DK157175B - Fremgangsmaade til fremstilling af et lamineret ark beregnet til formgivning og omfattende genanvendt arkmateriale - Google Patents

Description

DK 157175 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde til fremstilling af et lamineret ark beregnet til fremstilling af en formet genstand og omfattende genanvendt ark-restmateriale, der indeholder polypropy-len, ethylen-vinylalkohol-copolymer og klæbemiddel, hvilken frem-5 gangsmâde er ejendommelig ved, at ark-restmaterialet formales og til-sættes et uorganisk mineralsk fyldstof, der dispergeres deri i en mængde, som er tilstrækkelig til at forhindre delaminering ved form-givning af det laminerede ark, og at den sâledes fremstillede rest-materialeblanding coekstruderes sammen med ethylen-vinylalkohol-copo-10 lymer, klæbemiddel og polypropylen til et 7-laget lamineret ark, hvis indre kerne bestâr af ethylen-vinylalkohol-copolymer, de tilstodende lag uden om kernen indeholder klæbemiddel, og de indre og ydre over-fladelag bestâr af henholdsvis polypropylen og restmaterialeblanding eller det samme i omvendt rækkefolge. De laminerede ark kan anvendes 15 til fremstilling af genstande sâsom plastkopper ved fremgangsmâder, der omfatter termoformning, dybstansning, fastfase-formning, kompres-sionsformning og lignende.

Ved de hidtil kendte formningsmetoder har coekstruderede polyolefin-ark været udsat for problemer med delaminering eller adskillelse af 20 lagene. Delaminering har den ugunstige virkning at forârsage a) uskonne defekter, b) tab af delens stivhed og c) tab af slagstyrke.

Typisk er fx genformalet materiale, som indeholder restmateriale af polypropylen, ethylen-vinylalkohol-copolymer (EVAL) og klæbemiddel.

Et sâdant genformalet materiale indeholder materialer med bâde hoj og 25 lav viskositet, som har en tendens til at skilles ad, nàr de udsættes for forskydningskræfter i en ark- eller filmdyse. Ethylen-vinylalko-hol-copolymeren har ved hoje forskydningshastigheder en hojere viskositet end de ovrige bestanddele og har en tendens til at bevæge sig hen imod midten af laget.

30 Arkmateriale bestâende af mange lag, hvilket arkmateriale indeholder et lag af en polymer, som udgor en oxygenbarriere, sâsom EVAL, samt lag af klæbemiddel og polypropylen termoformes kommercielt til mad-varebeholdere til anvendelse ved lagring af lagringsstabile oxygen-folsomme madvarer. Den ikke anvendte bane af arkmateriale udgar sæd-35 vanligvis 30-50% af det anvendte arkmateriale og genvindes til gen-brug. Det har vist sig, at dette restmateriale ved genformaling og 2

DK 157175 B

genekstrudering danner et ark, der delaminerer for let, nâr det ba-jes. Dette formodes at skyldes en faseadskillelse af det inkompatible EVAL og polypropylen i feltet med hej forskydningsspænding i ark-dysen.

5 Formâlet med nærværende opfindelse er at undgâ de ovenfor nævnte ulemper, og dette formâl opnâs ved at gâ frem som i den kendetegnende del af krav 1.

Især bestâr restmaterialeblandingen af 60-80 vægtprocent polypropylen, 15-25 vægtprocent ethylen-vinylalkohol-copolymer, 15-25 vægtpro-10 cent 'klæbemiddel og 20-40 vægtprocent af et uorganisk mineralsk fyld-stof, idet 100 vægtprocent udgor vægten af laget af genformalet mate-riale.

Sammensætningen af laget af det genformalede materiale er enestâende ved, at inkorporeringen af uorganisk mineralsk fyldstof, især cal-15 ciumcarbonat (CaC^) eller talkum, arbejder sammen med polypropyle-net, ethylen-vinylalkohol-copolymeren og klæbemidlet til at forhindre indre delaminering i laget af genformalet materiale.

