ITTO990395A1

ITTO990395A1 - Prodotto stratificato di poliestere termoplastico comprendente unostrato espanso ed articolo che lo comprende

Info

Publication number: ITTO990395A1
Application number: IT1999TO000395A
Authority: IT
Inventors: Yasuo Otinoki; Tomohiro Mizutani; Hiroki Inoue; Ghatta Hussein Al; Tonino Severini
Original assignee: Sinco Ricerche Spa; Nippon Catalytic Chem Ind
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-11-13
Also published as: IT1307259B1; KR20000077235A; ITTO990395A0; JP2000343665A

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Prodotto stratificato di poliestere termoplastico comprendente uno strato espanso ed articolo che lo comprende"

ANTECEDENTI DELL'INVENZIONE A. Campo tecnico

La presente invenzione si riferisce ad un articolo stratificato di poliestere termoplastico, comprendente uno strato espanso, che è ad esempio utilizzato per materiali di decorazione di interni, materiali di imballo, isolanti termici, ammortizzatori.

B. Tecnica anteriore

Un foglio espanso di un poliestere termoplastico ha eccellenti proprietà adiabatiche, di fonoassorbenza e di leggerezza, e inoltre ha resistenza al calore e resistenza agli agenti chimici {queste resistenze sono proprietà dei poliesteri termoplastici) ed ha una eccellente stampabilità. Pertanto esso è oggetto di molta attenzione. Ad esempio il brevetto giapponese No. 2847 723 propone una tecnica in cui, per fare buon uso di tali vantaggi per materiali di decorazione di interni di vani di bagagliaio di automobile, materiali di 'superficie fatti di tessuto, quale tessuto non tessuto, sono rivestiti con,uno strato di poliestere termoplastico espanso.

Il foglio di poliestere termoplastico espanso ha i vantaggi sopra menzionati, ma presenta svantaggi che sono peculiari dei materiali espansi. Pertanto si desidera ovviare a questi svantaggi.

Ad esempio JP-A-170999/1994 propone una tecnica secondo cui uno strato di resina poliestere è formato su di almeno un lato di un foglio di poliestere termoplastico espanso,,considerando che irregolarità sulla superficie del foglio di poliestere termoplastico espanso determinano la formazione di piccoli fori quando il foglio espanso è stampato a caldo. JP-A-300585/1996 propone una tecnica in cui uno strato di resina poliestere non espansa è formata sulla superficie del foglio di poliestere termoplastico espanso allo scopo di migliorare la stampabilità della superficie del foglio di poliestere termoplastico espanso. JP-A-156005/1997 propone una tecnica in cui uno strato di resina poliestere non espansa è formato su di un lato del foglio di poliestere termoplastico espanso allo scopo di migliorare l'aspetto nonché la resistenza termica di recipienti di cottura. JP-A-180952/1998 propone una tecnica in cui.una pellicola di poliestere termoplastico non espanso, una pellicola di resina di copolimero etilene-vinilalcol e un'altra pellicola di poliestere termoplastico non espanso sono laminate in sequenza su di un lato del foglio di poliestere termoplastico espanso allo scopo di migliorare le proprietà di barriera nei confronti dei gas.

Incidentalmente uno degli svantaggi del foglio di poliestere termoplastico espanso è che la resistenza meccanica è bassa. Il sopracitato JP-A-180952/1998 riporta che la struttura multistrato sopra menzionata può avere una discreta resistenza. Tuttavia questa struttura multistrato è complessa ed ulteriormente il miglioramento della resistenza meccanica non è sufficiente.

Se vengono risolti tali problemi della resistenza meccanica, il foglio di poliestere termoplastico espanso è effettivamente utilizzabile per vari prodotti, quali materiali di decorazione di interni di autoveicoli, contenitori di cibi riscaldati, materiali di imballo, ammortizzatori, materiale di decorazione di interni domestici (ad esempio stuoie per pavimento), e laminati per componenti elettronici, facendo uso delle eccellenti stampabilità, proprietà adiabatiche e fonoassorbenti, ed ulteriormente, delle eccellenti resistenza al calore e resistenza agli agenti chimici del foglio di poliestere termoplastico espanso. Il foglio di poliestere termoplastico espanso è eccellente per quanto riguarda le proprietà di leggerezza, cosicché esso è particolarmente adatto per prodotti di grosse dimensioni .

COMPENDIO DELL'INVENZIONE

A. Scopo dell'invenzione

Uno scopo della presente invenzione è quello di migliorare la resistenza meccanica dello strato di poliestere termoplastico espanso, consentendo così che lo strato di poliestere termoplastico espanso sia utilizzato per vari scopi.

B. Presentazione dell'invenzione

Nella presente invenzione uno strato rinforzato di fibre di un poliestere termoplastico è stratificato su uno o entrambi i lati di uno strato espanso di un poliestere termoplastico allo scopo di migliorare senza dubbio la resistenza meccanica dello strato di poliestere termoplastico espanso.

