PL 442498 A1 2/9 Sposób wytwarzania kompozycji polimerowej biodegradowalnej Przedmiotem \\-ynalazku jest sposób wytwarzania kompozycji polimerowej hiodcgradowalncj w procesie wytlaczania konwencjonalnego d\\-uslimakowego. Modyfikacja struktury tworzyw polimerowych jest pu:cprowadzana w glównych procesach przetwórstwa poprzez dodanie do tworzywa przetwarzanego róznego rodzaju srodków pomocniczych. Jednym z nich jest srodek porujacy - porofor o okreslonej charakterystyce rozkladu, który zmienia strukture \\,')'tworu z litej na porowata. Powstawanie struktury porowatej ma miejsce na skutek rozkladu dodanego poroforu oraz odpowiednich warunków procesu przetwórczego przy uwzglednieniu rodzaju tworzywa i poroforu. Modyfikacja struktury tworzywa polegajaca na powstaniu struktury dwufazowej tworzywo - gaz wiaze sie równiez z zastosowaniem odpowiedniej metody przetwórstwa oraz oprzyrzadowania. Znany jest z kanadyjskiego zgloszenia patentowego nr CA3108276Al sposób wytwarzania porowatego PLA poprzez sprezanie granulatu PLA dwutlenkiem wegla w temperaturze od 90 do I 60°C w celu nasycenia i czesciowej krystalizacji granulatu, a nastepnie rozprezanie i chlodzenie granulatu. Kompozycja zawiera mieszanke PLLA i PDLA w okreslonych proporcjach. Granulat wykorzystywany jest do wytwarzania pianki ekspandowanej. Z kanadyjskiego zgloszenia patentowego nr CA3021058Al znany jest kompozytowy piankowy i betonowy element budowlany do formowania paneli, takich jak sciany i dachy, zawierajacy centralny rdzen z betonu konstrukcyjnego jako szkielet rozmieszczonych slupów i konstrukcji belek. Wokól bloków wykorzystano sztywna pianke o zamknietych komórkach polistyrenowa - EPS lub z polikwasu mlekowego - PLA. Rdzen jest otoczony przez przednia i tylna warstwe z betonu komórkowego o niskiej gestosci, oslaniajac w ten sposób bloki piankowe. Korki z betonu komórkowego moga przechodzic przez bloki pianki, aby polaczyc ze soba warst\\,y'. Element mozna formowac przez oddzielne \\,')'lanie betonu konstrukcyjnego i komórkowego bez znaczacej zmiany szalunku. PL 442498 A1 3/9 Ponadto, z miedzynarodowego zgloszenia patentowego nr WO2022118053A I znany jest sposób sptentanta przez wytlaczanie i nastepujacego po nim jednoosiowego rozciagania i rozluzniania elastycznej pianki na bazie kwasu polimlckowcgo. Pianka na bazie kwasu polimlekowego ,vedlug niniejszego vvynalazku staje sie piezoelektryczna dzieki efektowi elektryzacji wysokonapieciowej. Wynalazek dotyczy elastycznej pianki PLA zawierajacej komórki piankowe podobne do soczewek, gdzie wspólczynnik ksztaltu - AR komórek piankowych podobnych do soczewek pianki z polikwasu mlekowego - PLA wynosi od O, I do 0,9, wspólczynnik ksztaltu jest stosunkiem miedzy najmniejsza i najwieksza srednice komórki pianki prostopadlej do siebie, a ponadto pod pojeciem elastycznosci rozumie sie, ze po przylozeniu sily rozciagajacej wspomniana elastyczna pianka z polikwasu mlekowego rozciaga sie o wiecej niz % w kierunku sily, to gdy sila rozciagajaca zostaje wyeliminowana pianka powraca do stanu w przyblizeniu takiego jak przed wykonaniem rozciagania z zastrzezeniem, ze trwale odksztalcenie w jednym cyklu nie przekracza l 0 ó. Ponadto wynalazek dotyczy równiez sposobu wytwarzania elastycznej pianki PLA, który to sposób obejmuje nastepujace etapy: spienianie PLA, PLA jest rozciagany jednoosiowo podczas tworzenia komórek piankowych, nastepnie po tym rozciagnieta pianke pozostawia sie do odprezenia. Znane sa sposoby wytlaczania parujacego ksztaltowników opisane w ksiazce R. Sikory pod tytulem „Przetwórstwo tworzyw wielkoczasteczkowych" wydanej przez Wydawnictwo Edukacyjne Zak w Warszawie w 1993 r., strony 164-166, oraz w ksiazce M. Bielinskiego pod tytulem ,,Techniki parowania tworzyw termoplastycznych" wydanej przez Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno - Rolniczej w Bydgoszczy w 2004 r., strony 67-':-72. Podstawowa cecha charakterystyczna cytowanych publikacji jest opis procesu wytlaczania parujacego tworzyw zawierajacych wylacznie srodek parujacy, bez dodatku biodegradowalnych cietych wlókien lnianych. PL 442498 A1 4/9 Celem wynalazku jest otrzymanie kompozycji polimerowej hiodegradowalnej mikroporowatej o zmienionych wlasciwosciach fizyko chemicznych wytworu. Istota sposobu wytwarzania kompozycji polimerowej biodcgradowalnej w procesie wytlaczania konwencjonalnego z zastosowaniem wytlaczarki dwuslimakowej i glowicy wytlaczarskiej krzyzowej jest to, ze do ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki, posiadajacego osiem stref grzejnych, zasypuje sie mieszanine polilaktydu w ilosci od 91 % do 97.5% wagowych. oraz srodka mikropomjacego w postaci mikrosfer polimerowych o egzotermicznej charakterystyce rozkladu w formie granulatu w ilosci od 0,5% do 3o/c wagowych oraz cietych wlókien lnianych o dlugosci od 2 mm do 1 O mm i srednicy 0,02 mm w ilosci od 2% do 6% wagowych, przy czym srodek mikroporujacy w postaci mikrosfer polimerowych o cgzotcnniczncj charakterystyce rozkladu sklada sie z 65% wagowych n-pentanu i 35% wagowych kopolimeru etylen/octan winylu. Nastepnie nagrzewa sie mieszanine w strefie pierwszej do temperatury 120°C, w strefie drugiej do temperatury I 30°C. w strefie trzeciej do temperatury I 40°C, w strefie czwartej do temperatury 150°C, w strefie piatej do temperatury 160°C, w strefie szóstej do temperatury 170°C, w strefie siódmej do temperatury 180°C i w strefie ósmej do temperatury 195°C. Nastepnie wytlacza sie mieszanine przez glowice wytlaczarska posiadajaca trzy strefy grzejne o temperaturze w strefie pierwszej 190°C, w strefie drugiej l 75°C i ¼ strefie trzeciej 165°C z szybkoscia obrotowa slimaka wynoszaca 80 obr/min, po czym chlodzi sie kompozycje w wannie chlodzacej o temperaturze wody 14°C. Korzystnie jest, gdy do ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki, posiadajacego osiem stref grzejnych zasypuje sie mieszanine polilaktydu w ilosci 94% wagowych, srodka mikroporujacego w postaci mikrosfer polimerowych o egzotermicznej charakterystyce rozkladu w formie granulatu w ilosci 2% wagowych oraz cietego wlókna lnianego o dlugosci 6mm i srednicy 0,02 mm w ilosci 4% wagowych. PL 442498 A1 /9 Korzystnym skutkiem wynalazku jest wytworzenie ksztaltownika hiodegradowalnego mikroporowatego zawierajacego mikrosfery polimerowe, które zwiekszaja v.rydajnosc procesu wytlaczania oraz jednoczesnie zmmeJszaJa sztywnosc wytworn. Ponadto zastosowana metoda wytlaczania pozwala na jednoczesne przetwarzanie mieszanki zawierajacej biodegradowalny polilaktyd, mikrosfery polimerowe, które zwiekszyly swoJe wynuary pod wplywem temperatury oraz ciete wlókna lniane, które zwiekszyly wlasciwosci mechaniczne. Korzystnym skutkiem wynalazku jest takze . . rozm1 eszczem e mikrosfer polimerowych w calym przekroju wytworu. Przyklad 1. Ksztaltownik mikroporowaty zostal v-vykonany w proces1e wytlaczania konwencjonalnego, przy uzyciu wytlaczarki z dwuslimakowym ukladem uplastyczniajacym oraz glowicy wytlaczarskiej krzyzowej do wytlaczania ksztaltowników. Do ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki posiadajacej osiem stref grzejnych. zasypano mieszanine polilaktydu NatureWorks lngeo 2002D o gestosci 1230 kg/m 3 w ilosci 97.50/c wagowych. srodka mikropornjacego w postaci mikrosfer polimerowych o egzotermicznej charakterystyce rozkladu w formie granulatu w ilosci 0.5% wagowych oraz cietych wlókien lnianych o dlugosci 3 mm i srednicy 0.02 mm w ilosci 2% wagowych. Zastosowany srodek mikroporujacy skladal sie z 65% wagowych srodka czynnego w postaci n-pentanu i 35% wagmvych kopolimeru etylen/octan winylu - EV A o zawartosci octanu 30%i wagowych. Wprowadzona do ukladu mieszanine nagrzano w strefie pierwszej do temperatury 120°C, w strefie drugiej do temperatury 130°C, w strefie trzeciej do temperatury 140°C, w strefie czwartej do temperatury 150°C, w strefie piatej do temperatury l 60°C, w strefie szóstej do temperatury l 70°C, w strefie siódmej do temperatury 180°C i w strefie ósmej do temperatury 195°C. Nastepnie wytlaczano mieszanine przez glowice v,rytlaczarska krzyzowa posiadajaca trzy strefy grzejne o temperaturze w strefie pierwszej 190°C, w strefie drugiej l 75°C i w strefie trzeciej 165°C z szybkoscia obrotowa slimaka v,rynoszaca 80 obr/min, po czym chlodzono PL 442498 A1 6/9 kompozycje w wannie chlodzacej o temperaturze czynnika chlodzacego w postaci wody 14°C. Otrzymano wytwór o grnbosci 3.6 mm i szerokosci 20 mm. oraz strukturze mikroporowatej w calym przekroju wytloczyny z widocznymi mikroporami polimerowymi i cietymi wlóknami lnianymi. Srednica mikroporów polimerowych wyniosla 0.0711 mm. Otrzymany wytwór mikroporowaty charakteryzowal sie gestoscia, pozorna, równa, 876 kg/m', wytrzymaloscia, na rozciaganie równa, 55 MPa modulem Younga równym 2500 MPa oraz wydluzenie przy zerwaniu 3, no. Przyklad 2. Sposób wytwarzania ksztaltownika mikroporowatego przebiegal jak w pierwszym przykladzie wykonania z tym, ze do ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki posiadajacej osiem stref grzejnych, zasypano mieszanine polilaktydu Corbion Purapol Ll 75 o gestosci 1240 k.g/111 3 \V ilosci 94% wagowych, srodka mikroporuja,cego w postaci mikrosfer polimerowych w formie granulatu w ilosci 2% wagowych oraz cietych wlókien lnianych o dlugosci 6 mm i srednicy 0,02 mm w ilosci 4% wagowych. Otrzymano wytwór o grubosci 3,6 mm i szerokosci 20 mm, oraz strukturze mikroporowatej w calym przekroju wytloczyny z widocznymi mikroporami polimerowymi i cietymi wlóknami lnianymi. Srednica mikroporów polimerowych wyniosla 0,0890 mm. Otrzymany wytwór mikroporowaty charakteryzowal sie gestoscia, pozorna równa, 639 k.g/1111, wytrzymaloscia na rozciaganie równa 44 MPa modulem Younga równym 2450 MPa oraz wydluzeniem przy zerwaniu 2,8~o. Przyklad 3. Sposób wytwarzania ksztaltownika mikroporowatego przebiegal jak w pierwszym przykladzie wykonania z tym, ze do ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki posiadajacej osiem stref grzejnych, zasypano mieszanine polilaktydu Nature Works Ingeo Biopolymer 2003D o gestosci 1245 kg/111 3 w ilosci 91% wagowych, srodka mikroporujacego w postaci mikrosfer polimerowych w formie granulatu w ilosci 3% wagowych oraz cietych wlókien lnianych o dlugosci 10 mm i srednicy 0,02 mm w ilosci 6% wagowych. PL 442498 A1 7/9 Otrzymano wytwór o grubosci 3,6 mm i szerokosci 20 mm. oraz strukturze mikroporowatej w calym przekroju wytloczyny z widocznymi mikroporami polimerowymi i cietymi wlóknami lnianymi. Srednica mikroporów p olimerowych wyniosla 0,0503 mm. Otrzymany wytwór mikroporowaty charakteryzowal sie gestoscia pozorna równa 524 kg/m', wytrzymaloscia na rozciaganie równa 35 MPa modulem Younga równym 1850 MPa oraz wydluzeniem przy zerwaniu 5,5~o PL 442498 A1 8/9 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania kompozycji polimerowej hiodegradowalnej w procesie wytlaczania konwencjonalnego z zastosowaniem wytlaczarki dwuslimakowej i glowicy wytlaczarskiej krzyzowej znamienny tym, ze do ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki, posiadajacego osiem stref grzejnych, zasypuje sie mieszanine polilaktydu w ilosci od 91 ~o do 97,5% wagowych, srodka mikroporujacego w postaci mikrosfer polimerowych o egzotermicznej charakterystyce rozkladu w formie granulatu w ilosci od 0,5~o do 3% wagowych oraz cietych wlókien lnianych o dlugosci od 2 mm do 1 O mm i srednicy 0,02mm w ilosci od 2°"Ó do 6% wagowych, przy czym srodek mikroporujacy w postaci mikrosfer polimerowych o egzotermicznej charakterystyce rozkladu sklada sie L 65% wagowych n-pentanu i 35% wagovvych kopolimeru etylen/octan winylu, nastepnie nagrzewa sie mieszanine w strefie pierwszej do temperatury 120°C, w strefie drugiej do temperatury 130°C, w strefie trzeciej do temperatury 140°C, w strefie czwartej do temperatury l 50°C, w strefie piatej do temperatury l 60°C, w strefie szóstej do temperatury l 70°C, w strefie siódmej do temperatury l 80°C i w strefie ósmej do temperatury l 95°C, po czym wytlacza sie mieszanine przez glowice wytlaczarska posiadajaca trzy strefy grzejne o temperaturze w strefie pierwszej 190°C, w strefie drugiej l 75°C i w strefie trzeciej 165°C, z szybkoscia obrotowa slimaka wynoszaca 80 obr/min, po czym chlodzi sie kompozycje w wannie chlodzacej o temperaturze wody l 4°C. 2. Sposób, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki, posiadajacego osiem stref grzejnych zasypuje sie mieszanine polilaktydu w ilosci 94% wagowych, srodka mikroporujacego w postaci mikrosfer polimerowych o egzotermicznej charakterystyce rozkladu w formie granulatu w ilosci 2% wagowych oraz cietego wlókna lnianego o dlugosci 6 mm i srednicy 0,02 mm w ilosci 4% wagowych. PL 442498 A1 9/9 al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKI EJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 Ol e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI ZGLOSZENIA NR P.442498 Klasyfikacja zgloszenia: C08L67 /04(2006.01), 829C48/14(2019.01), C08J9 /14 (2006.01) C08K7 /02 (2006.01) Poszukiwania prowadzone w klasach: C0SL, B29C, C0SJ, COSK, Bazy komputerowe, w których prowadzono poszukiwania: EPODOC, WPI, bazy UPRP, Esp@cenet, Internet (Google) Kategoria Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie dokumentu do zastrz. A S. Pilla i inni, Composite lnterfaces 16 (2009) 869-890, "Microcellular and 1-2 Solid Polylactide-Flax Fiber Composites" A Jennifer Andrea Villamil Jimenez i inni, Molecules 2020, 25, 3408, "Foaming of 1-2 PLA Composites by Supercritical Fluid-Assisted Processes: A Review" A S.T. Lee. L. Kareko, J. Jun; Journal of Cellular Plastics, 2008, 44, 293-305, 1-2 ,,Study of Thermoplastic PLA Foam Extrusion", D01:10.1177/0021955X08088859 A A. Tor-Swiatek i inni. Advances in Science and Technology Research Journal, 1-2 Vol. 11 (4), 2017, 206-214, "INFLUENCE OF POLYLACTIDE MODIFICATION WITH BLOWING AGENTS ON SELECTED MECHANICAL PROPERTIES" A A. Tor-Swiatek i inni. Advances in Science and Technology Research Journal, 1, 2 Vol. 13 (4), 2019, 204-213, The Effect of Ageing on Selected Properties of Polylactide Modified with Blowing Agents" D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A - dokument nkreslajacy ogólny stan techniki. który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie. E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszehstwo( -wa), lub przytoczony w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu. O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia. ale pózniej niz zastrzegana data pierwsze11stwa, T dokument pózniejszy. npublikowany po dacie zglnszenia lub w dacie pierwszenstwa i nieb,dacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze hyc uwazany za no\\y lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynabzczy, jezeli ten dokument brnny jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy. & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej. Sprawozdanie wykonali-a: Marzena Ulanowska Ekspert data 30.11.2022r. /-podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym-/ Pismo wydane w formie dokumentu elektroniczneg;o Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o wersje zastrzezen patentowych z dnia 12.10.2022r. PL PL