV-světlem.The two-roll process also ensures significantly better weathering behavior, as the smooth film surfaces are less sensitive to erosion caused by UV light.
Jistě je možné, vhodnou volbou modifikátorů extrémně malé velikosti částic (jak je popsáno v DE 42 796), realizovat oboustranně vysoce lesklé povrchy fólie také prostřednictvím vytlačování na chlazený válec. Ty však vykazují, pro PMMA-fólie vyrobené vytlačováním na chlazený válec typickou, tvorbu gelových částic, která je pro dekorování povrchů nevýhodná.It is certainly possible, by appropriate selection of extremely small particle size modifiers (as described in DE 42 796), to produce highly glossy film surfaces on both sides by means of cold roll extrusion. However, these exhibit the typical formation of gel particles for PMMA films produced by cold roll extrusion, which is disadvantageous for surface decoration.
Dále je nezbytný, pro zajištění dostatečné tažnosti fólie, s ubývající velikostí elastomerních částic se zvyšující obsah elastomeru, který opět nepříznivě ovlivňuje povrchovou tvrdost, která je podstatná pro dekorační použití (minimální požadavek je tvrdost tužky „HB, s výhodou alespoň H, zvláště výhodně 2H).Furthermore, to ensure sufficient ductility of the film, it is necessary to increase the elastomer content with decreasing elastomer particle size, which again adversely affects the surface hardness, which is essential for decorative use (the minimum requirement is a pencil hardness of "HB", preferably at least H, particularly preferably 2H).
Optimální oblast teploty tvarování termoplastických, nekrystalických plastů leží různě mezi teplotou zeskelnění (ET, Einfriertemperatur) a oblastí plastického-viskózníhoThe optimum molding temperature range for thermoplastic, non-crystalline plastics lies between the glass transition temperature (ET) and the plastic-viscous range.
- 14tečení. Pro dosažení vysokého povrchového lesku je třeba při hladícím procesu nastavit povrchové teploty hladících tvarovacích válců nižší než je teplota zeskelnění. Z toho vyplývá, že fólie z termoplastických materiálů se tím hůře tvarují na tenké vrstvy, čím vetší je teplotní rozdíl mezi teplotou válců (musí být menší než teplota zeskelnění TG) a optimální oblastí teplot tepelného tvarování.- 14flow. To achieve a high surface gloss, it is necessary to set the surface temperatures of the smoothing forming rolls lower than the glass transition temperature during the smoothing process. This means that the greater the temperature difference between the roll temperature (which must be lower than the glass transition temperature T G ) and the optimal temperature range for thermoforming, the more difficult it is for films made of thermoplastic materials to be formed into thin layers.
Jak je zřejmé z H.Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, 21. vydání (1979), obr. 99 na str. 166, je z výše uvedených důvodů tepelné tvarování tenkých fólií s vysoce lesklými povrchy v případě polykarbonátu v případě polymetylmetakrylátu.As is clear from H. Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, 21st edition (1979), Fig. 99 on page 166, for the above reasons, thermoforming of thin films with high-gloss surfaces is possible in the case of polycarbonate in the case of polymethyl methacrylate.
použitém hladícím procesu jsou dosažitelné v případě extruze polykarbonátů nejmenší tloušřky asi 120 μΜ, v případě PMMA asi 100 μτη. S narůstající tloušřkou exponenciálně rostou potřebné přítlačné síly.The smoothing process used allows for the extrusion of polycarbonates with a minimum thickness of about 120 μΜ and PMMA with a minimum thickness of about 100 μη. The required pressure forces increase exponentially with increasing thickness.
značně obtížnější než Z toho plyne, že přiconsiderably more difficult than It follows that when
Dále, tvarování fólie je pomocí nárokovaného hladícího procesu v případě termoplastických materiálů tím snadněji realizovatelné, čím širší je teplotní oblast pro optimální tepelné tvarování. Protože se při průchodu tvarovaného filmu taveniny hladící štěrbinou ustavuje vysoký teplotní gradient, musí mít tvarovaný termoplast přiměřeně širokou oblast teplot tepelného tvarování. Z toho plyne, že prakticky není možné zpracovat na nárokované fólie termoplasty jako PP nebo PE.Furthermore, the film forming is easier to implement with the claimed smoothing process in the case of thermoplastic materials, the wider the temperature range for optimal thermoforming. Since a high temperature gradient is established when the shaped melt film passes through the smoothing gap, the shaped thermoplastic must have a reasonably wide range of thermoforming temperatures. This means that it is practically impossible to process thermoplastics such as PP or PE into the claimed films.
