PL209675B1 - Pianka polimerowa oraz sposób jej wytwarzania - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy pianki polimerowej wybranej z grupy zawierającej poliolefiny, polimery metalocenowe, polistyreny, kopolimery i mieszaniny tych związków, przy czym pianka posiada co najmniej jeden materiał przyczepny nałożony w postaci taśmy na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki przed odgazowaniem tej pianki. Ponadto, wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wspomnianej pianki.

Pianki polimerowe są dobrze znane w obecnym stanie techniki, zaś pole ich zastosowania jest szerokie. W celu wytworzenia takich pianek polimery oraz, w przypadku, gdy jest to korzystne, dodatki są mieszane i uplastyczniane pod wpływem wysokiego ciśnienia oraz wysokiej temperatury. Do tej mieszaniny jest wtryskiwany gaz spieniający pod ciśnieniem, po czym mieszanina ta jest wytłaczana przez dyszę i ochładzana. Podczas wytłaczania mieszaniny do atmosfery zmniejsza się jej ciśnienie, co powoduje zwiększenie liczby pęcherzyków gazu powstającego w mieszaninie, skutkiem czego jest tworzenie się piany. Piana ta jest następnie odgazowywana.

W celu zapewnienia moż liwoś ci przymocowywania pianki do innych materiał ów, po jednej stronie pianki nakładany jest materiał przyczepny w postaci taśmy. Na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki nakładany jest zwykle topliwy klej samoprzylepny, który stanowi taśmę materiału przyczepnego. Taśma materiału przyczepnego zakrywana jest papierem zapobiegającym przywieraniu, który służy jako zabezpieczenie podczas transportu. Nałożenie materiału przyczepnego na świeżo wytłoczoną piankę powoduje jednak zwiększenie się nieregularności powierzchni pianki w miejscu, w którym nałożono taśmę materiału przyczepnego. Stwierdzono, że po odgazowaniu pianki jej powierzchnia zakryta taśmą materiału przyczepnego jest nieregularna i posiada nierówności. Poza nieatrakcyjnym z punktu widzenia estetyki wyglądem, te nieregularności powierzchni powodują nierównomierne przyleganie pianki do podłoża.

W pewnych zastosowaniach, na przykł ad w przypadkach, gdzie pożądane jest równomierne przyleganie pianki do podłoża, wymagane jest wykorzystanie pianki posiadającej gładką powierzchnię, która nie posiada żadnych nieregularności. W celu otrzymania takiej pianki, która w stanie odgazowanym obejmuje nie posiadającą nierówności gładką powierzchnię przylegającą, taśma materiału przyczepnego nakładana jest na powierzchnię pianki po jej odgazowaniu. W konsekwencji konieczne jest przechowywanie pianki po jej wytłoczeniu aż do odgazowania pianki. Dopiero wtedy na piankę nakładana jest taśma materiału przyczepnego. Dodatkowe manipulacje pianką, które są konieczne do uzyskania powierzchni przylegającej nie posiadającej nierówności, powodują jednak zwiększenie kosztów wytwarzania pianki.

Celem niniejszego wynalazku jest udostępnienie pianki posiadającej taśmę materiału przyczepnego nakładaną na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki, przy czym zakryta powierzchnia nie posiada nierówności po odgazowaniu pianki.

