CZ22506U1

CZ22506U1 - Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu a zařízení k výrobě tohoto kusového plošného polotovaru

Info

Publication number: CZ22506U1
Application number: CZ201124062U
Authority: CZ
Inventors: Drag@Jirí; Košárek@Ladislav
Original assignee: D Plast, A.S.
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2011-07-25

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká kusového plošného polotovaru kompozitního vícevrstvého materiálu, určeného zejména pro klempířské střešní prvky. Dále se technické řešení týká zařízení k výrobě tohoto kusového plošného polotovaru.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou známy plošné polotovary tvořené substrátem na bázi kovového plechu s plastovým nánosem zhotoveným lakováním technologií coil coating nebo laminováním plastové fólie na substrát.

Způsob vytváření plastových povlaků technologii coil coating je např. předmětem Evropského patentu EP 0400360. Jedná se zde o vytváření povlaků jednovrstvých o tloušťce minimálně 10 pm nebo dvouvrstvých, kde vrstva příměru má tloušťku alespoň 5 pm a povrchová vrstva tloušťku minimálně 10 pm. Materiálem alespoň jedné z vrstev je směs na bázi polyesteru o průměrné molekulové hmotnosti 5000 až 20 000, s číslem kyselosti od 1 do 15 mg KOH/g. Vytvrzování vrstvy, resp. vrstev se provádí pri teplotě 200 až 260 °C po dobu 25 až 70 s.

Bližší specifikace směsi na bázi polyesteru pro výše uvedený proces coil coating se uvádí v německé patentové přihlášce DE 4019318. Směs se skládá z 20 až 40 % hmotn. složky al, obsahující 70 až 95 % hmotn. polyesteru (zejména na bázi aromatických dikarboxylových kyselin nebo jejich anhydridů a (cyklo)alifatických diolů), 5 až 30 % hmotn. složky a2 až triazinové pryskyřice, 5 až 30 % hmotn. složky a3 - blokovaného polyizokyanátu, dále 10 až 40 % hmotn. pigmentů a/nebo plniv, resp. dalších aditiv, 0,1 až 2 % hmotn. katalyzátoru, 20 až 65 % hmotn. organického rozpouštědla a přísady k vytvoření strukturovaného povrchu na bázi siloxanu.

Procesu coil coating ve výše specifikovaném provedení se týká také další Evropský patent EP 288964. Zde se k dosažení strukturování povrchu používá přídavku 0,01 až 0,05 % hmotn. polyethylenového vosku s bodem měknutí od 100 do 120 °C.

Specifikace polymemí ch směsí pro lakování technologií coil coating jsou předmětem i dalších patentových spisů. Např. německá patentová přihláška DE 102009046713 uvádí směsi diakrylátových a dimetakrylátových polymerů pro nátěry dřeva, papíru, textilu, kůže, textilie, plastových povrchů, skla, keramiky, minerálních stavebních materiálů, vhodné pro zpracování technologií coil coating.

Předmětem Evropského patentu EP 0551727 jsou lakovací směsi obsahující fluorouhlíkové polymery s OH skupinami a síťovací činidlo na bázi blokovaných alifatických polyizokyanátů, samokondenzující, vysoce metylované melamin-formaldehydové pryskyřice nebo směsi blokovaných polyizokyanátů a melamin-formaldehydových pryskyřic, dále rozpouštědlo na bázi butanolu, UV stabilizátor působící jako pohlcovač volných radikálů a případně také alespoň jednu z následujících přísad: kluzné a tok modifikující přísady na bázi polysiloxanů, odpěňovací činidla, vysokovroucí rozpouštědlo (s teplotou varu kolem 195 °C) k modifikaci viskozity směsi a aktivní aminy k inhibici zbytkové kyseliny ve fluoropolymeru.

