CZ310352B6 - Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru - Google Patents

Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru Download PDF

Info

Publication number
CZ310352B6
CZ310352B6 CZ2024-154A CZ2024154A CZ310352B6 CZ 310352 B6 CZ310352 B6 CZ 310352B6 CZ 2024154 A CZ2024154 A CZ 2024154A CZ 310352 B6 CZ310352 B6 CZ 310352B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
polypropylene
semi
core
thermoadhesive
range
Prior art date
Application number
CZ2024-154A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2024154A3 (cs
Inventor
Ondřej Krátký
Ondřej Ing. Krátký
Original Assignee
Spur A.S.
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 Spur A.S. filed Critical Spur A.S.
Priority to CZ2024-154A priority Critical patent/CZ2024154A3/cs
Publication of CZ310352B6 publication Critical patent/CZ310352B6/cs
Publication of CZ2024154A3 publication Critical patent/CZ2024154A3/cs
Priority to PCT/CZ2025/050036 priority patent/WO2025223590A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/04—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the partial melting of at least one layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/02—2 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B32B2250/242—All polymers belonging to those covered by group B32B27/32
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0253—Polyolefin fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/06—Vegetal fibres
    • B32B2262/062—Cellulose fibres, e.g. cotton
    • B32B2262/065—Lignocellulosic fibres, e.g. jute, sisal, hemp, flax, bamboo
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/025—Polyolefin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/31—Heat sealable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/72—Density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, zejména sendvičů, kde základní vrstva lehčeného polypropylenového jádra o tloušťce 1 až 100 mm s objemovou hmotností 20 až 250 kg/m3 má na jedné nebo obou stranách připojenu termoadhezivní mezivrstvu o tloušťce 5 až 500 µm na bázi kopolymeru polypropylenu specifického teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 150 °C a/nebo iniciační teplotou svaření TSIT v rozsahu 70 až 140 °C a/nebo teplotou tání Tm v rozsahu 100 až 155 °C, přičemž uvedeným kopolymerem polypropylenu termoadhezivní mezivrstvy je kopolymer vybraný ze skupiny zahrnující polypropylenové C2/C4 terpolymery s iniciační teplotou svaření TSIT v rozsahu 70 až 130 °C, propylenetylenové random (náhodné) kopolymery s teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 100 až 150 °C a random (náhodné) kopolymery jednotek izotaktického propylenu s náhodnou distribucí etylenových jednotek polymerované s použitím metalocenových katalyzátorů s teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 110 °C. Dále se řešení týká způsobu výroby tohoto polotovaru lehčeného jádra.

Description

Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru
Oblast techniky
Vynález se týká polotovaru lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsobu jeho výroby a dále polypropylenového laminátu sendvičového typu vyrobeného s využitím tohoto polotovaru lehčeného jádra.
Dosavadní stav techniky
Pokud jde o vícevrstvé lamináty s lehčeným jádrem obecně, jsou v současné době známa různá řešení. Tak např. americká přihláška US 4167431 A uvádí způsob zhotovení laminátu, při němž se lehčená PVC vrstva s uzavřenými buňkami, která má na sobě tepelně svaříteIný povlak z polymethylmethakrylátu s vysokou molekulovou hmotností a má teplotu okolí, spojuje s vytlačovanou PVC fólií bez nebezpečí poškození uvedené lehčené vrstvy. Zhotovený laminát se ihned po té ochlazuje pro zabránění následného poškození lehčené vrstvy. Problémem je, že v patentu uvedená polymethylmetakrylátová spojovací vrstva je účinná pro PVC materiály, pro PP lamináty je ale nepoužitelná.
Čínský patent CN 110216958 B se týká vícevrstvé laminované fólie, která obsahuje lehčené vrstvy a má nízkou tepelnou vodivost a dobrou odolnost v tahu a tlaku. Vícevrstvý fóliový laminát je vytvořen střídavým laminováním lehčené vrstvy a kompaktní vrstvy, přičemž kompaktní vrstva je ze samostatného polyolefmového materiálu a pěnová vrstva je vytvořena smícháním a napěněním dvou polyolefmových materiálů. Způsob přípravy zahrnuje kroky: dávkování polypropylenu a směsi ethylen-oktenového kopolymeru a nízkohustotního polyethylenu odděleně do dvou extrudérů, smíchání tavenin ze dvou extrudérů v koextruzní hlavě, následné vedení přes multiplikátor, aby se dosáhlo vícevrstvého stohování, úprava získané vícevrstvé taveniny v kalibračním zařízení tak, aby se získala PP/(POE/UDPE) střídavě laminovaná mikrovrstva, ve které jsou lehčená vrstva a kompaktní vrstva střídavě laminovány použitím rozdílu teplot tání PP a směsi POE/LDPE v přerušovaném pěnění. Výsledný vícevrstvý materiál má dobré tepelně izolační a mechanické vlastnosti a výrobní náklady jsou nízké. Vícevrstvá fólie je určena pro aplikace pro tepelně a zvukově izolační obaly. Způsob výroby vícevrstvé laminované fólie je ale určen pouze pro materiály v řádu tlouštěk fólií. Jeho použití pro sendvičové lamináty větších tlouštěk (desky) není z technického hlediska možné.