I foretrukne laminater udgor ethylen-vinylalkohol-copolymerlaget 0,5- ' 25 vægtprocent, klæbemiddellaget 0,5-15 vægtprocent, polypropylen-20 laget 25-95 vægtprocent og laget af genformalet materiale 5-75 vægtprocent, idet aile vægtprocentangivelser er beregnet ud fra lamina -tets vægt. I de mest foretrukne laminater udgor ethylen-vinylalkohol-laget fortrinsvis 5-15 vægtprocent, klæbemiddellaget fortrinsvis 3-7 vægtprocent klæbemiddel, polypropylenlaget 30-60 vægtprocent og laget 25 af genformalet materiale 50-95 vægtprocent, idet aile vægtprocentangivelser er beregnet ud fra laminatets vægt.

Det uorganiske mineralske fyldstof ber vælges blandt uorganiske mineralske fyldstoffer, som vil blive jævnt dispergeret mellem poly-propylenet, ethylen-vinylalkoholen og klæbemidlet i laget af genfor-30 malet materiale for at give den foreliggende opfindelse dens enestâende egenskaber.

3

DK 157175 B

Klæbemidlet kan være et hvilket som helst hensigtsmæssigt klæbemid-del, men er fortrinsvis valgt blandt EVAL'er, ionomerer, termoplasti-ske gummier sâsom KRATON®, der fàs fra Shell Chemical Company, Houston, Texas, og fortrinsvis polypropylener eller polyethylener modi-5 ficeret med polære forbindelser sâsom maleinsyrearihydrid eller acryl-syre.

Coekstruderingsteknologi til fremstilling af de omhandlede laminater sr kendt for fagfolk, idet en fremgangsmâde anvender fire adskilte, ringformede koncentriske ekstruderingsdyser (blæseekstrudering) og 10 udfladning af de sâledes vundne fire rerformede film. Alternativt kan der ogsâ anvendes ekstrudering med lige spaltedyse efterfulgt af klæbning af det ene laminatlag til det andet.

EKSEMPEL 1 (sammenligningseksempel)

Som vist i tabel 1 nedenfor blev der fremstillet en kontrol af rest-15 materiale ud fra terret blandet 64 vægtprocent kommercielt polypropy-len (kvalitet 5524 forhandlet af Shell Chemical Co., Houston, Texas), 18 vægtprocent ethylen-vinylalkohol-copolymer (EVAL® E, fra Kurraray,

Japan) og 18 vægtprocent Plexar® 2110 klæbemiddel, fra Chemplex Co., USA. Hver af disse blev terretumblet ved 150 omdr. pr. minut i form 20 af pellets, og disse pellets blev blandet ved hjælp af en ettrins-blandingsskrue. Det fremgâr af tabel 1, at den forventede uenskede delaminering opstod, nâr blandingen blev omdannet til ark ved sæd-vanlig arkekstrudering pâ en trevalset kelestabel ("cooling stock").

TABEL 1 25 Sammensætning af en kontrolpreve af restmateriale Vægtprocent Sammensætning Fri for delaminering 64 PP 5524 18 EVAL® E nej 30 18 PLEXAR 2110 EKSEMPEL 2 4

DK 157175 B

Tabel 2 viser sammensætningen af forskellige restmaterialeblandinger og delamineringstestresultater, der blev udfort i overensstennnelse med den ovenfor beskrevne fremgangsmàde. Hver af de i tabel 1 anferte 5 formuleringer betegner potentielle kompatibilisatorer, der blev tar-blandet med restmaterialet og omdannet til ark ved ekstrudering.

Formulering nr. 1 indeholdt CaC03. Formulering nr. 2-8 indeholdt ikke noget CaCC>3. Formulering nr. 1 indeholder 62 vægtprocent af det i eksempel 1 beskrevne restmateriale, 38 vægtprocent WBS 139 fra Shell 10 Chemical Co., Houston, Texas. WBS 139 indeholder 80 vægtprocent CaC0% og 20 vægtprocent polybuten-1. Formulering nr. 1 var fri for delami-nering.

Aile formuleringerne 2-5 delaminerede. PB 8010 er kommercielt polybuten-1, kvalitet 8010, der forhandles af Shell Chemical Co., Houston, 15 Texas.

