182890. lajstromszámú szabadalom • Polivinilidén fluoridot és vele összeférheteatlen termoplaszikus anyagot tartalmazó réteges anyagkompozíció és eljárás koextrudálására
1 182 890 2 A találmány tárgya réteges anyagkompozíció, mely poli(vinilidén-fluorid)-ból melyet röviden PVF2 -nek nevezünk — és valamilyen a poli(vinilidén-fluorid)-dal öszszeférhetetlen termoplasztikus polimerből áll. Az anyagkompozíciót koextrudálással állítjuk elő. Termoplasztikus anyagok koextrudálásának technológiája jól ismert, különösen John E. Guilotte „Coextruded films Process and properties” című, a Polymer Plastics Technology and Engineering, 3. kötetének 49—68. oldalán megjelent cikke foglalkozik ezzel a kérdéssel. Az extrudálható polimerek számával azonos számú extrudálási technológia közül különösen hármat alkalmaznak széles körben termoplasztikus polimerek koextrudálására. Az első eljárás szerint a polimereket külön extrudálják, majd a szerszám elhagyása után egyesítik azokat. A második eljárás szerint legalább két extruderrel etetnek egy szerszámot. Ez a szerszám annyi csatornával rendelkezik, ahány extrudert használnak és ennél fogva ahány polimert alkalmaznak. A polimer-fluxusok a szerszám szájánál egyesülnek, azaz miután a szerszámot elhagyták. A harmadik eljárásban egy áramlásszabályozót etetnek kívánt számú extruderből. Ebben az áramlásszabályozóban a polimerek egy áramot alkotnak és ezzel etetik a szerszámot. Ebben az eljárásban az extrudálásra kerülő polimerek vastagságát általában az extrude - rek egymáshoz viszonyított szállítási sebességével szabályozzák. Bár számos polimer koextrudálható, eddig még nem tudták ezzel a technológiával a poli(vinilidén-fluorid)-ot más polimerrel koextrudálni. Ennek az az oka, hogy a poli(vinilidén-fluorid) összeférhetetlen más polimerekkel, valamint az, hogy a fluor-tartalmú gyanták nem tapádnak jól a termoplasztikus polimerek nagy többségéhez. A poli(vínilidén-fluorid)-nál fellépő fenti problémák abban az esetben is jelentkeznek, ha a laminálást alkalmazzák. Ilyenkor két előre elkészített filmet — melyek közül az egyik a poli(vinilidén-fluorid), másik valamilyen termoplasztikus polimer - próbálnak meg egymáshoz tapasztani nyomás alatt, hő hatására. A laminálással is sikertelenül próbálkoztak. Ezekben a próbálkozásokban poli(vinilidén-fluorid)-ot és poli(vinil-klorid)-ot polisztirolt, poli(metil-metakrilát)-ot vagy akril-nitril -butadién -sztirol kopolimert alkalmaztak. A filmeket közvetlenül azután próbálták egymáshoz ragasztani, amikor a polimerek elhagyták az extrudert, tehát olvadt állapotban. A két polimert lehűlés után könnyen el lehetett választani egymástól. Ugyancsak alkalmaztak poli(vinilidén-fluorid)-nak vele össze nem férhető termoplasztikus anyagokkal történő kombinálásához ragasztókat is. Ennek az eljárásnak a hátránya, hogy három lépést foglal magában, mégpedig: — poli(vinilidén-fluorid)-film készítése — film készítése a termoplasztikus anyagból — a két film ragasztása, majd sajtolása. Ezek a műveletek a gyakorlatban nehezen, lassan kivitelezhetők, melyet utólag nehéz eltávolítani. Az előállított anyagkompozíció — mivel a ragasztó száradása bizonyos időt vesz igénybe — közvetlenül előállítása után nem használható fel. Ezen túlmenően az előállított anyagkompozíció nem egységes, a határfelületen könynyen következik be szétválás. Elmondható tehát, hogy a ragasztás nem eredményez egységes anyagkompozíciót, hanem csak egyszerűen egymás mellé