Przedmiotem wynalazku jest pianka polimerowa wybrana z grupy zawierającej poliolefiny, polimery metalocenowe, polistyreny, kopolimery i mieszaniny tych związków, przy czym pianka posiada co najmniej jeden materiał przyczepny nałożony w postaci taśmy na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki przed odgazowaniem tej pianki. Pianka polimerowa według wynalazku charakteryzuje się tym, że taśma materiału przyczepnego podzielona jest na szereg pasków, przy czym pierwszy zestaw pasków posiada materiał przyczepny, a drugi zestaw pasków jest pozbawiony tego materiału przyczepnego, zaś paski posiadające materiał przyczepny i paski pozbawione tego materiału są rozmieszczone naprzemiennie na powierzchni pianki, natomiast stosunek powierzchni zajmowanej przez paski posiadające materiał przyczepny i paski nie posiadające tego materiału wynosi od 0,2 do 5, korzystnie od 0,5 do 2, zaś powierzchnia stykająca się z materiałem przyczepnym po odgazowaniu pianki jest wolna od nierówności. W jednym z korzystnych wariantów wykonania pianki polimerowej według wynalazku materiał przyczepny ma postać topliwego kleju samoprzylepnego. W innym korzystnym wariancie wykonania pianki polimerowej według wynalazku paski są ciągłe lub nieciągłe. W jeszcze innym korzystnym wariancie wykonania pianki polimerowej według wynalazku paski są proste, faliste lub zygzakowate. W kolejnym korzystnym wariancie wykonania pianki polimerowej według wynalazku paski są równoległe do siebie. W następnym korzystnym wariancie wykonania pianki polimerowej według wynalazku szerokość pasków mieści się w przedziale od 0,5 do 15 mm, korzystnie w przedziale od 2 do 8 mm. W dalszym korzystnym wariancie wykonania pianki polimerowej według wynalazku taśma materiału przyczepnego obejmuje od 3 do 15 pasków. W innym korzystnym wariancie wykonaPL 209 675 B1 nia pianki polimerowej według wynalazku taśma materiału przyczepnego zakryta jest papierem zapobiegającym przywieraniu.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania pianki, w którym najpierw metodą wytłaczania wytwarza się piankę polimerową wybraną z grupy zawierającej poliolefiny, polimery metalocenowe, polistyreny, kopolimery i mieszaniny tych związków, następnie na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki nakłada się materiał przyczepny w postaci taśmy podzielonej na szereg pasków, przy czym pierwszy zestaw pasków posiada materiał przyczepny, a drugi zestaw pasków jest pozbawiony tego materiału przyczepnego, przy czym paski pierwszego zestawu i paski drugiego zestawu ułożone są naprzemiennie na powierzchni pianki, natomiast stosunek powierzchni zajmowanej przez paski posiadające materiał przyczepny i paski nie posiadające tego materiału wynosi od 0,2 do 5, korzystnie od 0,5 do 2, po czym piankę odgazowuje się do uzyskania pianki o powierzchni stykającej się z materiałem przyczepnym, która to powierzchnia jest wolna od nierówności po odgazowaniu.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji sposobu według wynalazku materiał przyczepny ma postać topliwego kleju samoprzylepnego, przy czym materiał przyczepny topi się w naczyniu do topienia i tłoczy przez dyszę wtryskową nanosząc taśmę materiału przyczepnego na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki. W innym korzystnym przypadku materiał przyczepny nanosi się w postaci taśmy na papier zapobiegający przywieraniu, który następnie nakłada się na powierzchnię pianki. W jeszcze innym korzystnym przypadku materiał przyczepny nanosi się w sposób ciągły w postaci taśmy na obracającym się wałku transferowym, który styka się z powierzchnią pianki. W dalszym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku do materiału przyczepnego wtryskuje się gaz, korzystnie azot.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia uzyskanie powierzchni stykającej się z taśmą materiału przyczepnego, która jest gładka i nie posiada nierówności po odgazowaniu pianki. Gładki wygląd i brak nierówno ści oznacza w kontekście niniejszego wynalazku wygląd powierzchni, który jest w rzeczywistości bardzo zbliżony do wyglądu powierzchni pianki nie pokrytej materiałem przyczepnym.

