188687. lajstromszámú szabadalom • Kompozíció és eljárás habszerkezetű,lapszerű pvc-testek előállítására
1 188 687 A találmány tárgya új összetételű kompozíció és javított eljárás habszerkezetű, lapszerű PVC-testek előállítására. Habszerkezetű, lapszerű PVC-testek előállítására a gyakorlatban a kenési eljárást alkalmazzák a legszéle- 5 sebb körben. Az, eljárás lényege az, hogy a lapszerű termék részét képező vagy a lapszerű termékről utólag lefejthető hordozóanyagra emulziós polimerizációval előállított PVC-lről, habosítószerből és egyéb szokásos technológiai segéd- és adalékanyagokból (pl. lágyító- jq ból, hő- és fénystabilizáló anyagokból, töltőanyagból, színezékből stb.) kialakított plasztiszoít vagy plasztigélt hordanak fel, ezután hőkezeléssel gélesítik a PVC-t és kialakítják a polimer filmet, és ugyanebben a lépésben vagy ezt követő újabb hőkezeléssel habosítják a ter- 15 méket. A habosítás során a félkész terméket olyan hőmérsékletre hevítik, amelyen a jelenlevő habosítószerből gázhalmazállapotú anyagok képződnek. A kenési technikával egyszerűen és nagy termelékenységgel alakíthatók ki jó minőségű, egyenletesen habosodott lap- 20 szerű PVC-testek. A kenési technikával — több kenőfej alkalmazásával — egyetlen műveletsorban többrétegű lapszerű PVC-termékek is könnyen előállíthatok. Hátrányt jelent azonban, hogy kenési technikával kizárólag az emulziós polimerizációval előállított PVC 25 dolgozható fel; a szuszpenziós polimerizációval vagy tömbpolimerizáciőval előállított PVC-ből ugyanis — a polimernek a polimcrizációs eljárás során kialakuló morfológiájából adódóan - nem képezhető a kenési technikához szükséges folyékony, viszkózus plasztiszol 30 vagy plasztigél. A szuszpenziós polimerizációval vagy tömbpolimerizációval előállított PVC csak olyan technológiákkal dolgozható fel, illetve alakítható lapszerű termékké, amelyek kiindulási anyagként száraz porkeveréket igé- 35 nyelnek. Ilyen technológia az extrudálás, a kalanderezés és az olvasztóhengeres lapképzés. Tömör szerkezetű , lapszerű PVC-testek előállítására ezek a technológiák jól beváltak, komoly nehézségek lépnek fel azonban akkor, ha a szuszpenziós polimerizációval vagy tömbpoli- 40 merizációval előállított PVC-ből habszerkezetű termékeket kívánnak előállítani az említett módszerekkel. Habszerkezetű, lapszerű testek kalanderezéssel történő előállítását ismerteti a 2 145 026 és a 2 616 083 sz. német szövetségi köztársaságbeli közrcbocsátási irat. 45 Az ott ismertetett technológia szerint a kiindulási száraz porkeverckbői a habosítás hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékleten, kalanderező hengereken lapszerű testet képeznek, majd a sorrendben utolsó kalanderező hengert a habosítás hőmérsékletére fűtik fel, vagy a 50 lapszerű testet egy következő, a habosítás hőmérsékletére felhevített habosítóhengercn vezetik át. Az előzőekkel analóg technológiát ismertet a 162 123 sz; magyar szabadalmi leírás. Az ott közölt eljárás szerint emulziós PVC-ből, szuszpenziós PVC-ből, poliuretánból 55 és adott esetben egy izocianáttal lánciiosszabbított poliészter prepolimerbő) (Ultramol PU) álló, habosítószert is tartalmazó porkeverékből indulnak ki. A porkeverékből kalanderezéssel lapot képeznek, majd a lapot 270 °C- on habosítják. A porkeverékben felhasznált poliuretán 60 a végtermék kopásállóságának javítására szolgál, az Ultramol PU pedig a lágyító szerepét tölti be. A 4 213 925 