Korejský patent KR 101830688 B1 se týká sendvičového laminátového panelu, který obsahuje lehčené jádro a krycí ochranné vrstvy z nehořlavého materiálu připojené k jádru prostřednictvím adhezivních mezivrstev. Krycí ochranné vrstvy jsou speciální, nárazuvzdomé např. na bázi hliníkové tenko vrstvě fólie, nylonové vrstvy, PP fólie napařené nebo potažené oxidem hlinitým. Adhezivními vrstvami jsou filmy nebo fólie na bázi polymeru obsahujícího na hlavním polyolefmovém řetězci polární fimkční skupinu, kterou může být hydroxylová skupina, skupina karboxylové kyseliny, skupina anhydridu kyseliny, aminoskupina, epoxidová skupina, isokyanátová skupina, oxazolinová skupina a maleimidová skupina. Jedná se o sendvičové lamináty se speciálními krycími vrstvami, čemuž odpovídá i specifické složení adhezivních mezivrstev. Pro PP sendvičové lamináty s kompozitními PP krycími vrstvami nejsou takové adheživní mezivrstvy vhodné.
Předmětem patentu US 6287678 B1 je kompozitní konstrukční panel s termoplastickým lehčeným jádrem a kompozitními krycími vrstvami obsahujícími v polymemí matrici přírodní vlákna. Termoplastickým materiálem všech vrstev je s výhodou polypropylen - jádro sestává z expandované polypropylenové tuhé pěny. Při způsobu výroby kompozitního konstrukčního panelu se v prvním lisovacím kroku nalaminuje a nalisuje na pěnové jádro předehřátá první
- 1 CZ 310352 B6 vnější vrstva a poté v druhém kroku druhá předehřátá vnější vrstva. Mezi oběma kroky formování je vhodná prodleva s ochlazením laminátu. Krycí vrstvy obsahují vedle přírodních vláken v polyolefmové matrici dále vlákna polyolefmová (PP), jejichž prostřednictvím dochází ke spojování krycích vrstev s jádrem při tepelné laminaci. Tento způsob laminace je veden snahou, aby nedošlo k nežádoucímu přehřátí lehčeného jádra, ovšem za tu cenu, že mezi prvním a druhým krokem je zařazeno ochlazení laminátu a s ním související ztráty tepelné energie. Také spojení laminovaných vrstev prostřednictvím PP vláken obsažených v polymemí matrici kompozitních vrstev nemusí být z hlediska výsledných vlastností laminátu optimální.
Při výrobě polypropylenových sendvičů tepelnou laminaci výztužných kompozitních vrstev na bázi polypropylenu (PP) na pěnové vytlačované polypropylenové (XPP) jádro se používají cyklické lisy (viz obr. 1) nebo kontinuální pásové lisy (viz obr. 2). V první fázi laminace se provádí aktivace kontaktních ploch spoje teplotou Ti za současného spojení zalisováním tlakem Ρχ, v druhé fázi se horký spoj ochladí na teplotu Tý, za stálého působení tlaku Pj, případně tlaku Ρχ, po dobu ΐχ a nebo rychlosti v, k dosažení konečné pevnosti spoje.
Velkým problémem při této laminaci je úzký interval laminační teploty definovaný teplotou tání, případně iniciační teplotou svaření materiálu výztužné kompozitní vrstvy na bázi PP s teplotou tání v intervalu 155 až 173 °C a materiálu XPP jádra s teplotou tání v intervalu 155 až 165 °C.
Na jedné straně je žádoucí dosažení dostatečně vysoké laminační teploty, aby se v potřebné míře aktivovaly kontaktní plochy spoje a výztužné kompozitní vrstvy na bázi PP se s XPP jádrem dostatečně propojily.