Zkušební metodyTest methods
E-modul, pevnost v tahu a protažení při přetržení byly zkoušeny podle ISO 527-3, upínací délka byla 60 mm a zkušební rychlost 50 mm/min.The modulus of elasticity, tensile strength and elongation at break were tested according to ISO 527-3, the clamping length was 60 mm and the test speed was 50 mm/min.
- 15Tvrdost tužky byla zkoušena podle ASTM D 3363-92a.- 15Pencil hardness was tested according to ASTM D 3363-92a.
Stupeň lesku byl měřen při 60° podle DIN 67530.The gloss level was measured at 60° according to DIN 67530.
„Zamlžení bylo měřeno podle ASTM D 1003. Pro výpočet „povrchového zamlžení byl zákal fólie po oboustranném zpracování silikonovým olejem odečten od zákalu měřeného v nezpracovaném stavu."Haze" was measured according to ASTM D 1003. To calculate "surface haze", the haze of the film after double-sided treatment with silicone oil was subtracted from the haze measured in the untreated state.
Stanovení počtu gelových částic představuje interní metodu fy. Rohm (Qualitatssicherung-Arbeitsanweisung 1/021/220) .The determination of the number of gel particles is an internal method of the Rohm company (Quality Assurance Work Instructions 1/021/220).
Gelové částice jsou tmavě/světle blikající částice, viditelné pomocí zvětšení při přibližování a oddalování zkušebního tělíska. Jsou způsobeny hlavně vysokomolekulárními podíly nevyhnutelnými při procesu tavení, nebo, jako např. v případě rázuvzdorně modifikovaného PMMA, agregací elastomerních částic složky modifikátoru rázuvzdornosti.Gel particles are dark/light flashing particles, visible under magnification when zooming in and out on the test specimen. They are mainly caused by high molecular weight fractions unavoidable during the melting process or, as in the case of impact-modified PMMA, by aggregation of elastomeric particles of the impact modifier component.
Vyčíslení gelových částic na plochu 200 cm2 fólie se provádí pomocí zařízení pro počítání částic „Copea CP-3 od Agfy Gaevert.The enumeration of gel particles per 200 cm2 of film is carried out using a particle counting device "Copea CP-3 from Agfa Gaevert.
Zákal účinkem vlhkost: Fólie byly umístěny po dobu 96 h nad vodou teplou více než 60 °C (90% vlhkost vzduchu) . Následně bylo měřeno zamlžení podle ASTM D 1003.Haze due to humidity: The films were placed for 96 hours above water at a temperature of more than 60°C (90% humidity). Haze was then measured according to ASTM D 1003.
Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention
Výroba použité rázuvzdorně tvarovací hmoty a jejíProduction of used impact-resistant molding compound and its
-1644 563 (Rohm GmbH).-1644 563 (Rohm GmbH).
φφ Φ·· ·«· φ φ φ φφφφ · · · modifikátoru rázuvzdornosti je následujícího složení:φφ Φ·· ·«· φ φ φφφφ · · · impact modifier has the following composition:
metylmetakrylát/etylakrylát/ složení je popsáno v DE 195methyl methacrylate/ethyl acrylate/ composition is described in DE 195
Použité surovinyRaw materials used
Disperze latexu jako třísložkový emulzní polymerLatex dispersion as a three-component emulsion polymer
1. složka: kopolymer alylmetakrylát 95,7/4,0/0,3 (hmotnostně)1st component: allyl methacrylate copolymer 95.7/4.0/0.3 (by weight)
2. složka: kopolymer butylakrylát/styren/alylmetakrylát2nd component: butyl acrylate/styrene/allyl methacrylate copolymer
82/17/1 (hmotnostně)82/17/1 (by weight)
3. složka: kopolymer metylmetakrylát etylakrylát 96/4.3rd component: methyl methacrylate ethyl acrylate copolymer 96/4.