Německá patentová přihláška DE 4036378 se týká vodné disperze pro coil coating kovových povrchů, která obsahuje 10 až 60 % hmotn. polyesterů s karboxylovými a hydroxylovými skupinami (číslo karboxylových skupin 35 až 60 a číslo OH skupin 40 až 200 - uváděno v mg KOH/g), 0 až 50 % hmotn. akrylátové pryskyřice, 3 až 28 % hmotn. aminové pryskyřice a 0,1 až 7 % hmotn. vosku jako aditiva vytvářejícího strukturu (hmotn. % směsi jsou uváděna bez vody).

Obdobné směsi pro coil coating se týká také další německá patentová přihláška DE 4036379. Jako aditivum vytvářející strukturu se ale přidává 0,001 až l % hmotn. sloučeniny na bázi siloxanu, např. HO-(CJ2)n-(SiMe2O)x-SiMe2-(C H2)n-OH (kde n = 1-20 a x = 2-30).

- 1 CZ 22506 Ul

Pokud jde o laminování plastové fólie na kovový substrát, je známo např. řešení materiálů pro klempířské prvky střech podle německé patentové přihlášky DE 2058762, kde je na kovový substrát laminována polyvinylchloridová fólie.

Z výše uvedeného shrnutí známých řešení je zřejmé, že polotovary tvořené substrátem na bázi kovového plechu s plastovým nánosem zhotoveným lakováním technologií coil coating nebo laminováním plastové fólie na substrát mají z hlediska možných aplikací několik omezení. Jedná se především o tloušťku plastového nánosu, která se s ohledem na možnosti technologií coil coatingu pohybuje v řádech desítek, maximálně však 200 až 300 pm. Pro některé aplikace - např. pro střešní klempířské prvky, kde je z důvodů zabezpečení vodotěsnosti pri montáži požadována io svarovatelnost plastového nánosu - nemusí být ale tyto tloušťky dostačující. Dalším omezením, daným především kontinuálním charakterem technologie coil coatingu i laminování, jsou komplikace u vícevrstvých a oboustranných nánosů, popř. praktická nemožnost vyrobení menších sérií dílců omezených rozměrů nebo menších sérií dílců z různým složením či barevným provedením plastového nánosu.

Podstata technického řešení

K odstranění výše uvedených přispívá do značné míry kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu podle předloženého technického řešení. Podstata řešení spočívá v tom, že tento kusový plošný polotovar je tvořen plošným substrátem s délkou nepřesahující 5 m, šířkou nepřesahující 2,5 m a tloušťkou 0,3 až 2,0 mm, který je na jedné nebo obou svých stranách opat20 řen jedno- nebo vícevrstvým nánosem plastu o tloušťce 0,2 až 5 mm, přičemž tento plastový nános je sušinou a/nebo reakčním produktem vrstvy kapalné polymerní směsi.

Vícevrstvý plastový nános může mít každou z vrstev na bázi jiného typu plastu a/nebo jiného barevného odstínu, nánosem plastu může být s výhodou nános svařovatelného plastu.

Plošný substrát je s výhodou z materiálu vybraného ze skupiny zahrnující surový ocelový plech, pozinkovaný ocelový plech, pozinkovaný ocelový plech jedno nebo oboustranně lakovaný, hliníkový plech nebo plech na bází jiného kovu.

Plastem kapalné polymerní směsi je s výhodou alespoň jeden polymer ze skupiny zahrnující viny Ichloridové polymery a/nebo kopolymery, zejména pak polyvinylchlorid, polymery a/nebo kopolymery kyseliny akrylové nebo metakrylové a jejich derivátů. Kapalnou polymerní směsí může být disperze nebo roztok plastu a aditiv. Aditivem kapalné polymerní směsi může být alespoň jedna látka ze skupiny zahrnující barviva, pigmenty změkčovadla, plniva, tepelné a UV stabilizátory.

