PL178516B1 - Płyta kompozytowa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest płyta kompozytowa, z której metodą głębokiego tłoczenia wykonywana jest wkładka do wyrobów sanitarnych, zwłaszcza wanien, brodzików, zlewów, umywalek, przy czym na podłożu, zwłaszcza z kopolimeru akrylonitrylowo-butadienowo- . styrenowego (ABS), umieszczonajest powłoka z polimetakrylanu metylu (PMm, szkło akrylowe).

Dotychczas na różne wkładki do wyrobów sanitarnych (wanny, zlewy, brodziki, panele natryskowe) stosowano płyty z odlewanego akrylonitrylu lub płyty wyciskane współbieżnie z ABS/PMM.

Europejska norma EN 263 opisuje dokładnie wymagania i metodykę badań, którym podlega płyta z odlewanego akrylu na wanny i brodzik do użytku domowego.

Opisane w normie EN 263 wymagania '(poza ogólnymi wymaganiami co do surowca zastosowanego na odlewaną płytę akrylową) spełniane były dotychczas przez wyciskane współbieżnie płyty z BAS z powłoką z polimetakrylanu metylu (PMM) jedynie częściowo.

Wymaganie zawarte w rozdziale 9 normy EN 263 „Odporność na gorącą wodę” nie mogło być do dnia dzisiejszego spełnione ze 100-procentową. pewnością przez wyciskanie współbieżnie płyty ABS/PMM. Do tego dochodzi doświadczenie, że zalecana próba nie jest zbliżona w wystarczającym, stopniu do rzeczywistości o tyle, że me uwzględnia wpływu agresywnych rozpuszczalników, dopuszczonych w wielu krajach jako składnik środków czyszczących, na odporność tworzyw sztucznych na gorącą wodę. Dlatego też zgłaszający opracował w ramach badań nad wyciskanymi współbieżnie płytami ABS/PMM własny test, który w trakcie badań wyciskanych współbieżnie płyt według punktu 9 normy EN 263 przewiduje dodatkowo, pomiędzy poszczególnymi cyklami, proces czyszczenia z użyciem dostępnych na rysunku, agresywnych środków czyszczących.

Przedmiotowy wynalazek opiera się na znajomości faktu, że pozytywny wynik wspomnianego testu można uzyskać jedynie wówczas, jeżeli powłoka z polimetakrylanu metylu wykazuje dostatecznie wysoka odporność chemiczną oraz odporność na gorącą/zimną wodę.

Wiadomo ponadto, że warstwa wierzchnia z PMM może spełnić lepiej te wymagania, jeżeli ciężar cząsteczkowy zastosowanego surowca jest jak najwyższy ewentualnie liczba stopowa (MFI = Melt flow index) jest jak najniższa. Z europejskiego opisu patentowego nr 225500 znane są płyty kompozytowe, składające się z ABS i powłoki z PMM, do wytwa178 516 rzania głęboko tłoczonych wkładek do wanien, które to płyty są wyciskane współbieżnie przez dyszę szerokoszczelinową i odznaczają się tym, że szkło akrylowe, tworzące powłokę zewnętrzną ma liczbę stopową MFI 230°C/3,8 (według DIN 53735) równą co najwyżej 2g/10', korzystnie 1g/10'. Okazało się, że nie we wszystkich przypadkach jest to wystarczające dla spełnienia wymogów wspomnianego wyżej testu.

Wartość liczby stopowej MFI 230°C/3,8 wynosząca na przykład 0,8g/10' według normy DIN 53735 oznacza, że ilość tworzywa sztucznego upłynionego w temperaturze 230°C i wypływającego przez otwór o szerokości 3,8 mm w czasie 10 minut wynosi 0,8 grama.

Ponadto europejski opis patentowy nr 304679 przedstawia możliwość poprawienia odporności na gorącą i zimni! wodę oraz odporności na pękanie naprężeniowe w płytach kompozytowych z ABS i PMM, przy czym na podłożu z ABS znajduje się powłoka z PMM, zaopatrzona w dodatkową warstwę wierzchnią, która składa się z 30 do 70 procent wagowych z polifluorku winylidenu (PFW), a w pozostałej części z PMm. Wanny te pozwoliły w znacznym stopniu spełnić zawarte w normie EN 263 wymagania odnośnie odlewanych płyt akrylowych na wanny i brodziki. Odporność na pękanie naprężeniowe, pod wpływem alkoholi, zwłaszcza alkoholu metylowego, jak również wyniki badania według punktu 9 EN 263 z dodatkowym procesem czyszczenia oceniono jednak jako niewystarczające.

Celem wynalazku jest opracowanie płyty kompozytowej określonego na wstępie rodzaju, która charakteryzuje się leps:^^. odpornością na gorącą i zimną wodę oraz odpornością na pękanie naprężeniowe spowodowane zawartymi w środkach czyszczących chemikaliami, zwłaszcza alkoholem.

Płyta, kompozytowa, z której metodą głębokiego tłoczenia wykonywana jest wkładka do wyrobów sanitarnych takich jak wanny, brodziki, zlewy, umywalki, przy czym na podłożu, zwłaszcza z kopolimeru akrylonitrylowo-butadienowo-styrenowego (ABS), umieszczona jest powłoka z polimetakrylanu metylu (PMM, szkło akrylowe), charakteryzuje się według wynalazku tym, że powłoka ze szkła akrylowego składa się z mieszaniny PMM modyfikowanego udamościowo i PMM standardowego.

Korzystnie MFI mieszaniny PMM 230°C/3,8 według DIN 53735 leży poniżej 0,8g/10'.

Korzystnie moduł sprężystości E mieszaniny zastosowanej w powłoce wynosi od 2500 do 2800 Mpa.