Hmotnostní poměr těchto tří složek je 23/40/30 (hmotnostně). Disperze latexu má obsah pevné látky 45 % hmotn.The weight ratio of these three components is 23/40/30 (by weight). The latex dispersion has a solids content of 45% by weight.
Matricový polymer 1 je vyroben kontinuální polymeraci, střední molekulová hmotnost (hmotnostní střed) 110 000 Dalton. Je kopolymerem 96 % hmotn. metylmetakrylátu a 4 % hmotn. metylakrylátu.Matrix polymer 1 is produced by continuous polymerization, average molecular weight (weight center) 110,000 Dalton. It is a copolymer of 96 wt. % methyl methacrylate and 4 wt. % methyl acrylate.
Matricový polymer 2 je vyroben diskontinuální polymeraci, je kopolymerem 80 % hmotn. metylmetakrylátu a 20 % hmotn. butylakrylátu. Molekulová hmotnost (hmotnostní střed) 270 000 Dalton.Matrix polymer 2 is produced by discontinuous polymerization, is a copolymer of 80 wt. % methyl methacrylate and 20 wt. % butyl acrylate. Molecular weight (weight center) 270,000 Dalton.
Matricový polymer 3 je vyroben kontinuální polymeraci. Střední molekulová hmotnost (hmotnostní střed) 110 000 Dalton. Je kopolymerem 99 % hmotn. metylmetakrylátu a 1 % hmotn. metylakrylátu.Matrix polymer 3 is produced by continuous polymerization. Average molecular weight (weight center) 110,000 Dalton. It is a copolymer of 99 wt. % methyl methacrylate and 1 wt. % methyl acrylate.
Výroba rázuvzdorných PMMA-tvarovacích hmot, které jsou základem pro příklady 1, 2 a 4Production of impact-resistant PMMA molding compounds, which are the basis for examples 1, 2 and 4
Výroba rázuvzdorných PMMA-tvarovacích hmot pro příklady 1, 2 a 4 se provádí ve dvou krocích. V prvním kroku se provádí výroba rázuvzdorného polotovaru tvarovací hmoty pomocí kombinovaného koagulačního/spojovacího zařízení. Ve druhém kroku se tento polotovar tvarovací hmoty ve dvoušnekovém kompounderu mísí s matricovým polymerem 2 na konečnou surovinu pro fólii, poměr míšení polotovaru tvarovací hmoty k matricovému polymeru 2 je 1:1, při spojování se přidává 0,3 % hmotn. Tinuvinu P (UV-absorber na bázi benzotriazolu, výrobce Ciba-Geigy).The production of impact-resistant PMMA molding compounds for examples 1, 2 and 4 is carried out in two steps. In the first step, the production of an impact-resistant molding compound blank is carried out using a combined coagulation/compounding device. In the second step, this molding compound blank is mixed with matrix polymer 2 in a twin-screw compounder to form the final raw material for the film, the mixing ratio of the molding compound blank to matrix polymer 2 is 1:1, 0.3% by weight of Tinuvin P (UV absorber based on benzotriazole, manufactured by Ciba-Geigy) is added during the compounding.