Nános plastu je k povrchu substrátu připojen s výhodou prostřednictvím adhezní mezivrstvy nebo pomocí adhezivního systému, který je součástí kapalné polymerní směsi plastového nánosu, resp.

plastových nánosů.

Podstata zařízení k výrobě kusového plošného polotovaru podle technického řešení spočívá v tom, že obsahuje nanášecí zařízení, vybavené řídicí jednotkou a připojené na výstup vysokotlakého čerpadla s výstupním tlakem až 50 MPa. Dále pak obsahuje manipulační vozíky a sušicí a/nebo vypalovací pec s plynulou regulací teplot v rozmezí 20 až 250 °C.

Nanášecí zařízení je vybaveno alespoň jednou strikací pistolí s nezávislým posuvem ve 2 osách, přičemž řídicí jednotka obsahuje prvky plynulé změny rychlosti a délky a tvaru dráhy posuvu této strikací pistole. Nanášecí zařízení je také doplněno submodulem zachycení přestřiků.

Příklady technického řešení

Příklad 1

Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu v příkladném provedení je tvořen plošným substrátem - ocelovým pozinkovaným, oboustranně lakovaným plechem s délkou 2,0 m, šířkou 1,0 m a tloušťkou 0,55 mm, který je na jedné straně opatřen adhezní mezivrstvou a barev-2CZ 22506 Ul ným jednovrstvým nánosem polyvinylchloridu o tloušťce 0,7 mm. Tento plastový nános je sušinou kapalné polymemí směsi - polyvinylchloridové disperze o složení (v % hmotn.):

Pastotvomý PVC 34

Extendrový PVC 10

Ftalátové změkčovadlo 39

Plnivo 10

TiO₂ 5

Stabilizátory 2 .

Výroba tohoto kusového plošného polotovaru kompozitního materiálu spočívá v tom, že se na to ocelový pozinkovaný, oboustranně lakovaný plech opatřený adhezní mezivrstvou nanese nástřikem v diskontinuálním procesu vrstva polyvinylchloridové disperze, načež následuje proces ztužení této vrstvy do výsledné podoby nánosu plastu želatinací po dobu 40 minut pri teplotě

180 °C.

Zařízení v příkladném provedení obsahuje nanášecí zařízení s jednou stříkací pistolí, která má 15 možnost nezávislého posuvu ve 2 osách. Zařízení je vybaveno řídicí jednotkou obsahující prvky plynulé změny rychlosti, délky a tvaru dráhy posuvu této stříkací pistole je připojeno na výstup vysokotlakého čerpadla s výstupním tlakem až 50 MPa. Dále pak zařízení obsahuje manipulační vozíky a sušicí a vypalovací pec s plynulou regulací teplot v rozmezí 20 až 250 °C.

Nanášecí zařízení je také doplněno submodulem zachycení přestriků.

Příklad 2

Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu v příkladném provedení je tvořen plošným substrátem - ocelovým pozinkovaným plechem s délkou 3,0 m, šířkou 1,5 m a tloušťkou 0,8 mm, který je na jedné straně opatřen barevným jednovrstvým nánosem polyvinylchloridu o tloušťce 2 mm. Tento plastový nános je sušinou kapalné polymemí směsi - polyvinylchloridové disperze o složení (v % hmotn.):

Pastotvomý PVC 25

Extendrový PVC 18

Ftalátové změkčovadlo 35

Plnivo 13

TiO₂ 5

Adhezi vní prostředek 3,5

Stabilizátory 0,5.

Výroba tohoto kusového plošného polotovaru kompozitního materiálu spočívá v tom, že se na ocelový pozinkovaný plech nanese nástřikem v diskontinuálním procesu vrstva polyvinylchlori35 dové disperze, načež následuje proces ztužení této vrstvy do výsledné podoby nánosu plastu želatinací po dobu 50 minut pri teplotě 190 °C.