Na druhé straně je ale žádoucí laminační teplota, která nebude tak vysoká, aby došlo k poškození výztužné kompozitní vrstvy na bázi PP roztavením vedoucím k nekvalitnímu povrchu PP sendviče nebo k poškození XPP jádra roztavením vedoucím k úbytku tloušťky XPP jádra a tím nežádoucí redukci tloušťky finálního PP sendviče, případně v horším případě i ke vzniku míst na hotovém PP sendviči, kde není výztužná kompozitní vrstva na bázi PP s XPP jádrem dokonale spojena.
Procesní okno laminační teploty Ti je z výše uvedených důvodů velmi úzké a pohybuje se v intervalu pouze 5 °C, zpravidla v rozsahu 160 až 165 °C.
Laminace výše uvedeným způsobem se navíc komplikuje s použitím větší tloušťky výztužné kompozitní vrstvy na bázi PP. Laminace výztužné kompozitní vrstvy tloušťky větší než 1 mm je opravdu komplikovaná, je spojena s výrazným prodloužením času ohřevu a s limitovanou kvalitou výsledných PP sendvičů.
Laminace uvedeným způsobem se dále komplikuje také v případě použití XPP jader s nižší objemovou hmotností, která jsou na vysokou teplotu citlivá a rychle se poškozují. Použití XPP jádra o objemové hmotností nižší než 80 kg/m3 je pro tento způsob laminace prakticky nemožné.
Podstata vynálezu
K odstranění výše uvedených problémů přispívá do značné míry polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, zejména sendvičů podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že základní vrstva lehčeného polypropylenového jádra (XPP) o tloušťce 1 až 100 mm s objemovou hmotností 20 až 250 kg/m3 má na jedné nebo obou stranách připojenu termoadhezivní mezivrstvu o tloušťce 5 až 500 pm na bázi kopolymeru polypropylenu specifického teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 150 °C a/nebo iniciační teplotou svaření Tsit v rozsahu 70 až 140 °C a/nebo teplotou tání Tm v rozsahu 100 až 155 °C.
-2CZ 310352 B6
Kopolymerem polypropylenu termoadhezivní mezivrstvy specifickým nižší teplotou tání v rozsahu 100 až 155 °C a/nebo iniciační teplotou svaření v rozsahu 80 až 140 °C může být především kopolymer vybraný ze skupiny zahrnující polypropylenové C2/C4 terpolymery s iniciační teplotou svaření Tsn v rozsahu 70 až 130 °C, propylenetylenové random (náhodné) kopolymery s teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 100 až 150 °C a random (náhodné) kopolymery jednotek izotaktického propylenu s náhodnou distribucí etyienových jednotek polymerované s použitím metalocenových katalyzátorů s teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 110 °C.
Podstata způsobu výroby polotovaru lehčeného jádra podle vynálezu spočívá v tom, že na základní vrstvu vytlačovaného polypropylenového jádra o tloušťce 1 až 100 mm se nanáší z jedné nebo obou jeho stran termoadhezivní mezivrstva nebo mezivrstvy o tloušťce 5 až 500 pm na bázi kopolymeru polypropylenu specifického teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 155 °C a/nebo iniciační teplotou svaření Tsit v rozsahu 70 až 140 °C a/nebo teplotou tání Tm v rozsahu 100 až 155 °C extruzním povlakováním nebo tepelnou laminací termoadhezivní mezivrstvy ve formě fólie, textilie, mřížky nebo pavučiny.
Polypropylenový laminát sendvičového typu obsahuje lehčené jádro podle vynálezu na jedné nebo obou jeho stranách překryté výztužnou kompozitní vrstvou nebo vrstvami o tloušťce 0,1 až 10,0 mm, a hustotě 900 až 2000 kg/m3 na bázi polypropylenu s vláknitým nebo částicovým plnivem. Výztužná kompozitní vrstva nebo vrstvy mohou mít na straně přiléhající k lehčenému jádru rovněž připojenu termoadhezivní mezivrstvu o tloušťce 5 až 500 pm shodného složení jako termoadhezivní vrstvy připojené k jádru.
Hlavní přínos polotovaru lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek podle vynálezu, zejména pak polypropylenových sendvičů podle vynálezu, spočívá v tom, že aplikace termoadhezivní mezivrstvy nebo mezivrstev na bázi kopolymerů polypropylenu specifických nižší teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 150 °C a/nebo iniciační teplotou svaření Tsit v rozsahu 70 až 140 °C a/nebo teplotou tání Tm v rozsahu 100 až 155 °C umožňuje rozšíření teplotního procesního okna laminační teploty Ti na interval 20 až 45 °C, přičemž není nutné, aby maximální teplota laminace Ti překročila teplotu 155 °C. Takto upravený polotovar jádra, případně i výztužné kompozitní vrstvy na bázi PP dávají pak možnost využití laminační teploty Ti definované intervalem teploty tání použité termoadhezní mezivrstvy. Případně může být laminační teplota Ti definovaná parametrem iniciační teploty svaření (SIT - seal initiation temperature) použité termoadhezní vrstvy, kdy by se minimální laminační teplota Ti měla pohybovat nad touto teplotou.