Krok 1 se provádí v zařízení sestávajícím ze dvou za sebou zařazených extruderů, přičemž v prvním extruderu se odvodňuje disperze latexu a spojuje se s částí „matricového polymeru 1, který se přivádí jako tavenina. Ve druhém extruderu, který funguje jakou spojovací a odplyňovací extruder, se provádí přidávání hlavního množství matricového polymeru 1 prostřednictvím postranní vsázky. Na konci odplyňovací zóny se provádí přidávání bělidel a stabilizátorů proti zažloutnutí prostřednictvím předsměsi. Přidává se, vztaženo na vyrobený polotovar tvarovací hmoty, 4 ppm Ultramarinblau 31 a 14 ppm Ultramarinviolett 11. Jako stabilizátor proti zažloutnutí se přidává 40 ppm fosfornanu sodného. Hmotnostní poměr disperze k matricovému polymeru je 82 ku 63.Step 1 is carried out in a device consisting of two extruders arranged in series, in which the latex dispersion is dewatered in the first extruder and combined with a portion of the matrix polymer 1, which is fed as a melt. In the second extruder, which functions as a coupling and degassing extruder, the main amount of matrix polymer 1 is added via a side charge. At the end of the degassing zone, the addition of bleaches and anti-yellowing stabilizers is carried out via a masterbatch. Based on the semi-finished molding material produced, 4 ppm of Ultramarine blue 31 and 14 ppm of Ultramarine violet 11 are added. 40 ppm of sodium phosphate is added as an anti-yellowing stabilizer. The weight ratio of dispersion to matrix polymer is 82 to 63.
Výroba rázuvzdorných PMMA-tvarovacích hmot, které jsou základem pro příklad 3Production of impact-resistant PMMA molding compounds, which are the basis for example 3
Výroba rázuvzdorných PMMA-tvarovacích hmot pro příkladProduction of impact-resistant PMMA molding compounds for example
- 18 ·· · · · · · · ·· · · ···· · • ····· · · · t · • tt ···· ···· • · · ·· · · · · · * · · se provádí pomocí kombinovaného koagulačního/spojovacího zařízení sestávajícího ze dvou za sebou zařazených extruderů. V prvním kroku se odvodňuje disperze latexu a spojuje se s částí „matricového polymeru 2, který se přivádí jako tavenina. Ve druhém extruderu, který funguje jakou spojovací a odplyňovací extruder, se provádí přidávání zbývajícího množství matricového polymeru 2 prostřednictvím postranní vsázky. Na konci odplyňovací zóny se provádí přidávání bělidla, stabilizátoru proti zažloutnutí a UV absorberu prostřednictvím předsměsi. Přidává se, vztaženo na vyrobený polotovar tvarovací hmoty, 4 ppm Ultramarinblau 31, 14 ppm Ultramarinviolett 11, 40 ppm fosfornanu sodného a 0,5 % hmotn. Mark LA 31 (UV-absorber na bázi benztriazolu, výrobce Asahi-Denka). Hmotnostní poměr disperze k matricovému polymeru je 42/81.- 18 ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · • ····· · · · t · • tt ···· ···· • · · · · · · · · · * · · is carried out using a combined coagulation/bonding device consisting of two extruders arranged in series. In the first step, the latex dispersion is dewatered and combined with a portion of the matrix polymer 2, which is fed as a melt. In the second extruder, which functions as a bonding and degassing extruder, the remaining amount of matrix polymer 2 is added via a side charge. At the end of the degassing zone, the bleach, anti-yellowing stabilizer and UV absorber are added via a premix. Based on the semi-finished molding material produced, 4 ppm Ultramarinblau 31, 14 ppm Ultramarinviolett 11, 40 ppm sodium phosphate and 0.5% by weight Mark LA 31 (UV absorber based on benzotriazole, manufactured by Asahi-Denka) are added. The weight ratio of dispersion to matrix polymer is 42/81.
Výroba fólií podle příkladů 1 a 3 (podle vynálezu)Production of films according to examples 1 and 3 (according to the invention)
Tavenina se vyrábí pomocí jednošnekového extruderu o průměru 120 mm a prostřednictvím ohebné lamelové trysky (šířky 1500 mm) dimenzované pro vytlačování fólie se přivádí na hladící válcovací stolici podle vynálezu. Nastavení štěrbiny lamelové trysky je 0,8 mm. Hladící válcovací stolice je podle vynálezu prostřednictvím zvláštní konstrukce (viz obr. 2) dimenzována pro vyvíjení vysokých přítlačných sil ve válcovací štěrbině (viz obr. 2) .The melt is produced using a single-screw extruder with a diameter of 120 mm and is fed to the smoothing rolling mill according to the invention via a flexible lamellar die (width 1500 mm) dimensioned for extrusion of the film. The gap setting of the lamellar die is 0.8 mm. According to the invention, the smoothing rolling mill is dimensioned for developing high pressure forces in the rolling gap (see Fig. 2) by means of a special design.