Zařízení v příkladném provedení obsahuje nanášecí zařízení s jednou stříkací pistolí, která má možnost nezávislého posuvu ve 2 osách. Zařízení je vybaveno řídicí jednotkou obsahující prvky plynulé změny rychlosti, délky a tvaru dráhy posuvu této stříkací pistole je připojeno na výstup vysokotlakého čerpadla s výstupním tlakem až 50 MPa. Dále pak zařízení obsahuje manipulační vozíky a sušicí a vypalovací pec s plynulou regulací teplot v rozmezí 20 až 250 °C.

Nanášecí zařízení je také doplněno submodulem zachycení přestriků.

Příklad 3

Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu v příkladném provedení je tvořen plošným substrátem - oboustranně lakovaným hliníkovým plechem s délkou 4,0m, šířkou 1,8 m a

-3CZ 22506 Ul tloušťkou 1,2 mm, který je na jedné straně opatřen barevným jednovrstvým nánosem polyvinylchloridu o tloušťce 2 mm. Tento plastový nános je sušinou kapalné polymemí směsi - polyvinylchloridové disperze o složení (v % hmotn.):

Pastotvomý PVC 35

Extendrový PVC 14

Ftalátové změkčovadlo 40

Plnivo 5,2

TiO₂ 5,0

Stabilizátory 0,8.

io Výroba tohoto kusového plošného polotovaru kompozitního materiálu spočívá v tom, že se na kovový plech opatřený adhezní mezivrštvou nanese nástřikem v diskontinuálním procesu vrstva polyvinylchloridové disperze, načež následuje proces ztužení této vrstvy do výsledné podoby nánosu plastu želatinací po dobu 40 minut při teplotě 190 °C.

Nanášecí zařízení je rovněž doplněno submodulem zachycení prestřiků.

Příklad 4

Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu v příkladném provedení je tvořen plošným substrátem - ocelovým plechem s délkou 1,5 m, šířkou 0,8 m a tloušťkou 0,7 mm, který je na jedné straně opatřen barevným jednovrstvým nánosem směsného akrylátového polymeru o tloušťce 1 mm. Tento plastový nános je sušinou kapalné polymemí směsi - akrylátové disperze, disperze o složení (v % hmotn.):

Akrylátová pryskyřice 30

PU pryskyřice 15 změkčovadlo 30

Plnivo 12

TiO₂ 8

Stabilizátory 0,8

Síťovací činidlo 0,5

Ředidlo 3,7.

Výroba tohoto kusového plošného polotovaru kompozitního materiálu spočívá v tom, Že se na kovový plech opatřený adhezní mezi vrstvou nanese nástřikem v diskontinuálním procesu vrstva akrylátové disperze, načež následuje proces ztužení této vrstvy do výsledné podoby nánosu plastu sušením po dobu 30 minut při teplotě 150 °C.

Zařízení v příkladném provedení obsahuje nanášecí zařízení s jednou stříkací pistolí, která má možnost nezávislého posuvu ve 2 osách. Zařízení je vybaveno řídicí jednotkou obsahující prvky plynulé změny rychlosti, délky a tvaru dráhy posuvu této stříkací pistole, je připojeno na výstup vysokotlakého čerpadla s výstupním tlakem až 50 MPa. Dále pak zařízení obsahuje manipulační vozíky a sušicí a vypalovací pec s plynulou regulací teplot v rozmezí 20 až 250 °C.

Nanášecí zařízení je také doplněno submodulem zachycení přestřiků.

-4CZ 22506 Ul

Příklad 5

Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu v příkladném provedení je tvořen plošným substrátem - ocelovým pozinkovaným plechem s délkou 2,0 m, šířkou 1,0 m a tloušťkou 0,7 mm, opatřeným na jedné straně adhezivní mezivrstvou, který je na straně bez adhezivní me5 zivrstvy opatřen barevným jednovrstvým nánosem (1) polyvinylchloridu o tloušťce 0,5 mm a na druhé straně dvouvrstvým nánosem tvořeným adhezivní mezivrstvou a plastovým nánosem (2) o tloušťce 1,0 mm.