Taśma materiału przyczepnego posiadająca kilka oddzielnych pasków przyczepnych umożliwia bardziej jednorodne odgazowywanie pianki. Przyczyną jest to, że ponieważ taśma materiału przyczepnego posiada paski nie zawierające materiału przyczepnego umieszczone pomiędzy dwoma paskami zawierającymi materiał przyczepny, odgazowywanie pianki jest znacznie mniej utrudniane przez taśmę materiału przyczepnego nałożoną na świeżo wytłoczona piankę. Uniknięto w ten sposób odkształcenia powierzchni pianki pokrytej taśmą materiału przyczepnego podczas odgazowywania, dzięki czemu po zakończeniu odgazowywania otrzymywana jest pianka o powierzchni nie posiadającej nierówności. Umożliwia to wyeliminowanie konieczności tymczasowego przechowywania pianki, a nastę pnie nakł adania taś my materiału przyczepnego. W wyniku tego zmniejszeniu ulegają koszty wytwarzania pianki o powierzchni nie posiadającej nierówności.

Jeden z głównych aspektów wynalazku związany jest z nieoczekiwanym stwierdzeniem, że nałożenie taśmy materiału przyczepnego na świeżo wytłoczoną piankę powoduje miejscową zmianę przepuszczalności pianki dla gazu spieniającego. Ta miejscowa zmiana przepuszczalności powoduje osiadanie pianki stykającej się z materiałem przyczepnym, czego wynikiem jest posiadająca nierówności nieregularna powierzchnia odgazowanej pianki.

Nieregularności powierzchni uniemożliwiają równomierne stykanie się materiału przyczepnego z podł oż em, do którego przyklejana jest pianka. Ponieważ w przypadku pianki wedł ug wynalazku wyeliminowano powstawanie nieregularności powierzchni, uzyskiwany jest poprawiony kontakt pomiędzy materiałem przyczepnym i podłożem. W konsekwencji pianka według wynalazku jest lepiej przyklejona do podłoża. W celu uzyskania niezmienionej wytrzymałości połączenia pianki z podłożem możliwe jest zatem zmniejszenie ilości materiału przyczepnego i/lub zmniejszenie powierzchni, na której nakładany jest materiał przyczepny, co prowadzi do uzyskania wymiernych korzyści ekonomicznych.

Jak wskazano powyżej, w jednym z korzystnych wariantów materiał przyczepny ma postać topliwego kleju samoprzylepnego, który jest nakładany na piankę w stanie roztopionym.

Dzięki wykorzystaniu naprzemiennie rozmieszczonych pasków zawierających materiał przyczepny i pasków nie zawierających materiału przyczepnego zmniejszana jest ilość ciepła dostarczanego miejscowo do pianki. Przyczyną jest to, że dzięki wykorzystaniu pasków nie zawierających materiału przyczepnego znajdujących się po obydwu stronach pasków zawierających materiał przyczepny, materiał przyczepny szybciej ulega ochłodzeniu. Niebezpieczeństwo osiadania pianki jest w ten znaczący sposób zmniejszone lub może być nawet pominięte. W rezultacie po odgazowaniu pianki uzyskiwana jest regularna powierzchnia pianki, tj. powierzchnia nie posiadająca nierówności.

PL 209 675 B1

Jak wspomniano powyżej paski mogą być ciągłe lub nieciągłe; proste, faliste lub zygzakowate;

w rzeczywistości ich kształt nie jest tak naprawdę istotny.

Jak również wspomniano powyżej stosunek powierzchni zajmowanej przez paski zawierające materiał przyczepny do powierzchni zajmowanej przez paski nie zawierające materiału przyczepnego mieści się w przedziale od 0,2 do 5, korzystnie od 0,5 do 2. Proporcje między tymi powierzchniami ogólnie uzależnione są od rodzaju polimeru, rodzaju i ilości dodatków wprowadzonych do pianki, gęstości pianki oraz rodzaju gazu spieniającego. Najkorzystniej proporcje między tymi powierzchniami wynoszą 1:1; czyli innymi słowy powierzchnia zajmowana przez paski zawierające materiał przyczepny jest identyczna jak powierzchnia zajmowana przez paski nie zawierające materiału przyczepnego.