kerülnek a termoplasztikus anyagok és így a végső szerkezet heterogén lesz. A találmány kiküszöböli a fenti hátrányokat és lehetővé teszi új, az egyes anyagkomponensek közötti folyamatos átmenetet biztosító homogén szerkezetű, anyagkompozíció előállítását, amelyben a komponensek szilárdan kapcsolódnak egymáshoz. Az új anyagkompozíciónak legalább egy külső felületét poli(vinilidén-fiuorid), egy felületét a poli(vinilidén-fluorid)-dal összeférhetetlen termoplasztikus anyag alkotja, melyre az jellemző, hogy a két polimer sima felületével poli(alkil-metakrilát) segítségével kapcsolódik egymáshoz, mely maga is legalább részben, szilárdan kötődik a két egymással kombinálásra kerülő polimer felületéhez. A poli(vinilidén-fluorid) és a poli(alkil-metakrilát), valamint az összeférhetetlen termoplasztikus polimer és a poli(alkil-metakrilát) közötti határfelület ötvözet jellegű, olyan például, mintha a két komponenst olvadt állapotban kevertük volna össze. A két komponens közötti ilyen jellegű kötés következtében az anyagkompozíció egységes, homogén szerkezetű, ellentétben az úgynevezett heterogén szerkezetű anyagkompozícióval, mely például ragasztással állítható elő és melynek határfelületén nincsen átmeneti zóna, a két polimerfelület élesen kivehető, a kapcsolódás gyenge, A találmány szerinti anyagkompozíció három komponensű anyagkompozíciónak is nevezhető, mely áll poli(vinilidén-fluorid)-ból és poli(alkil-metakrilát)-ból, valamint valamilyen, a poli(vinilidén-fluorid)-dal összeférhetetlen termoplasztikus polimerből és polifalkilmetakrilát)-ból áll mely anyagnak legalább egy külső felületét poli(vinilidén-fluorid) és egy felületét a poli(vini!idén-fluorid)-dal összeférhetetlen termoplasztikus polimer alkotja. Az anyagkompozíció külső felület(ei), melye(ke)t a poli(vinilidén-fluorid) alkot, mentes(ek) poli(alkil-metakrilát)-tól, mely kötőanyagként szerepel, így a felületen apoli(vinilidén-fluorid) saját tulajdonságai érvényesülnek. Főleg gazdasági megfontolások miatt a fenti anyagkompozíciónak csak egy külső felületét alkotja poli(vinilidén-fluorid), másik külső felülete a poli(vinilidén-fulorid)-dal összeférhetetlen termoplasztikus polimer. A poli(vinilidén-fluorid)-dal' összeférhetetlen termoplasztikus polimerhez ezzel egyidejűleg más anyag is köthető, így lehetséges például olyan találmány szerinti anyagkompozíciót kialakítani, melynek mindkét külső felületét poli(vinil idén-fluorid) alkotja, az alábbi három elem kapcsolásával: polí(vinilidén-fluorid) — poli(alkil-metakrilát) — poli(víni!idén-fluorid)-daí összeférhetetlen termoplasztikus polimer - poli(alkil-metakrilát) — poli(vinilidén-fluorid). így tehát a találmány szerint a „poli(vinilidén-fluorid)-dal összeférhetetlen polimer felülete” mind külső, mind belső felület lehet. A fentiek szerint kialakított termékek nagy jelentőségűek, mivel legalább egy külső felületük időjárásálló és rendelkezik a poli(vinilidén-fluorid) jellemző tulajdonságaival, másik felületük pedig mechanikai tulajdonságaival tűnik ki és a poli(vinilidén-fluorid)-dal összeférhetetlen polimer tulajdonságait mutatja, ugyanakkor a termék szerkezetileg egységes, homogén. Ily módon előállított termékek közül különösen jelentősek például a tömlők, karmantyúk, profilok, filmek és lemezek, melyek ismert módszerekkel — mint például hő hatására — tovább alakíthatók. A fentiek szerint kialakított termék nagyon jól koext-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 1