Plastový nános (1) je sušinou kapalné polymemí směsi - polyvinylchloridové disperze o složení (v % hmotn.):

to Pastotvomý PVC 25

Extendrový PVC 18

Ftalátové změkčo vadlo 35

Plnivo 16

TiO₂ 1,0

Barevný batch 1,0

Adhezivní prostředek 3,5

Stabilizátory 0,5.

Plastový nános (2) je sušinou kapalné polymemí směsi - polyvinylchloridové disperze o složení (v % hmotn.):

Pastotvomý PVC 35

Extendrový P V C 14

Ftalátové změkčo vadlo 40

Plnivo 5,0

TiO₂ 4,0

Barevný batch 1,0

Stabilizátory 1,0.

Výroba tohoto kusového plošného polotovaru kompozitního materiálu spočívá v tom, že se na ocelový pozinkovaný plech, na stranu bez adhezivní mezivrstvy, nanese nástřikem v diskontinuálním procesu vrstva polyvinylchloridové disperze dle receptury (1), načež následuje proces ztužení této vrstvy do výsledné podoby nánosu plastu želatinací po dobu 25 minut pri teplotě 130 °C. Po ochlazení se plech obrátí a na stranu s adhezivní mezivrstvou se nanese nástřikem v diskontinuálním procesu vrstva polyvinylchloridové disperze dle receptury (2), načež následuje proces ztužení této vrstvy do výsledné podoby nánosu plastu želatinací po dobu 35 minut pri teplotě 170 °C.

Zařízení v příkladném provedení obsahuje nanášecí zařízení s jednou strikací pistolí, která má možnost nezávislého posuvu ve 2 osách. Zařízení je vybaveno řídicí jednotkou obsahující prvky plynulé změny rychlosti, délky a tvaru dráhy posuvu této strikací pistole je připojeno na výstup vysokotlakého čerpadla s výstupním tlakem až 50 MPa. Dále pak zařízení obsahuje manipulační vozíky a sušicí a vypalovací pec s plynulou regulací teplot v rozmezí 20 až 250 °C.

Nanášecí zařízení je rovněž doplněno submodulem zachycení přestriků.

Příklad 6

Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu v příkladném provedení je tvořen substrátem - ocelovým pozinkovaným, oboustranně lakovaným plechem s délkou 2,0 m, šířkou 1,0 m a tloušťkou 0,70 mm, který je na jedné straně opatřen adhezní mezivrstvou a dvěma barev45 nými nánosy polyvinylchloridu, každý o tloušťce 0,5 mm, tzn. že výsledná tloušťka nánosů poly-5CZ 22506 Ul vinylchloridu je 1,0 mm. Tyto plastové nánosy jsou sušinou kapalné polymemí směsi - polyvinylchloridové disperze o složení (v % hmotn.):

Pastotvomý PVC 34

Extendrový PV C 10

Ftalátové změkČovadlo 39

Plnivo 10

TiO₂ 5

Stabilizátory 2,0.

Výroba tohoto kusového plošného polotovaru kompozitního materiálu spočívá v tom, že se na ío kovový plech opatřený adhezní mezivrstvou nanese nástřikem v diskontinuálním procesu první vrstva polyvinylchloridové disperze, načež následuje proces ztužení této vrstvy plastu predželatinací po dobu 20 minut pri teplotě 190 °C, po ochlazení se nanese nástřikem v diskontinuálním procesu druhá vrstva polyvinylchloridové disperze, načež následuje proces ztužení této vrstvy plastu želatinací po dobu 30 minut pri teplotě 190 °C.

Nanášecí zařízení je také doplněno submodulem zachycení přestriků.