Zwykle szerokość pasków zawierających materiał przyczepny jest identyczna jak szerokość pasków nie zawierających materiału przyczepnego.

Jak wspomniano powyżej taśma materiału przyczepnego korzystnie posiada papier zapobiegający przywieraniu, który służy jako zabezpieczenie taśmy materiału przyczepnego. Przed przyklejeniem pianki do podłoża papier zapobiegający przywieraniu jest usuwany, dzięki czemu dostępny staje się materiał przyczepny nałożony na piankę.

Pianka może zawierać zwykłe dodatki takie jak na przykład stabilizatory komórek, środki zarodkujące, substancje przeciwdziałające rozprzestrzenianiu się płomieni, stabilizatory UV, pigmenty, środki poślizgowe, przeciwutleniacze, substancje pochłaniające promieniowanie w zakresie podczerwieni oraz mieszaniny wymienionych powyżej substancji.

Gaz spieniający korzystnie jest wybrany z grupy obejmującej alkany, fluoropochodne węglowodorów (HFCs), CO2, N2, Ar oraz mieszaniny wymienionych powyżej substancji.

W sposobie według wynalazku materiał przyczepny może być nakładany albo z wykorzystaniem urządzenia stykającego się z papierem zapobiegającym przywieraniu, albo z wykorzystaniem urządzenia nie stykającego się z papierem zapobiegającym przywieraniu. W tym ostatnim przypadku papier zapobiegający przywieraniu prowadzony jest kilka centymetrów poniżej dyszy, zaś materiał przyczepny tworzy włókna, które są nakładane na papier.

W innym korzystnym wykonaniu wynalazku paski zawierające materiał przyczepny tworzone są w sposób ciągły na obracającym się wałku transferowym, który korzystnie posiada stałą temperaturę i nie przywiera do materiału przyczepnego, i który styka się z powierzchnią pianki.

Przed jego nałożeniem na piankę, do roztopionego materiału przyczepnego korzystnie wtryskiwany jest gaz, przy czym korzystnie jest to azot. W ten sposób możliwe jest uzyskanie spienionej struktury pasków zawierających materiał przyczepny. W rezultacie uzyskiwana jest większa powierzchnia stykowa dla danej ilości kleju, jak również większa grubość pasków zapewniająca lepsze rozpływanie się materiału przyczepnego podczas mocowania pianki do nierównego podłoża.

Jedno z korzystnych wykonań wynalazku zostanie poniżej przykładowo opisane w oparciu o załączone figury rysunki, na których:

fig. 1 przedstawia przekrój pianki znanej w obecnym stanie techniki przed jej odgazowaniem; fig. 2 przedstawia przekrój pianki znanej w obecnym stanie techniki po jej odgazowaniu; fig. 3 przedstawia przekrój pianki według wynalazku przed jej odgazowaniem;

fig. 4 przedstawia przekrój pianki według wynalazku po jej odgazowaniu;

fig. 5 przedstawia urządzenie umożliwiające nakładanie taśmy materiału przyczepnego na świeżo wytłoczoną piankę;

fig. 6 przedstawia schematycznie głowicę dyszy znanej w obecnym stanie techniki;

fig. 7 przedstawia taśmę materiału przyczepnego nakładaną z wykorzystaniem głowicy dyszy przedstawionej na fig. 6;

fig. 8 przedstawia schematycznie głowicę dyszy według wynalazku; i fig. 9 przedstawia taśmę materiału przyczepnego nakładaną z wykorzystaniem głowicy dyszy przedstawionej na fig. 8;

fig. 10 przedstawia inne wykonanie urządzenia umożliwiającego nakładanie taśmy materiału przyczepnego na świeżo wytłoczoną piankę.

Elementy identyczne lub podobne do siebie oznaczone zostały na rysunkach tymi samymi odnośnikami.