Díky velmi malé tloušťce termoadhezivní mezivrstvy 5 až 500 pm, a tím její malé tepelné kapacitě, je možno tuto mezivrstvu nanášet i vyššími teplotami, aniž by došlo k poškození jádra z XPP. Díky aplikaci při vysoké teplotě dojde k dokonalému spojení adhezivní vrstvy na bázi PP s XPP jádrem případně s výztužnou kompozitní vrstvou na bázi PP.
Při nanášení termoadhezivní mezivrstvy na bázi PP na XPP jádro extruzním povlakováním nebo tepelnou laminací termoadhesivní mezivrstvy ve formě fólie, textilie, mřížky nebo pavučiny se teplota aplikace pohybuje dle zvolené metody a s přihlédnutím na možné poškození XPP jádra, zpravidla v rozsahu 155 až 180 °C. Zalisování adhezní vrstvy se provádí tlakem do 100 kPa. Doba působení teploty a tlaku je v rozsahu do 10 s. Termoadhezivní mezivrstva se zpravidla nanáší z obou stran XPP jádra.
Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek a způsob jeho výroby i použití tohoto polotovaru pro polypropylenový laminát sendvičového typu podle vynálezu přináší následující výhody a zlepšení proti současným způsobům výroby polypropylenových desek a sendvičů:
Možnost používání XPP jader s velmi nízkou objemovou hmotností až 20 kg/m3.
- 3 CZ 310352 B6
- Zvýšení maximální tloušťky použitelných výztužných kompozitních vrstev na bázi PP až na 10 mm.
Zvýšení produktivity laminace sendvičů zkrácením doby lisování ti a t2, případně zvýšením rychlosti v.
- Snížení rizika poškození výztužných kompozitních vrstev na bázi PP částečným nebo úplným roztavením.
Snížení rizika špatného spojení kompozitních vrstev na bázi PP a XPP jádra z důvodu nedostatečné aktivace kontaktních ploch při nízké teplotě Ti nebo krátké době působení teploty Ti.
Snížení rizika špatného spojení kompozitních vrstev na bázi PP a XPP jádra z důvodu neúměrného poškození XPP jádra příliš vysokou teplotou Ti.
Objasnění výkresů
K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží přiložené výkresy, ve kterých představuje:
obr. 1 schéma laminace výztužných kompozitních vrstev na pěnové jádro při používání v cyklických lisech - stávající způsob;
obr. 2 schéma kontinuální laminace výztužných kompozitních vrstev na pěnové jádro při používání v pásových lisech - stávající způsob;
obr. 3 schéma nanesení termoadhezivních mezivrstev na pěnové jádro;
obr. 4 schéma nanesení termoadhezivních mezivrstev na pěnové jádro i na výztužné kompozitní vrstvy;
obr. 5 schéma laminace výztužných kompozitních vrstev na pěnové jádro v cyklických lisech při použití termoadhezivních mezivrstev podle obr. 4;
obr. 6 schéma kontinuální laminace výztužných kompozitních vrstev na pěnové jádro v pásových lisech při použití termoadhezivních mezivrstev podle obr. 3.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek v příkladném provedení (viz obr. 3) obsahuje základní vrstvu 2 vytlačovaného polypropylenového jádra (XPP) o tloušťce 26 mm s objemovou hmotností 200 kg/m3, která má na jedné nebo obou stranách připojenu termoadhezivní mezivrstvu 3 o tloušťce 400 pm na bázi polypropylenového C2/C4 terpolymeru s iniciační teplotou svaření Tsu = 112 °C a teplotou tání dle Vicata Tv = 137 °C . Konkrétně kopolymeru Adsyl 3 C 30 F HP.
Způsob výroby polotovaru lehčeného jádra podle vynálezu spočívá v tom, že na základní vrstvu 2 lehčeného polypropylenového jádra se nanáší z jedné nebo obou jeho stran termoadhezivní mezivrstva 3 nebo mezivrstvy na bázi polypropylenového C2/C4 terpolymeru extruzním povlako váním.