Příklad 7

Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu v příkladném provedení je tvořen substrátem - ocelovým pozinkovaným plechem s délkou 0,80 m, šířkou 0,30 m a tloušťkou 1,0 mm, který je na jedné straně opatřen adhezní mezivrstvou a barevným jednovrstvým nánosem polyvinylchloridu o tloušťce 4,5 mm. Tento plastový nános je sušinou kapalné polymemí směsi polyvinylchloridové disperze o složení (v % hmotn.):

Pastotvomý PVC 40

Extendrový PVC 5

Ftalátové změkČovadlo 35

Plnivo 18

Pigmenty 1

Stabilizátory 1 .

Výroba tohoto kusového plošného polotovaru kompozitního materiálu spočívá v tom, že se polyvinylchloridové disperze nanáší na povrch substrátu, v diskontinuálním procesu ručně, přičemž se dané tloušťky nánosu dosáhne pomocným vymezovacím rámem. Po té následuje proces ztužení této vrstvy do výsledné podoby nánosu plastu želatinací po dobu 30 minut pri teplotě 180 °C.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Kusový plošný polotovar kompozitního vícevrstvého materiálu, zejména pro klempířské střešní prvky, vyznačující se tím, že je tvořen plošným substrátem s délkou nepře40 sáhující 5 m, Šířkou nepřesahující 2,5 m a tloušťkou 0,3 až 2,0 mm, který je na jedné nebo obou svých stranách opatřen jedno- nebo vícevrstvým nánosem plastu o celkové tloušťce 0,2 až 5 mm, přičemž tento plastový nános je sušinou a/nebo reakčním produktem vrstvy kapalné polymemí směsi.

-6CZ 22506 Ul
2. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že vícevrstvý plastový nános má každou z vrstev na bázi jiného typu plastu a/nebo jiného barevného odstínu.
3. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že plošný substrát je z materiálu vybraného ze skupiny zahrnující surový ocelový plech, pozinkovaný ocelový

5 plech, pozinkovaný ocelový plech jedno nebo oboustranně lakovaný, hliníkový plech nebo plech na bázi jiného kovu.
4. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že nánosem plastu je nános svařovatelného plastu.
5. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že plastem Και o palné polymemí směsi je alespoň jeden polymer ze skupiny zahrnující vinylchloridové polymery a/nebo kopolymeiy, zejména pak polyvinylchlorid, polymery a/nebo kopolymery kyseliny akrylové nebo metakrylové a jejich derivátů.
6. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že kapalnou polymemí směsí je disperze plastu a aditiv.

15
7. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že kapalnou polymemí směsí je roztok plastu a aditiv.
8. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že nános plastu je připojen k povrchu substrátu prostřednictvím adhezní mezivrstvy.
9. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že nános plastu 20 je připojen k povrchu substrátu pomocí adhezivního systému, který je součástí kapalné polymemí směsi plastového nánosu, resp. plastových nánosů.
10. Kusový plošný polotovar podle nároku 1, vyznačující se tím, že aditivem kapalné polymemí směsi je alespoň jedna látka ze skupiny zahrnující barviva, pigmenty změkčovadla, plniva, tepelné a UV stabilizátory.

25 11. Zařízení k výrobě kusového plošného polotovaru kompozitního vícevrstvého materiálu podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nanášecí zařízení, vybavené řídicí jednotkou, připojené na výstup vysokotlakého čerpadla s výstupním tlakem až 50 MPa a doplněné submodulem zachycení přestriků, přičemž toto nanášecí zařízení je vybaveno alespoň jednou stříkací pistolí s nezávislým posuvem ve 2 osách, s tím, že řídicí jednotka zahrnuje prvky

30 plynulé změny rychlosti a délky a tvaru dráhy posuvu této stříkací pistole a dále pak tím, že vedle zmíněného nanášecího zařízení obsahuje manipulační vozíky a sušicí a/nebo vypalovací pec s plynulou regulací teplot v rozmezí 20 až 250 °C.