Na fig. 1 przedstawiono przekrój znanej w obecnym stanie techniki pianki 10, posiadającej powierzchnię 12, na którą przed odgazowaniem pianki nałożona została taśma materiału przyczepnego 14.

PL 209 675 B1

Na fig. 2 przedstawiono tą samą piankę 10 po jej odgazowaniu. Powierzchnia 12 pianki 10 osiadła, jest nierówna i posiada wgłębienia 16 oraz wybrzuszenia 18. Nierówności powierzchni 12 uniemożliwiają skuteczne przywieranie powierzchni 12 pianki 10 do podłoża 20.

Na fig. 3 przedstawiono przekrój pianki 30 posiadającej powierzchnię 32, na którą nałożona została taśma materiału przyczepnego 34 według wynalazku. Taśma materiału przyczepnego 34 posiada rozmieszczone naprzemiennie paski zawierające materiał przyczepny 36 oraz paski nie zawierające materiału przyczepnego 38.

Na fig. 4 przedstawiono tą samą piankę 30 po jej odgazowaniu. Powierzchnia pianki 32 nie posiada nieregularności. Wysoka jakość powierzchni 32 umożliwia skuteczne przywieranie pianki 30 do podłoża 40.

Na fig. 5 przedstawiono urządzenie 42 umożliwiające nakładanie taśmy materiału przyczepnego na świeżo wytłoczoną piankę. Materiał przyczepny, który korzystnie ma postać topliwego kleju samoprzylepnego, topiony jest w naczyniu do topienia (tu nie pokazanym), po czym dostarczany jest do dyszy 44. Materiał przyczepny nakładany jest z wykorzystaniem dyszy 44 na papier zapobiegający przywieraniu 46, który przemieszcza się pod dyszą 44. Papier zapobiegający przywieraniu 46 prowadzony jest z wykorzystaniem jednego lub większej liczby wałków prowadzących 48 i nakładany jest powierzchnią posiadającą materiał przyczepny na powierzchnię 32 świeżo wytłoczonej pianki 30 z wykorzystaniem wałka transferowego 50. Dysza 44 posiada głowicę dyszy 52 umożliwiającą nakładanie taśmy materiału przyczepnego na papier zapobiegający przywieraniu.

Głowica dyszy 52 znana w obecnym stanie techniki przedstawiona jest na fig. 6, zaś taśma materiału przyczepnego nakładana z wykorzystaniem głowicy dyszy 52 przedstawiona jest na fig. 7. Głowica dyszy 52 posiada szeroki otwór 54 umożliwiający nakładanie szerokiej taśmy materiału przyczepnego 14 na papier zapobiegający przywieraniu 46.

Głowica dyszy 52 według wynalazku przedstawiona jest na fig. 8, zaś taśma materiału przyczepnego nakładana z wykorzystaniem tej głowicy dyszy przedstawiona jest na fig. 9. Głowica dyszy 52 posiada wiele otworów 56 umożliwiających nakładanie wielu pasków zawierających materiał przyczepny 36 na papier zapobiegający przywieraniu 46. Paski zawierające materiał przyczepny 36 są zawsze oddzielone od siebie paskiem nie zawierającym materiału przyczepnego 38.

Na fig. 10 przedstawiono inne wykonanie urządzenia 58 umożliwiające nakładanie taśmy materiału przyczepnego na świeżo wytłoczoną piankę. W tym wykonaniu taśma materiału przyczepnego nakładana jest na wałek transferowy 60, który korzystnie posiada stałą temperaturę i nie przywiera do materiału przyczepnego, i który styka się z powierzchnią świeżo wytłoczonej pianki 30.

W ten sposób paski zawierające materiał przyczepny 36 nakładane są z wykorzystaniem głowicy dyszy 52 dyszy 44 na obwodową powierzchnię 62 wałka transferowego 60, a następnie przenoszone na powierzchnię 32 świeżo wytłoczonej pianki 30.