Jeden z válců tvořících hladící štěrbinu je nehybně fixován v kalandrovací stolici. Posouvatelný válec je prostřednictvím dvou paralelně uspořádaných elektrických pohonů se šnekovým převodem spojen s táhly umístěnými na ložiskových kamenech válců. Tímto způsobem je pomocí vyvíjené přítlačné síly 1500 N/cm zabráněno rozevírání • 4 · · · ····One of the rollers forming the smoothing gap is fixed in the calendering stand. The movable roller is connected to the rods located on the roller bearing blocks by means of two parallel electric drives with a worm gear. In this way, the developed pressure force of 1500 N/cm prevents the opening of the • 4 · · · ····
4 4 4 · 4 4 4 »4 4 «4444 44 444 44 4 • «444 4444 ··· 44 «4 4 · 444 4 4 · 4 4 4 »4 4 «4444 44 444 44 4 • «444 4444 ··· 44 «4 4 · 44
-19válcovací štěrbiny při výrobě 0,125 mm tlusté fólie tlakem způsobeným ochlazovanou taveninou. Tavenina se ve válcovací štěrbině tvaruje a prostřednictvím povrchu na zrcadlový lesk vyleštěných, na teplotu pod teplotou zeskelnění PMMAmatricového polymeru temperovaných válců (hloubka drsnosti RA=0,004) hladí a ochlazuje. Přitom je jeden z obou válců bombírován. Bombáž činí 0,1 mm.-19 rolling nips in the production of 0.125 mm thick foil by pressure caused by the cooled melt. The melt is shaped in the rolling nip and smoothed and cooled by the surface of the rollers, polished to a mirror shine and tempered to a temperature below the glass transition temperature of the PMMA matrix polymer (roughness depth RA=0.004). One of the rollers is domed. The domedness is 0.1 mm.
Výsledkem je oboustranně vysoce lesklá fólie prostá gelových částic s velmi malým povrchovým zákalem. Fólie se potiskuje požadovaným vzorem a následně se zpracovává prostřednictvím „in-mould-film-decoration (dekorování vlisováním fólie) na požadovaný dekorovaný výlisek.The result is a double-sided, high-gloss film free of gel particles with very little surface haze. The film is printed with the desired pattern and then processed via in-mould-film-decoration to the desired decorated molding.
Výroba fólie podle příkladu 2 (srovnávací příklad, způsob vytlačování na chlazený válec analogický citovanému patentu EP 763 560, Mitsubishi)Production of foil according to example 2 (comparative example, method of extrusion onto a cooled roller analogous to the cited patent EP 763 560, Mitsubishi)
Tavenina se vyrábí pomocí jednošnekového extruderu o průměru 120 mm a prostřednictvím ohebné lamelové trysky šířky 1500 mm se přivádí do zařízení pro tvarováni fólie na chlazeném válci. Nastavení štěrbiny lamelové trysky je 0,8 mm.The melt is produced using a single-screw extruder with a diameter of 120 mm and is fed to the film forming device on a cooled roll via a flexible lamella nozzle with a width of 1500 mm. The lamella nozzle gap is set to 0.8 mm.
Film taveniny se ukládá na povrchu chlazeného válce a ochlazuje se. Výsledkem je fólie, ve srovnání s fóliemi vyrobenými podle vynálezu, s poměrně nízkým povrchovým leskem, vysokým počtem gelových částic, s nízkou brilancí a významným povrchovým zákalem (viz tab. 1) .The melt film is deposited on the surface of the cooled roll and cooled. The result is a film, compared to films made according to the invention, with a relatively low surface gloss, a high number of gel particles, low brilliance and significant surface haze (see Table 1).