TABEL 2

Delaminering af bestemte blandinger af restmateriale

Formulering Sammensætning Vægtprocent Fri for de- nr. laminering 20 1 restmateriale 62 WBS 139 38 ja 21 restmateriale 80 KRATON GX 2705 20 nej 25 31 restmateriale 85 KRATON DX 1300 15 nej 41 restmateriale 85 51 KRATON GX 1855 15 nej 30 1 til sammenligning EKSEMPEL 3 5

DK 157175 B

Restmaterialeblandinger, der indeholdt forskellige mængder CaGOg, blev testet for delaminering, Sammensætningerne var i omrâdet 0 vægt-procent CaC03 i kontrolformulering nr. 1 til 40 vægtprocent CaCOg i 5 formulering nr. 7. Det fremgâr af tabel 3, at delamineringen fandt sted til og med formulering nr. 4, hvilken formulering indeholdt 15 vægtprocent CaCX^. Formulering nr. 5, 6 og 7, som indeholdt henholds-vis 20, 20 og 40 vægtprocent CaC03, var fri for delaminering, hvillket viser, at en mængde pâ mindst 20 vægtprocent CaCOj forhindrer delami-10 nering. Multiflex® CaC03, fremstillet af Pfizer, er en anden kvalitet af calciumcarbonat, som har en finere partikelstorrelse.

TABEL 3

Delaminering af restmaterialeblandinger indeholdende CaC03

Nr. Sammensæt- Vægtpro- Vægtpro- Fri for delami- 15 ning cent cent CaCÛ3 nering 1') PP 5524 64,0 EVAL® E 18,0 PLEXAR® 2110 18,0 0,0 nej 20 2') restmateriale 93,7 *WBS 139 6,3 5,0 nej 3') restmateriale 87,5 WBS 139 12,5 10,0 nej 4') restmateriale 81,0 25 WBS 139 19,0 15,0 nej 5 restmateriale 75,0 WBS 139 25,0 20,0 ja 6 restmateriale 50,0

Multiflex® CaC03 50,0 20,0 ja 30 7 restmateriale 50,0 WBS 139 50,0 40,0 ja 1 WBS 139 = 20% polÿbuten-1, 80% CaC03 ') til sammenligning EKSEMPEL 4 6

DK 157175 B

Tabel 4 nedenfor viser delamineringstests af restmaterialeblandinger, som omfatter talkum som uorganisk mineralsk fyldstof. Formulering 1 er en ter blanding af 50 vægtprocent restmateriale (74% polypropylen 5 5524, 18% Plexar® og 18% EVAL®), 30 vægtprocent polypropylen og 20 vægtprocent talkum.

TABEL 4

Delaminering af restmaterialeblandinger indeholdende talkum

Sammensætning Fri for delaminering 10 _

Restmateriale/PP

20 vægtprocent talkum ja

EVAL®/PP

20 vægtprocent talkum ja

Claims (4)

1. Fremgangsmâde til fremstilling af et lamineret ark beregnet til fremstilling af en formet genstand og omfattende genanvendt ark-restmateriale, der indeholder polypropylen, ethylen-vinylalkohol- 5 copolymer og klæbemiddel, kendetegnet ved, at ark-restmaterialet formales og til-sættes et uorganisk mineralsk fyldstof, der dispergeres deri i en mængde, som er tilstrækkelig til at forhindre delaminering ved fom-givning af det laminerede ark, og at den sâledes freinstillede rest-10 materialeblanding coekstruderes sanimen med ethylen-vinylalkohol- copolymer, klæbemiddel og polypropylen til et 7-laget lamineret ark, hvis indre kerne bestâr af ethylen-vinylalkohol-copolymer, de til-stodende lag uden om kernen indeholder klæbemiddel, og de indre og ydre overfladelag bestâr af henholdsvis polypropylen og restmateria-15 leblanding eller det samme i omvendt rækkefolge.

2. Fremgangsmâde ifelge krav 1, kendetegnet ved, at restmaterialeblandingen bestâr af 60-80 vægtprocent polypropylen, 15-25 vægtprocent ethylen-vinylalkohol-copolymer, 15-25 vægtprocent klæbemiddel og 20-40 vægtprocent uorga-20 nisk mineralsk fyldstof.

3. Fremgangsmâde ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at klæbemidlet er valgt blandt ethylen-vinylalkohol -copolymer, ionomerer, termoplastiske gummier samt poly-propylener og polyethylener modificeret med polære forbindelser, 25 fortrinsvis maleinsyreanhydrid.

4. Fremgangsmâde ifolge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at det uorganiske mineralske fyldstof er CaGÛ3 eller talkum.