Korzystnie modyfikowany udamościowo PMM stanowi kopolimer metakrylanu metylu i mniej niż 30% masowych, korzystniej mniej niż 10%, akrylanu.

Korzystnie jako akrylan stosowany jest akrylan butylu, akrylan etylu lub akrylan metylu.

Pod pojęciem PMM standardowego rozumiane sąjedńorodne polimetakiylany metylu. Pod pojęciem PMM modyfikowanego udamościowo rozumiane są przede wszystkim kopolimery (stopy) metakrylanu metylu z innymi akrylanami (zwłaszcza akrylanem butylu, akrylanem etylu lub akrylanem metylu) w ilości mniejszej niż 30%o masowych, korzystnie mniejszej niż 10%.

Z badań zgłaszającego wynika, że odporność na pękanie naprężeniowe, zwłaszcza pod wpływem alkoholu, jest w przypadku PMM tym lepsza, im niższy jest moduł sprężystości (moduł E) i niższa MFI (liczba stopowa). Z reguły wymagania te bardzo dobrze spełniają modyfikowane udamościowo, wielocząsteczkowe gatunki PMM (niskie liczby stopowe, z reguły poniżej 2,0g/10' przy 230°C/3,8 według DIN 53753).

Wada tych gatunków PMM, modyfikowanych udamościowo, polega na tym, że charakteryzują się one niewielką, w porównaniu do gatunków niemodyfikowanych udamościowo, odpornością na zarysowanie, a przy dłuższym oddziaływaniu gorącej wody może nastąpić zmętnienie („zamglenie”) warstwy PMM. Stanowi to przyczynę, dla której wielkocząsteczkowych, modyfikowanych udamościowo gatunków PMM nie można do dnia dzisiejszego stosować w wyciskanych współbieżnie płytach z ABS i PMM, przeznaczonych do późniejszego wytwarzania wkładek do wanien i brodzików.

Zasadnicza zaleta wynalazku polega na tym, że w wyniku celowego zmieszania wielkocząsteczkowego (o niskiej MFI) PMM z wielkocząsteczkowym, modyfikowanym udamościowo PMM jako warstwą wierzchnią w płytach kompozytowym z powłoką z PMM osiąga się istotną poprawę odporności na gorącą i zimną wodę, chemiczną odporność na pękanie naprężeniowe, a jednocześnie zachowuje się niezmniejszoną wytrzymałość na zarysowanie.

178 516

Zmieszanie modyfikowanego udamościowo PMM ze standardowym PMM zasadniczo poprawia żądane własności i przeprowadzone przez zgłaszającego próby mieszania wykazały, że tylko stosunkowo wąski przedział możliwych mieszanin spełnia najwyższe wymagania (zwłaszcza wymagania normy EN 263 z dodatkowym czyszczeniem z użyciem agresywnych, dostępnych na rynku środków czyszczących) pod względem odporności na gorącą i zimną wodę oraz chemiczną odporność na pękanie naprężeniowe. Ten niewielki przedział jest najlepiej opisany przez liczbę stopową i/lub moduł sprężystości E mieszanin z modyfikowanego udamościowo PMM i standardowego PMM, a mianowicie MFI poniżej 0,8 i moduł sprężystości E pomiędzy 2500 i 2800 MPa.

Na podstawie uzyskanych wyników najwyższą odporność na gorącą i zimną wodę oraz odporność na pękanie naprężeniowe (zwłaszcza pod wypływem alkoholi) uzyskuje się dla mieszanin modyfikowanego udamościowo PMM i standardowego PMM, które charakteryzują się MFI 230°C/3,8 według DIN 53753 równą co najwyżej 0,8, a jednocześnie modułem sprężystości E (według ISO 527) od 2500 do 2800 MPa.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, który pokazuje płytę kompozytową złożoną z warstwy nośnej 1, warstwy 2 podłoża oraz powłoki 3.

Płyta kompozytowa według wynalazku może składać się przykładowo z płyty nośnej 1 o grubości kilku milimetrów, wykonanej z PMM zmieszanego z ABS. Jako następna warstwa 2 nałożona jest warstwa ABS o grubości równej około 10-20% (w odniesieniu do grubości całkowitej), która stanowi barwne podłoże pod powłokę 3 ze szkła akrylowego (PMM) o grubości od 1 do 30% (w odniesieniu do grubości całkowitej). Płytę kompozytową można wytwarzać na przykład poprzez wyciskanie współbieżne warstw w dyszy szerokoszczelinowej.

178 516

178 516 //^?Ζ

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Płyta kompozytowa, z której metodą głębokiego tłoczenia wykonywana jest wkładka do wyrobów sanitarnych takich jak wanny, brodziki, zlewy, umywalki, przy czym na podłożu, zwłaszcza z kopolimeru akrylonitrylowo-butadienowo-styrenowego (ABS), umieszczona jest powłoka z polimetakrylanu metylu (PMM, szkło akrylowe), znamienna tym, że powłoka (3) ze szkła akrylowego składa się z mieszaniny PMM modyfikowanego udamościowo i PMM standardowego.
2. 2. Płyta kompozytowa według zastrz. 1, znamienna tym, że MFI mieszaniny PMM 230°C/3,8 według DIN 53735 leży poniżej 0,8 g/10'.
3. 3. Płyta kompozytowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że moduł sprężystości E mieszaniny zastosowanej w powłoce (3) wynosi od 2500 do 2800 MPa.
4. 4. Płyta kompozytowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że modyfikowany udamościowo PMM w mieszaninie stanowi kopolimer metakrylanu metylu i mniej niż 30% masowych, korzystnie mniej niż 10%, akrylanu.
5. 5. Płyta kompozytowa według zastrz. 4, znamienna tym, że jako akrylan stosowany jest akrylan butylu, akrylan etylu lub akrylan metylu.