Příklad 2
Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek v příkladném provedení je shodný s příkladem 1, konkrétním materiálem termoadhezivní vrstvy 3 je ale polypropylenový
-4CZ 310352 B6
C2/C4 terpolymer s iniciační teplotou svaření Tsrr v rozsahu 70 až 130 °C a teplotou tání dle Vicata Tv v rozsahu 70 až 155 °C vybraný ze skupiny zahrnující Adsyl 7410 XCP, Clyrell RC213M, Borseal™ TD115BF, Borealis PP TD320BF, Topilene C600HF PP, Hanwha TotalEnergies PP TF412, ELTEX® P KV359 a SABIC®PP 8271.,.
Příklad 3
Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek v příkladném provedení obsahuje (viz obr. 3) základní vrstvu 2 vytlačovaného polypropylenového jádra (XPP) o tloušťce 80 mm s objemovou hmotností 40 kg/m3, která má na jedné nebo obou stranách připojenu termoadhezivní mezivrstvu 3 o tloušťce 70 pm na bázi propylenetylenového random (náhodného) kopolymeru s teplotou tání podle Vicata Tv::: 130 °C a pikem teploty tání Tm ::: 145 °C. Konkrétně Total PPR6288.
Způsob výroby polotovaru lehčeného jádra podle vynálezu spočívá v tom, že na základní vrstvu 2 lehčeného polypropylenového jádra se nanáší z jedné nebo obou jeho stran termoadhezivní mezivrstva 3 nebo mezivrstvy na bázi propylenetylenového random (náhodného) kopolymeru tepelnou laminací termoadhezivní mezivrstvy ve formě fólie.
Příklad 4
Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek v příkladném provedení je shodný s příkladem 3, konkrétním materiálem termoadhezivní vrstvy 3 je ale propylenetylenový random (náhodný) kopolymer s teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 100 až 150 °C vybraný ze skupin zahrnující Borealis RB707CF, Borealis RD265CF, SABIC®PP 622L, Moplen RP225M, ExxonMobil™ PP9513, Total 6571BB a Moplen RP220M.
Příklad 5
Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek v příkladném provedení obsahuje (viz obr. 3) základní vrstvu 2 vytlačovaného polypropylenového jádra (XPP) o tloušťce 9,2 mm s objemovou hmotností 80 kg/m3, která má na jedné nebo obou stranách připojenu termoadhezivní mezivrstvu 3 o tloušťce 40 pm na bázi random (náhodného) kopolymeru jednotek izotaktického propylenu s náhodnou distribuci etyienových jednotek polymerovaného s použitím metalocenových katalyzátorů s teplotou tání podle Vicata Tv ~ 77,3 °C ve směsi s propylenetylenovym random (náhodným) kopoíymerem s teplotou tání podle Vicata Tv = 125 °C. Konkrétně 40% Vistamaxx 3588FL + 60% Moplen RP220M.
Způsob výroby polotovaru lehčeného jádra podle vynálezu spočívá v tom, že na základní vrstvu 2 lehčeného polypropylenového jádra se nanáší z jedné nebo obou jeho stran termoadhezivní mezivrstva 3 nebo mezivrstvy na bázi random (náhodného) kopolymeru jednotek izotaktického propylenu s náhodnou distribucí etyienových jednotek polymerovaného s použitím metalocenových katal yzátorů.
Příklad 6
Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek v příkladném provedení je shodný s příkladem 3, konkrétním materiálem termoadhezivní vrstvy 3 je ale random (náhodný) kopolymer jednotek izotaktického propylenu s náhodnou distribuci etyienových jednotek polymerovaný- s použitím metalocenových katalyzátorů s teplotou táni podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 110 °C ve směsi s 0 až 80% hmotn. propylenetylenového random (náhodného) kopolymeru s teplotou tání podle Vicata v rozsahu 100 až 150 °C. Konkrétně směs Vistamaxx 3980FL + Moplen RP220M, případně čistý Vistamaxx 3588FL.
Příklad 7
- 5 CZ 310352 B6
Výztužná kompozitní vrstva 1 na bázi PP 1 je v příkladném provedení připravena ze 4 dílčích vrstev polypropylenové fólie o celkové hmotnosti 400 g/m2 vyztužené konopnými vlákny orientovanými ve 40% podílu v jednom směru. Fólie jsou vůči sobě orientované střídavě 0°a 90°. Jako pátá vrstva je podle obr. 4 přidána termoadhezivní mezivrstva 3 ve formě fólie o tloušťce 50 pm vyrobená extruzním litím z polymeru na bázi propylenety lenového random (náhodného) kopolymeru podrobněji specifikovaného v příkladu 2 s teplotou tání podle Vicata Tv 130 °C, s pikem teploty tání 145 °C. Všech 5 vrstev je k sobě nalaminováno v cyklickém lisu za horka při teplotě 180 °C, tlaku 0,5 MPa po dobu 1 minuty a ochlazeno v cyklickém lisu při teplotě 70 °C, tlaku 0,8 MPa po dobu 1 minuty. Délka a šířka takto připravené výztužné kompozitní vrstvy je 2500 mm a 1250 mm.