Výroba fólie podle příkladu 4 (srovnávací příklad, hladící válcovací stolice s přitlačováním lomenou pákou, viz obr. 1)Film production according to example 4 (comparative example, smoothing rolling mill with pressing by a bent lever, see Fig. 1)
-20Tavenina se vyrábí pomocí jednošnekového extruderu o průměru 120 mm a prostřednictvím ohebné lamelové trysky šířky 1500 mm se přivádí do hladící válcovací stolice opatřené lomenou pákou. Nastavení štěrbiny lamelové trysky j e 0,8 mm.-20The melt is produced using a single-screw extruder with a diameter of 120 mm and is fed to a smoothing rolling mill equipped with a bent lever through a flexible lamella nozzle with a width of 1500 mm. The lamella nozzle gap is set to 0.8 mm.
Výsledkem je výrobek, pokud jde o vlastnosti povrchu odpovídající fóliím z příkladů 1 a 3. Se systémem přitlačování lomenou pákou však není dosaženo požadované tloušůky fólie <300 pm. Tento systém přitlačování nevykazuje v přiblíženém stavu, vzhledem k nutně neúplně narovnanému kloubu (zcela narovnaný kloub pod zatížením vyžaduje nekonečně velkou rozevírací sílu), tuhost nezbytnou pro vyvíjení nezbytné extrémně velké přítlačné síly. To má při vysokých protisilách (vyvíjených tenkým filmem taveniny při výrobě fólie) rozhodující význam.The result is a product with respect to surface properties corresponding to the films of Examples 1 and 3. However, the desired film thickness of <300 μm is not achieved with the lever-type pressing system. This pressing system does not have the rigidity necessary in the approximated state, due to the necessarily incompletely straightened joint (a fully straightened joint under load requires an infinitely large opening force), to develop the necessary extremely high pressing force. This is of decisive importance with high counterforces (developed by the thin film of melt during film production).
Příklad 5Example 5
Laminování PMMA-fólií vyrobených podle vynálezu podle příkladů 1 a 3 nosičovým materiálemLamination of PMMA films produced according to the invention according to examples 1 and 3 with carrier material
Film ABS-taveniny se vyrábí pomocí jednošnekového extruderu o průměru 90 mm prostřednictvím široké štěrbinové trysky se přivádí k hladící válcovací stolici. Nastavení štěrbiny lamelové trysky je 1,2 mm.The ABS melt film is produced using a 90 mm diameter single-screw extruder and is fed to the smoothing mill through a wide slot die. The slot setting of the slot die is 1.2 mm.
V hladící štěrbině se PMMA-fólie, potištěná např. takzvaným „uhlovým vzorem a krycím lakem způsobujícím adhezi na ABS, laminuje filmem ABS-taveniny 240 °C teplým. PMMA-fólie podle vynálezu je zavěšena na brzditelném navíjecím hřídeli. Pro zajištění běhu bez záhybů resp. správné laminace se plexisklová fólie podle vynálezu vedeIn the smoothing slot, the PMMA film, printed with, for example, a so-called "angular pattern" and a topcoat that causes adhesion to ABS, is laminated with a film of ABS melt heated to 240 °C. The PMMA film according to the invention is suspended on a brakeable winding shaft. To ensure crease-free running and correct lamination, the Plexiglas film according to the invention is guided
-21 přes tzv. „rozpínací válec. Výsledný fóliový laminát má celkovou tloušúku 0,50 mm, z toho 125 nm činí PMMA-vrstva. Rychlost odtahování z hladící válcovací stolice činí 5 m/min. Laminovaná fólie slouží k povrchovému dekorování výlisků prostřednictvím postupu tzv. „Insert-Moulding (lisování vložky). Výsledné vstřikované součásti mají, vzhledem k použitému dokoračnímu tisku, atraktivní povrchový vzor. PMMA-fólie přestavuje vzhledem ke svým hodnotným povrchovým vlastnostem ideální substrát pro hodnotné lakové systémy.-21 over a so-called "expanding roller". The resulting foil laminate has a total thickness of 0.50 mm, of which 125 nm is the PMMA layer. The speed of withdrawal from the smoothing roller stand is 5 m/min. The laminated foil is used for surface decoration of moldings using the so-called "Insert-Moulding" process. The resulting injection-molded parts have an attractive surface pattern due to the finishing print used. Due to its valuable surface properties, PMMA foil is an ideal substrate for valuable paint systems.