Claims (13)

1. Pianka polimerowa wybrana z grupy zawierającej poliolefiny, polimery metalocenowe, polistyreny, kopolimery i mieszaniny tych związków, przy czym pianka posiada co najmniej jeden materiał przyczepny nałożony w postaci taśmy na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki przed odgazowaniem tej pianki, znamienna tym, że taśma materiału przyczepnego podzielona jest na szereg pasków, przy czym pierwszy zestaw pasków posiada materiał przyczepny, a drugi zestaw pasków jest pozbawiony tego materiału przyczepnego, zaś paski posiadające materiał przyczepny i paski pozbawione tego materiału są rozmieszczone naprzemiennie na powierzchni pianki, natomiast stosunek powierzchni zajmowanej przez paski posiadające materiał przyczepny i paski nie posiadające tego materiału wynosi od 0,2 do 5, korzystnie od 0,5 do 2, zaś powierzchnia stykająca się z materiałem przyczepnym po odgazowaniu pianki jest wolna od nierówności.

2. Pianka polimerowa według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że materiał przyczepny ma postać topliwego kleju samoprzylepnego.

3. Pianka według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienna tym, że paski są ciągłe lub nieciągłe.

4. Pianka według zastrzeżeń od 1 do 3, znamienna tym, że paski są proste, faliste lub zygzakowate.

5. Pianka według zastrzeżeń od 1 do 4, znamienna tym, że paski są równoległe do siebie.

PL 209 675 B1

6. Pianka wedł ug zastrzeż e ń od 1 do 5, znamienna tym, ż e szerokość pasków mieś ci się w przedziale od 0,5 do 15 mm, korzystnie w przedziale od 2 do 8 mm.

7. Pianka według zastrzeżeń od 1 do 6, znamienna tym, że taśma materiału przyczepnego obejmuje od 3 do 15 pasków.

8. Pianka według zastrzeżeń od 1 do 7, znamienna tym, że taśma materiału przyczepnego zakryta jest papierem zapobiegającym przywieraniu.

9. Sposób wytwarzania pianki, znamienny tym, ż e najpierw metodą wytł aczania wytwarza się piankę polimerową wybraną z grupy zawierającej poliolefiny, polimery metalocenowe, polistyreny, kopolimery i mieszaniny tych związków, następnie na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki nakłada się materiał przyczepny w postaci taśmy podzielonej na szereg pasków, przy czym pierwszy zestaw pasków posiada materiał przyczepny, a drugi zestaw pasków jest pozbawiony tego materiału przyczepnego, przy czym paski pierwszego zestawu i paski drugiego zestawu ułożone są naprzemiennie na powierzchni pianki, natomiast stosunek powierzchni zajmowanej przez paski posiadające materiał przyczepny i paski nie posiadające tego materiału wynosi od 0,2 do 5, korzystnie od 0,5 do 2, po czym piankę odgazowuje się do uzyskania pianki o powierzchni stykającej się z materiałem przyczepnym, która to powierzchnia jest wolna od nierówności po odgazowaniu.

10. Sposób według zastrzeżenia 9, znamienny tym, że materiał przyczepny ma postać topliwego kleju samoprzylepnego, przy czym materiał przyczepny topi się w naczyniu do topienia i tłoczy przez dyszę wtryskową nanosząc taśmę materiału przyczepnego na powierzchnię świeżo wytłoczonej pianki.

11. Sposób według zastrzeżenia 10, znamienny tym, że materiał przyczepny nanosi się w postaci taś my na papier zapobiegają cy przywieraniu, który nastę pnie nakł ada się na powierzchnię pianki.

12. Sposób według zastrzeżenia 11, znamienny tym, że materiał przyczepny nanosi się w sposób ciągły w postaci taśmy na obracającym się wałku transferowym, który styka się z powierzchnią pianki.

13. Sposób według zastrzeżeń od 9 do 12, znamienny tym, że do materiału przyczepnego wtryskuje się gaz, korzystnie azot.