Na pěnové polypropylenové (XPP) jádro 2 o objemové hmotnosti 40 kg/m3 a tloušťce 80 mm je z obou stran (podle obr. 4) nalaminovaná termoadhezivní mezivrstva 3 ve formě fólie, tloušťky 70 pm, vyrobené extruzním litím z polymeru na bázi propylenety]enového random (náhodného) kopolymeru podrobněji specifikovaného v příkladu 2 s teplotou tání podle Vicata Tv=130 °C, s pikem teploty tání Tm=145 °C. Laminace je provedena v cyklickém lisu za horka při teplotě 165 °C, tlaku 0,1 MPa po dobu 5 sekund, po laminaci je laminát ochlazen ofukem vzduchem. Délka a šířka takto připraveného jádra je 2500 mm a 1250 mm.
Takto připravené dvě výztužné kompozitní vrstvy 1 na bázi PP a pěnové polypropylenové (XPP) jádro 2 s termoadhezivními vrstvami 3 na všech kontaktních plochách se laminují v polypropylenový sendvič v kontinuálním pásovém lisu (obdobném obr. 6) za podmínek ohřevu teploty Ti = 155 °C, tlaku Pi=0,03 MPa, velikosti štěrbiny 20,5 mm, délce topné zóny lisu 3 metry a za podmínek chlazení teploty T2 = 50 °C, tlaku P2=0,l MPa, velikosti štěrbiny 20,1 mm a délce chladicí zóny lisu 2 metry. Rychlost laminace je nastavena na 6 m/min. Délka a šířka takto vyrobeného polypropylenového sendviče, po ořezu okrajů, je 2440 mm a 1220 mm. Jeho výsledná tloušťka je 20,0 mm.
Příklad 8
Výztužná kompozitní vrstva 1 na bázi PP se připraví konsolidací vrstvy hybridní tkaniny se skladbou 40% polypropylenových vláken a 60% skleněných vláken, v keprové vazbě, o hmotnosti 5,0 kg/m2, a termodhezivní vrstvy 3 nanášené ve formě prášku v množství 70 g/m2, z polymeru na bázi polypropylenového C2/C4 terpolymeru podrobněji specifikovaného v příkladu! s iniciační teplotou svaření (SIT - seal initiation temperature) Tsit=112°C a teplotou tání dle Vicata TV=1.37°C. Konsolidace probíhá v kontinuálním pásovém lisu za podmínek ohřevu teploty Ti = 180 °C, tlaku Pi = 0,1 MPa, délky topné zóny lisu 2 metry a za podmínek chlazení teploty T2 = 70 °C, tlaku P2 = 0,2 MPa, délky chladicí zóny lisu 1 metr. Rychlost konsolidace je nastavena na 0,5 metrů/minutu. Výsledná výztužná kompozitní vrstva s termoadhesivní vrstvou se vyrábí v šířce 3050 mm a navíjí se do návinů.
Na pěnové polypropylenové (XPP) jádro 2 o objemové hmotnosti 200 kg/m3 a tloušťce 26 mm jez obou stran extruzně napovlakovaná termoadhezivní vrstva 3 tloušťky 400 pm, z polymeru na bázi polypropylenového C2/C4 terpolymeru podrobněji specifikovaného v příkladu 1 s iniciační teplotou svaření (SIT - seal initiation temperature) Tsit = 112 °C a teplotou tání dle Vicata Tv ::: 137 °C.
Takto připravené dvě výztužné kompozitní vrstvy 1 na bázi PP a jedno pěnové polypropylenové (XPP) jádro 2 s termoadhezivními vrstvami 3 na všech kontaktních plochách (v sestavě podle obr. 4) se laminují v polypropylenový sendvič v kontinuálním pásovém lisu (obdobnému obr. 6) za podmínek ohřevu teploty Ti = 155 °C, tlaku Pi = 0,05 MPa, velikosti štěrbiny 31,5 mm, délce topné zóny lisu 3 m a za podmínek chlazení teploty T2 = 50 °C, tlaku P2 = 0,06 MPa, velikosti štěrbiny 31,1 mm, délce chladicí zóny lisu 2 m. Rychlost laminace je nastavena na 2 m/min.
-6CZ 310352 B6
Délka a šířka takto vyrobeného polypropylenového sendviče po ořezu okrajů je 20 000 a 3000 mm. Jeho výsledná tloušťka je pak 31 mm.