• · · · · ··· ·· ··· · · · • · · · · ···» • · · 9 « · 4 4• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ··» • · · 9 « · 4 4
Seznam vztahových značekList of reference marks
Obr. 1Fig. 1
100 ohebná lamelová tryska100 flexible flap nozzle
110 pevný válec110 solid cylinder
120 pohyblivý válec120 movable cylinder
130 lomená páka130 angled lever
140 pneumatický válec140 pneumatic cylinder
150 fólie150 foils
Obr. 2Fig. 2
200 ohebná lamelová tryska200 flexible flap nozzle
210 pevný válec210 solid cylinder
220 pohyblivý válec220 movable cylinder
230 táhlo230 pull rod
240 šnekový převod240 worm gear
250 měřící krabice fólie250 measuring boxes of foil
Obr. 3Fig. 3
pp 2000 ~206&pp 2000 ~206&
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002065A CZ20002065A3 (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | A method for producing a surface-hardened, high-gloss gel-free film free of gel particles, processable by a film-pressing process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002065A CZ20002065A3 (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | A method for producing a surface-hardened, high-gloss gel-free film free of gel particles, processable by a film-pressing process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20002065A3 true CZ20002065A3 (en) | 2001-01-17 |
Family
ID=5470882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20002065A CZ20002065A3 (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | A method for producing a surface-hardened, high-gloss gel-free film free of gel particles, processable by a film-pressing process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20002065A3 (en) |
-
1998
- 1998-12-02 CZ CZ20002065A patent/CZ20002065A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2312787C (en) | Method for producing surface-hardened pmma films which are highly glossy on both sides, free of gel bodies and can be manipulated in the "film-insert-moulding" method | |
| NL1034761C2 (en) | Method for producing embossed resin layer material. | |
| KR102159523B1 (en) | Synthetic resin laminate | |
| KR100488227B1 (en) | Acrylic film and moldings made using the same | |
| PL206545B1 (en) | Method for the production of low orientation thermoplastic film the film produced thus and use thereof | |
| EP3135725B1 (en) | Acrylic resin composition, method for producing same, and acrylic resin film | |
| JP5453926B2 (en) | Multilayer stretched film | |
| JP6078258B2 (en) | Transparent multilayer sheet | |
| JP3287255B2 (en) | Acrylic film and molded article using the same | |
| JP7638702B2 (en) | Resin composition, molded article, and film containing methacrylic copolymer | |
| NZ280213A (en) | Multilayer composite comprising a layer of impact-resistant polymethylmethacrylate and a layer of styrene-acrylonitrile copolymer; moulded articles | |
| JP5316240B2 (en) | Matte resin film | |
| KR101786149B1 (en) | A high gloss interior decoration sheet having excellent formability | |
| JP5591525B2 (en) | Matte resin film | |
| JP2010030248A (en) | Matted resin film | |
| JP4816317B2 (en) | Laminated film | |
| MXPA00005445A (en) | Method for producing surface-hardened pmma films which are highly glossy on both sides, free of gel bodies and can be manipulated in the"film-insert-moulding"method | |
| WO2001056785A1 (en) | Recycled plastic product | |
| HK1034270B (en) | Method for producing surface-hardened pmma films which are highly glossy on both sides, free of gel bodies and can be manipulated in the "film-insert-moulding" method | |
| WO2020085326A1 (en) | Thermoplastic resin multilayer film, production method therefor, and layered body | |
| JP2022111655A (en) | Resin composition, film and molding | |
| JPH106396A (en) | Methyl methacrylate resin embossed sheet | |
| HK1080793A (en) | Method for the production of low orientation thermoplastic film the film produced thus and use thereof | |
| HK1124809A (en) | Prismatic films for optical applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |