UA78893C2 - Multi-layer product, method of producing and use of multi-layer product - Google Patents

Description

шарових виробів. для виготовлення технологією екструзійного виду-

Для виготовлення покриттів для підлоги й стін, вного формування. Зокрема, із цими відомими а також обробки інтер'єрів транспортних засобів, виробами, неможливо, протягом процесу екстру- звичайно використовують багатошарові вироби в зійного видувного формування, одержати стійку ламінарній формі, які включають шар основи або бульбашку, товщина накладених шарів якої пере- підкладки та поверхневий шар зносу. Шар основи вищує 40-50дм, що є в значній мірі недостатньою, в основному має декоративну поверхню, на яку тим більше, по відношенню до шару зносу, що наносять шар зносу. Шар зносу служить для захи- містить іономер. сту декоративної поверхні підкладки. Звичайно Документ (Ш5-А-6114046| стосується гермети- цей шар прозорий і повинен мати адекватний опір зуючого матеріалу, що включає шар металоцено- механічному впливу (зіткнення, стирання) і хіміч- вого поліетилену, розташований між двома шара- ному впливу при нормальних умовах використан- ми іономеру, зокрема, для застосування в панелях ня. Ці функції багатошарових виробів обумовлю- сонячних батарей. ють вибір матеріалів, які використовують для їх Документ ЮР-А-2002219030| описує скатерко- виробництва. Цей вибір також враховує такі фак- вий матеріал, що включає центральний шар на тори, як здоров'я, умови навколишнього середо- основі поліетилену, розташований між двома ша- вища і способи виконання. Зокрема, багатошарові рами іономеру, необов'язково через шар метало- вироби повинні бути здатні витримувати виконан- ценового поліетилену. ня обертанням або термоформуванням, що вклю- Документ (Ш5-А-53504711 пропонує використо- чає використання термопластичних полімерів. вувати процес екструзійного видувного формуван-

Зчеплення накладених вище шарів повинне бути ня для виробництва перехресно-орієнтованої ба- достатнім, щоб гарантувати когезійну міцність ба- гатошарової плівки із пластмаси. гатошарового виробу в застосуваннях, для яких Даний винахід спрямований на адаптування вони призначені. Також бажано вибирати матеріа- відомого виробу, описаного в документі (ЕР-В- ли, які дозволяють переробляти використані бага- 09301561, для виробництва за допомогою техноло- тошарові вироби. Крім того, необхідно уникнути гії екструзійного видувного формування, у той же або обмежити виділення летучих матеріалів (таких самий час зберігаючи його гарні фізичні та хімічні як пластифікатори) протягом використання цих властивості, особливо його внутрішню когезійну багатошарових виробів. міцність, зчеплення шарів, з яких цей виріб скла-

Полівінілхлорид (ПВХ) використовувався про- дається, його теплові властивості, його механічну тягом довгого часу для виготовлення багатошаро- міцність зносу й опірність руйнуванню при ударі, вих виробів у ламінарній формі для виробництва його опір хімічному впливу і прозорість його пове- килимових покриттів, покриттів для стін або внут- рхневого шару зносу. рішніх облаштувань транспортних засобів. Однак, Отже, даний винахід стосується багатошаро- міркування, пов'язані із захистом навколишнього вих виробів, які містять на полімерній підкладці середовища, у значній мірі свідчать на користь шар зносу, зроблений з полімеру іономерного ти- заміни полівінілхлориду полімерами або сополі- пу, зазначені вироби характеризуються присутніс- мерами, що не містять хлору. Цей вибір природно тю, між підкладкою й шаром зносу, проміжного впав на олефінові полімери і сополімери, особли- шару олефінового полімеру, що містить від 1 до 40 во етиленові і пропіленові полімери та сополімери, частин за масою металоцену на 100 частин за завдяки їх відносно низькій ціні і їх гарним хімічним масою олефінового полімеру. і термічним властивостям. Підкладка багатошарових виробів має функ-

Однак, олефінові полімери мають різні недолі- цію дії як механічна основа. Вона може включати ки. Зокрема, для того, щоб досягти достатнього декоративну модель на одній з її верхніх повер- зчеплення шару зносу з підкладкою, в основному, хонь. По суті, вона включає полімерну сполуку, що необхідно використати високо кристалічні поліме- є в основному олефіновою. Ця полімерна сполука ри, які сильно знижують прозорість поверхневого може являти собою олефіновий гомополімер або шару зносу. Крім того, достатня когезійна міцність сополімер. багатошарового виробу несумісна із присутністю В описі, представленому нижче, з метою мінеральних наповнювачів у шарі основи або підк- спрощення, термін "полімер" позначає або гомо- ладки. Неможливість наповнення шару основи полімер або сополімер. мінеральними матеріалами є великим недоліком Олефіновий полімер, що формує частину бу- по відношенню до властивостей механічної міцно- дови підкладки виробів відповідно до винаходу, сті багатошарового виробу і, крім того, має негати- може бути вибраний з полімерів етилену, пропіле- вний вплив на його вартість. ну і бутилену. Це може бути гомополімер або со-

У документі (ЕР-В-0930156| зроблена спроба полімер, наприклад, сополімер етилену та пропі- подолати цей недолік шляхом введення в підклад- лену або сополімер етилену та бутилену. ку мінерального наповнювача, який вибирають із Стандартні поліетилени та/або металоценові полі- сульфату кальцію, карбонату магнію, сублімовано- етилени є кращими. Поліетилени з високою густи- го кремнезему, гідрату алюмінію, каоліну й суль- ною (НОРЕ), поліетилени з низькою густиною фату барію, і використанням для шару зносу сопо- (ГОРЕ), лінійні поліетилени з низькою густиною лімеру іономерного типу. (ГОРЕ) і лінійні поліетилени з дуже низькою гус-

Хоча вони поєднують бажані властивості для тиною (МОРЕ) особливо рекомендуються. багатошарових виробів (особливо гарна когезійна У багатошарових виробах відповідно до вина- міцність, гарні механічні властивості і прозорий ходу олефіновий полімер підкладки у значній мірі поверхневий шар), ці відомі вироби не призначені не має іонних зв'язків.

Термін "у значній мірі не має іонних зв'язків" олефінових полімерів, цей полімер або кожний з означає, що число груп карбонової кислоти в полі- полімерів можливо являє собою або гомополімер мері не перевищує 2595 і становить, наприклад, або сополімер. міжо і 15965. У багатошарових виробах відповідно до вина-

Полімер підкладки виробів відповідно до вина- ходу олефіновий полімер проміжного шару також ходу може включати мінеральні наповнювачі, при- має функцію, що дозволяє виготовлення багато- значені для того, щоб надати цьому виробу певних шарових виробів за допомогою технології видув- механічних властивостей. Мінеральні наповнюва- ного формування або що поліпшує його характе- чі, які можуть використовуватися в такій підкладці, ристики. Більш докладно, стає можливим при включають карбонат кальцію, карбонат магнію, виконанні цієї технології видувного формування сульфат кальцію, карбонат барію, сульфат барію, стабілізувати більші бульбашки або одержати дос- каолін, сублімований кремнезем, гідрат алюмінію й татню товщину. розпушений графіт. Термін "металоцен" означає поліолефіни або,

Функція шару зносу полягає в тому, що цей відповідно, поліетилени, виготовлені використо- шар повинен оберігати підкладку від механічного й вуючи металоценові каталізатори, які є відомими в хімічного впливу в застосуваннях, для яких приз- даному рівні техніки. начені ці багатошарові вироби відповідно до вина- У виробах відповідно до винаходу металоцен ходу. Цей шар включає полімер іономерного типу. переважно вибирають із поліолефінів і більш пе-

Полімери іономерного типу в шарі зносу відомі реважно з поліетиленів із густиною менше ніж в даному рівні техніки. Вони являють собою сопо- 0,900. лімери, що містять іонні зв'язки, включаючи лан- Багатошарові вироби відповідно до. винаходу цюг на основі вуглеводню, що містить бічні групи можуть включати тільки один металоцен або су- карбонової кислоти, частково або повністю нейт- міш різних металоценів, відповідно до згаданого ралізовані катіонами. Ланцюг на основі вуглевод- вище визначення. У тексті, представленому нижче, ню являє собою олефіновий ланцюг, наприклад, якщо не зазначено інакше, термін "металоцен" етиленовий ланцюг. Групи карбонової кислоти позначає або тільки один металоцен або суміш, включають, наприклад, с і Д етилено ненасичені принаймні, двох різних металоценів. карбонові кислоти, і катіони можуть включати, на- У багатошарових виробах відповідно до вина- приклад, катіони металів або катіони амінів. Дода- ходу функція металоцену полягає в тому, що не- ткова інформація щодо сополімерів іономерного обхідно досягти ефективного й достатнього зчеп- типу, зокрема, доступна в документах (ЕК-А- лення проміжного шару із шаром зносу та з 1430478, О5-А-3264272 й О5-А-3322734 і також зі підкладкою. З цією метою, металоцен знаходиться статті " Тпе 5ігисіцге апа ргорепіев ої іопотег5 " - в проміжному шарі в кількості переважно більшій

УМ.У. Масппідні й Т.Е. Еагпеві Ог., опублікованої в ніж 1 частина (краще 5 частин) за масою в 100

Масготоїесшев Кеміему5, том 16, стор.41-122 частинах за масою олефінового полімеру. При- (1981)). наймні, краще використати 5 частин (краще, при-

Оптимальна товщина шару зносу залежить від наймні, 15 частин) за масою металоцену в 100 різних параметрів, таких як матеріал, що викорис- частин за масою олефінового полімеру. товується для зазначеного шару зносу, і застосу- Однак, занадто великих кількостей металоце- вань, для яких призначені ці багатошарові вироби ну необхідно уникати для того, щоб не допустити відповідно до винаходу. На практиці, гарні резуль- порушення стабільності бульбашки, коли виріб тати в основному одержують із шарами зносу, відповідно до винаходу виготовляють за допомо- принаймні, ЗОим (переважно бом) товщини, зна- гою технології видувного формування. В основно- чення товщини між 40 й ЗО0НМ є особливо кращи- му, рекомендується, щоб кількість металоцену в ми. олефіновому полімері проміжного шару не пере-

Як варіант, шар зносу може бути покритий по- вищувала 40 частин за масою в 100 частинах за ліуретановим поверхневим шаром, щоб збільшити масою полімеру й повинне краще бути менше ніж міцність зносу до стирання. 30 частин за масою в 100 частинах за масою оле-

Відповідно до винаходу, проміжний шар оле- фінового полімеру. Кількості металоцену від 5 до фінового полімеру, що містить металоцен, розта- 20 (переважно від 8 до 15) частин за масою в 100 шовують між підкладкою і шаром зносу. Краще, частинах за масою олефінового полімеру є в ос- щоб цей проміжний шар був прозорим. новному кращими.

Цей олефіновий полімер проміжного шару мо- У виробах відповідно до винаходу, металоцен же бути або гомополімером або сополімером. Го- може бути введений в олефіновий полімер промі- мополімери є особливо кращими для використан- жного шару у формі наповнювача. ня. Етиленові гомополімери є кращими, а серед В одному особливому втіленні багатошарових них, поліетилени з низькою густиною (ОРЕ) особ- виробів відповідно до винаходу, додатковий шар ливо рекомендовані. поліетилену з низькою густиною (ГОРЕ) розташо-

У багатошарових виробах відповідно до вина- вують між основою й згаданим вище проміжним ходу проміжний шар може включати тільки один шаром. Цей додатковий шар може також містити олефіновий полімер або суміш різних олефінових жирні кислоти та/або кремнезем. Ці добавки по- полімерів, відповідно до згаданого вище визна- ліпшують, з одного боку, зчеплення проміжного чення. У тексті, представленому нижче, якщо не шару з основою та, з іншого боку, полегшують зазначене інакше, вираз "олефіновий полімер процес видувного формування. проміжного шару" позначає або тільки один оле- Полімери, що формують частину будови бага- фіновий полімер або суміш, принаймні, двох різних тошарових виробів відповідно до винаходу, мо-

жуть необов'язково містити добавки, які звичайно прокочування) на основі з утворенням багатоша- присутні в багатошарових виробах для надання їм рового виробу, описаного вище. певних властивостей або для полегшення їх вико- В одному кращому втіленні способу відповідно нання, наприклад, мастильні матеріали, пластифі- до винаходу, видувне формування чорнової фор- катори, пігменти або піноутворюючі засоби. ми регулюють таким чином, щоб окружність буль-

Багатошарові вироби відповідно до винаходу башки становила, принаймні, Зм і її товщина - від поєднують ряд кращих властивостей, які, як вва- 150 до 250ЩМ. жали раніше, були несумісними, таких як, зокрема, Процес відповідно до винаходу дозволяє оде- висока міцність до зносу стиранням і високий опір ржати великі багатошарові вироби, ширина яких до механічного впливу, високий опір до хімічного може досягати декількох метрів, а товщина - кілька впливу й висока когезійна міцність. десятків мікронів. Більш переважно, спосіб відпо-

Багатошарові вироби відповідно до винаходу є відно до винаходу дозволяє виготовляти багато- особливо придатними для виготовлення за допо- шарові вироби в смужках, ширина яких перевищує могою технології видувного формування. 4м (і може навіть досягати дм і більше) і товщина

Отже, винахід також відноситься до способу яких перевищує бОим і може навіть досягати виробництва багатошарового виробу відповідно 200ИМ і більше. до винаходу, відповідно до якого екструдують чор- Виробу відповідно до винаходу знаходять нову форму, що включає внутрішній шар олефіно- безліч застосувань. Вони знаходять застосування вого полімеру, який містить металоцен, і зовнішній в будівельній промисловості й для виробництва шар, що містить полімер іономерного типу, чорно- килимів, покриттів для підлоги і покриттів для стін. ву форму піддають видувному формуванню, і бу- Вони також використовуються в автомобільній, льбашку, що утворилася при видувному форму- авіаційній, морській і залізничній галузях промис- ванні, лопають. ловості для виготовлення верхніх покриттів і також о Цей спосіб дозволяє зробити багатошарову для покриття стін купе, кабін і кают транспортних плівку, що включає шар зносу, що містить полімер засобів. іономерного типу, і шар, зроблений з олефінового Отже, предметом винаходу є також застосу- полімеру, що містить металоцен. | вання виробів відповідно до винаходу для вигото-

Відповідно до першого кращого втілення вина- влення покриттів для підлоги або обшивок стін і ходу, зовнішній шар, зроблений з поліолефину, також для обшивки стін купе транспортних засобів, переважно зовнішній шар, зроблений з поліетиле- особливо транспортних засобів, призначених для ну з низькою густиною, екструдують на проміжний транспортування людей. шар олефінового полімеру, що містить металоцен. Опис, який випливає з однієї Фігури прикладе-

Плівка, отримана таким чином, включає зовнішній ного креслення, пояснює одне особливе втілення шар виробу, що служить для утворення шару зно- виробів відповідно до винаходу. су багатошарового виробу, проміжний шар олефі- Виріб, представлений схематично на цій Фігу- нового полімеру, що включає, якщо прийнятно, рі, включає, відповідно до винаходу, підкладку 1, добавки типу жирних кислот та/або кремнезему, і шар зносу 2 і проміжний шар 3. шар, зроблений з олефінового полімеру, що вклю- Підкладка 1, що являє собою набивну, запов- чає металоцен. нену основу, з або без лусочок, складається із

Більш детальна інформація щодо цих шарів та шару поліетилену з низькою густиною, що містить їх відповідних складових частин, отже, може бути мінеральний наповнювач, наприклад, сульфат знайдена вище. кальцію, розпушений графіт або карбонат магнію.

Технології екструзії та видувного формування, Шар зносу 2 включає етиленовий полімер іо- які використовуються в способі відповідно до ви- номерного типу. находу, є широко відомими в способах обробки Проміжний шар З сформований з полієтилену пластичних мас. Будь-яка відома прийнятна тех- з низькою густиною (І ОРЕ), що містить металоцен. нологія може бути використана для роздавлюван- Поверхневий шар 4, зроблений з поліуретану, ня бульбашки, що утворилася при операції видув- наноситься на шар зносу 1 і додатковий шар 5, ного формування. Краще використовувати зроблений з поліетилену з низькою густиною технологію прокочування між металевими цилінд- (ГОРЕ), що включає, якщо прийнятно, добавки рами, що обертаються. Після роздавлювання бу- типу жирних кислот та/або кремнезему, розташо- льбашки, отриману плівку відокремлюють і потім вують між підкладкою 1 і проміжним шаром 3. фіксують (наприклад, шляхом вирівнювання або

Сотня

І МИ пя-2

К) в г --

Фіг.

Комп'ютерна верстка 0. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим.

Міністерство освіти і науки України

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601