Příklad 9
Výztužná kompozitní vrstva 1 na bázi PP se připraví koextruzí litím fólie tloušťky 0,75 mm z kompoundu recyklovaného polypropylenu plněným talkem v podílu 40% a termoadhezivní vrstvy 3 v tloušťce 30 pm z polymeru na bázi polypropylenového C2/C4 terpolymeru podrobněji specifikovaného v příkladu 1 s iniciační teplotou svaření (SIT - seal initiation temperature) Tsit = 95 °C a teplotou táni dle Vicata Tv = 126 °C. Výsledná výztužná kompozitní vrstva s termoadhezivní vrstvou se vyrábí v šířce 1250 mm a navíjí se do návinů.
Na pěnové polypropylenové (XPP) jádro 2 o objemové hmotnosti 80 kg/m3 a tloušťce 9,2 mm jez obou stran nalaminovaná termoadhezivní vrstva 3 ve formě fólie, tloušťky 40 pm, vyrobené extruzním litím, z polymeru na bázi polypropylenového C2/C4 terpolymeru podrobněji specifikovaného v příkladu 1 s iniciační teplotou svaření (SIT - seal initiation temperature) Tsit = 95 °C a teplotou tání dle Vicata Tv = 126 °C. Laminace probíhá v kontinuálním pásovém lisu za podmínek ohřevu teploty Ti = 155 °C, tlaku Pi = 0,005 MPa, délky topné zóny lisu 2 m, velikosti štěrbiny 9,0 mm a za podmínek chlazení teploty T2 = 20 °C, tlaku P2 = 0,02 MPa, délky chladicí zóny lisu 1 m, velikosti štěrbiny 8,8 mm. Rychlost laminace je nastavena na 20 m/min. Délka a šířka takto připraveného pěnového jádra jsou 1220 mm a 2050 mm.
Takto připravené dvě výztužné kompozitní vrstvy 1 na bázi PP a jedno pěnové polypropylenové (XPP) jádro 2 s termoadhezivními vrstvami 3 na všech kontaktních plochách se laminují v polypropylenový sendvič lisováním v teplém cyklickém lisu (podle obr. 5) při teplotě Ti = 130 °C, tlaku Pi = 0,1 MPa, po dobu ti = 30 sekund, velikosti štěrbiny 10,2 mm a následně ve studeném cyklickém lisu při teplotě T2 = 40 °C, tlaku P2 = 0,2 MPa, po dobu Ϊ2 = 30 s, velikosti štěrbiny 10,0 mm. Délka a šířka takto vyrobeného polypropylenového sendviče, po ořezu okrajů, je 2000 mm a 1000 mm. Jeho výsledná tloušťka je pak 10 mm.
Průmyslová využitelnost
Polotovar lehčeného jádra podle vynálezu je určen k výrobě různých vícevrstvých polypropylenových desek, především pak polypropylenových laminátů sendvičového typu.

Claims (2)

1. Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, zejména sendvičů, vyznačující se tím, že základní vrstva lehčeného polypropylenového jádra o tloušťce 1 až 100 mm s objemovou hmotností 20 až 250 kg/m3 má na jedné nebo obou stranách připojenu termoadhezivní mezivrstvu o tloušťce 5 až 500 pm na bázi kopolymeru polypropylenu specifického teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 150 °C a/nebo iniciační teplotou svaření Tsit v rozsahu 70 až 140 °C a/nebo teplotou tání Tm v rozsahu 100 až 155 °C, přičemž uvedeným kopolymerem polypropylenu termoadhezivní mezi vrstvy je kopolymer vybraný ze skupiny zahrnující polypropylenové C2/C4 terpolymery s iniciační teplotou svaření Tsit v rozsahu 70 až 130 °C, propylenetylenové random kopolymery s teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 100 až 150 °C a random kopolymery jednotek izotaktického propylenu s náhodnou distribucí etylenových jednotek polymerované s použitím metalocenových katalyzátorů s teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 110 °C.
2. Způsob výroby polotovaru lehčeného jádra podle nároku 1, vyznačující se tím, že na základní vrstvu lehčeného polypropylenového jádra o tloušťce 1 až 100 mm se nanáší z jedné nebo obou jeho stran termoadhezivní mezivrstva nebo mezivrstvy o tloušťce 5 až 500 pm na bázi kopolymeru polypropylenu specifického nižší teplotou tání podle Vicata Tv v rozsahu 70 až 150 °C a/nebo iniciační teplotou svaření Tsit v rozsahu 70 až 140 °C a/nebo teplotou tání Tm v rozsahu 100 až 155 °C extruzním povlakováním nebo tepelnou laminací termoadhezivní mezivrstvy ve formě fólie, textilie, mřížky nebo pavučiny.
CZ2024-154A 2024-04-22 2024-04-22 Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru CZ2024154A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-154A CZ2024154A3 (cs) 2024-04-22 2024-04-22 Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru
PCT/CZ2025/050036 WO2025223590A1 (en) 2024-04-22 2025-04-22 A semi-finished light-foam core of multilayered polypropylene boards and a method of its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-154A CZ2024154A3 (cs) 2024-04-22 2024-04-22 Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ310352B6 true CZ310352B6 (cs) 2025-03-26
CZ2024154A3 CZ2024154A3 (cs) 2025-03-26

Family

ID=95065415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2024-154A CZ2024154A3 (cs) 2024-04-22 2024-04-22 Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ2024154A3 (cs)
WO (1) WO2025223590A1 (cs)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10138418A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Kurabo Ind Ltd 多層ホットメルトフィルムおよび積層体
JP2002068199A (ja) * 2000-09-01 2002-03-08 Jsp Corp 表皮付き発泡粒子成型体製容器
US20070114816A1 (en) * 2005-06-30 2007-05-24 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Undercarriage liner made of plastic for a vehicle
CZ36886U1 (cs) * 2022-11-07 2023-03-14 Spur A.S. Plně recyklovatelná sendvičová deska s lehčeným jádrem

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101806A1 (de) * 1991-01-23 1992-07-30 Basf Ag Schockabsorbierende propylenpolymer-verbundformteile

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10138418A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Kurabo Ind Ltd 多層ホットメルトフィルムおよび積層体
JP2002068199A (ja) * 2000-09-01 2002-03-08 Jsp Corp 表皮付き発泡粒子成型体製容器
US20070114816A1 (en) * 2005-06-30 2007-05-24 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Undercarriage liner made of plastic for a vehicle
CZ36886U1 (cs) * 2022-11-07 2023-03-14 Spur A.S. Plně recyklovatelná sendvičová deska s lehčeným jádrem

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025223590A1 (en) 2025-10-30
CZ2024154A3 (cs) 2025-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cabrera et al. Design and manufacture of all-PP sandwich panels based on co-extruded polypropylene tapes
US5223346A (en) Hdpe/polypropylene film laminates
EP2109532B1 (en) Pre-impregnated material with semi-crystalline matrix and amorphous surface layer
CZ238292A3 (en) Process for producing a connecting board consisting of a core with regularly-arranged cells and at least one cover layer
CN101547788A (zh) 制造单向排列的聚合物带材的层合物的方法
US6132539A (en) Method for manufacturing packaging materials with a polyolefin foam layer
JP2006525141A (ja) 不織複合要素
JP2023002513A5 (ja) 板状の複合部材を製造する方法およびそれにより製造された複合部材
CN107088932A (zh) 一种热熔胶黏剂用于人造板生产的胶合方法
CZ310352B6 (cs) Polotovar lehčeného jádra vícevrstvých polypropylenových desek, způsob jeho výroby a polypropylenový laminát sendvičového typu na bázi tohoto polotovaru
JP2017196892A (ja) 成形加工用フラットヤーンラミネートシート及び成形加工品
KR101776596B1 (ko) 폴리프로필렌우븐층을 갖는 부직포포대 및 그 제조방법
KR20230089310A (ko) 원단 접착 생산성이 향상된 차량용 리어 시트 백커버 제조방법
US6040250A (en) Multi-layer thermoformable laminates and methods of their manufacture
CN115666927A (zh) 聚合物泡沫层压结构
KR102737992B1 (ko) 경량 소프트트림 복합소재 및 이의 제조방법
KR102127555B1 (ko) 알루미늄 증착 필름과의 열접착성이 우수한 폴리프로필렌계 핫멜트 필름
JP3739563B2 (ja) 多層ホットメルトフィルム
JP2022512926A (ja) 熱可塑的に変形可能な繊維強化平面状半製品の製造方法
JPH08229941A (ja) 抄造法スタンパブルシート、軽量スタンパブルシート成形品および軽量スタンパブルシート表皮貼合品
JPS62174131A (ja) 自動車用内装材の製造方法
JP7438838B2 (ja) 自動車内装材料およびその製造方法
JP3088642B2 (ja) 多層ホットメルトフィルムおよび積層体
KR101915809B1 (ko) 열융착 저밀도 폴리에틸렌 부직포 및 그의 제조방법
KR101073217B1 (ko) 한지패널 제조방법