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás az előzőekben idézettektől annyiban tér el, hogy a hagyományos Összetételű (szuszpenziós 65 1 PVC-ből, lágyítóból, habosítószerből és segédanyagokból álló) pórkeverékből kalanderezéssel kialakított lapot két lépésben habosítják. Az első habosítási lépésben térhálósodás is lezajlik; a második habosítási lépésben a lapot a habosítással egyidejűleg nyújtják. Az ismert módszerek hátrányai a következők: — Az eljárásban felhasználható habosítószerek és feldolgozási segédanyagok (pl. lágyítók, töltőanyagok, stabilizátorok stb.) köre igen szűk; a PVC-feldolgozásban szokásosan felhasznált segédanyagok és kombinációik túlnyomó többségének hatására ugyanis a habosítás viszonylag magas hőmérsékletén a lapszerű test a kalanderező hengerhez ragad. A hengerhez ragadás zavarja a folyamatos gyártást, gyakori leállást és tisztítást tesz szükségessé, ugyanakkor jelentősen romlik a késztermék minősége.-A polimer lap habosodása részben már a kalandc rezes alacsonyabb hőmérsékletén is megindul, ennek következtében a termék nem habosodik egyenletesen, a végtermék felülete hullámos, minőségileg elfogadhatatlan lesz. — A kalanderezéssel, extrudálással és olvasztóhengeres eljárással előállított lapszerű termékek általános, kedvezőtlen tulajdonsága, hogy lényegesen kevésbé mérettartók a kcnéstechnikával kialakított termékeknél. Ez arra vezethető vissza, hogy az alkalmazott gyártástechnológia következtében a késztermékben lényegesen nagyobb mértékű, egyenetlen feszültségek maradnak vissza, amelyek utólagos kiegyenlítése hosszadalmas utókezelést igényel, és még ez sem vezet mindig a kívánt eredményre. A 4 213 925 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a második habosítási lépésben alkalmazott nyújtás egyenletlenné teszi a habosított termék cellaszerkezetét. — A kalanderozés és az olvasztóhengeres eljárás közös hátránya, hogy többrétegű termékek egy hengersoron nem állíthatók elő. Ennek oka az, hogy az egyes rétegek nyúlása eltérhet, ami a lapképzés és az azt követő habosítás hőmérsékletén megoldhatatlan feszültség-kiegyenlítési problémát okoz. Többrétegű termékeket csak a külön műveletekben előállított lapok utólagos összetapasztásával vagy össze ragasztásával lehet kialakítani, ami tetemesen növeli az eijárás idő-, berendezés- és munkaigényét. Célunk, hogy a száraz porkeverékekből kiinduló eljárások felsorolt hiányosságait kiküszöböljük, és egyszerű, nagy termelékenységű eljárással alakítsunk ki a kencstechnikával előállított habosított termékekével azonosan jó vagy annál jobb minőségű, egy- vagy többrétegű, habszerkezetű lapszerű PVC-testeket. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha a kalaníierezéssei, extrudálással vág;/ olvasztóhengeres eljárássíi feldolgozandó száraz porkeverékhez olyan termőplasztikus polimert keverünk, meghatározott arányban, amely összefér a rendszert alkotó komponensekkel, a feldolgozás hőmérsékletén elasztikus állapotban levő keveréket ad, és üvegesedési hőmérséklete (Tg-értéke) legföljebb 20 °C kai haladja meg a jelenlevő PVC ígértekét (célszerűen a termoplasztikus polimer Tg-crtéke kisebb a jelenlevő PVC Tg-éi tékénél), olyan keverékekhez jutunk, amelyek a szokásosnál alacsonyabb hőmérsékleten alakíthatók tömör szerkezetű lappá. Ezáltal elkerülhetjük azt, hogy már a lapképzés hőmérsékletén megkezdődjön a termék részleges habosodása. Azt tapasztaltuk továbbá, hogy ha a termék habosítását nem