Se sia lo strato espanso che lo strato rinforzato da fibre comprendono lo stesso materiale, cioè il poliestere termoplastico, allora l'adesione fra questi strati risulta migliorata.

Se sia lo strato espanso che lo strato rinforzato da fibre comprendono lo stesso materiale, cioè il poliestere termoplastico, allora la selezione in sede di smaltimento diventa non necessaria, cosicché le proprietà di riciclo risultano migliorate.

Questi ed altri scopi e vantaggi della presente invenzione saranno più completamente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 è una vista prospettica di un materiale per padiglione di autoveicolo, quale l'articolo stampato dell'esempio 3,

la figura 2 è una vista prospettica di un canale ad L, quale l'articolo stampato dell'esempio DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE Nel seguito i costituenti della presente invenzione sono descritti in dettaglio.

Poliestere termoplastico

Il poliestere termoplastico, quale utilizzato nella presente invenzione, è un prodotto policondensato principalmente da un componente acido ed un componente glicole. Esempi del componente acido comprendono: acidi bicarbossilici, quali acido tereftalico, acido isoftalico, acido naftalendicarbossilico, e acido bicarbossilico di etere difenilico e derivati di acidi bicarbossilici quali dimetiltereftalato. Questi possono essere utilizzati o da soli o rispettivamente in combinazione fra loro. Esempi del componente glicole comprendono glicole etilenico, glicole dietilenico, glicole propilenico, butandiolo. Questi possono essere usati sia da soli che rispettivamente in combinazione fra loro.

Fra i prodotti policondensati sopra menzionati, alla luce dell'elevato valore industriale di sfruttamento, sono preferibili il polietilentereftalato ed il polibutilentereftalato, ed il polietilentereftalato è il più preferibile.

Ulteriormente i poliesteri termoplastici sopra citati possono essere messi a punto mediante vari procedimenti di innalzamento del peso molecolare e poi utilizzati. Esempi dei procedimenti di innalzamento del peso molecolare comprendono procedimenti di policondensazione a stato solido e procedimenti che prevedono utilizzo di vari agenti allungatori di catena. Tuttavia alla luce della stabilizzazione della qualità, un poliestere termoplastico avente peso molecolare accresciuto a seguito dell'addizione di un'anidride policarbossilica è preferibile, ed ulteriormente, alla luce di pochi inconvenienti quali la gelificazione, è più preferibile un poliestere termoplastico di elevato peso molecolare ottenuto per addizione di una anidride policarbossilica mediante una reazione di poliaddizione allo stato solido. L'utilizzo dei poliesteri termoplastici con un peso molecolare accresciuto come sopra descritto, migliora ancora la rigidità dello strato di poliestere termoplastico rinforzato da fibre, ed accresce la stampabilità allo stato espanso dello strato di poliestere termoplastico espanso. Resine poliestere termoplastiche riciclate, quali recuperate da scarti di bottiglie per bevande, possono anche essere messe a punto mediante i procedimenti di accrescimento del peso molecolare sopra menzionati e quindi utilizzate con vantaggio.

Alla luce delle proprietà di stampabilità e di riciclaggio, è preferibile che i poliesteri termoplastici dello strato rinforzato da fibre e dello strato espanso, quando fatti aderire, si conformino l'uno all'altro in maniera tale che i componenti acidi o i componenti glicole, che devono formare unità ripetitive del poliestere termoplastico dello strato rinforzato da fibre, siano gli stessi dei componenti acidi o componenti glicole, che devono formare le unità ripetitive del poliestere termoplastico dello strato espanso, nel rapporto solitamente di 50% molare o più, preferibilmente 70% molare o più, ulteriormente preferibilmente 80% molare o più, o che la differenza fra i punti di fusione dei poliesteri termoplastici sia entro 30°C. Alla luce delle proprietà di riciclaggio, i poliestere termoplastici dello strato rinforzato da fibre e dello strato espanso sono più preferibilmente gli stessi nel rapporto del 100% molare, e più preferibilmente entrambi gli strati comprendono polietilentereftalato (PET) nel rapporto del 100% molare quale poliestere termoplastico.

Sebbene non in modo limitativo, il poliestere termoplastico come utilizzato nella presente invenzione è preferibilmente un poliestere termoplastico avente un peso molecolare accresciuto da un procedimento includente la fase di miscelazione allo stato fuso (melt-kneading) di una miscela includente un poliestere termoplastico ed una anidride policarbossilica così da determinare una reazione di allungamento di catena, poiché la miscelazione allo stato fuso del poliestere termoplastico insieme con l'anidride policarbossilica, così da determinare la reazione di allungamento di catena, accresce in modo più sicuro il peso molecolare del poliestere termoplastico.

Quali anidridi policarbossiliche utilizzabili nella presente invenzione, sono preferibili le dianidridi tetracarbossiliche aromatiche, in particolare l'anidride piromellitica. Esempi di altre utili dianidridi comprendono l'acido 3,3',4,41-difeniltetracarbossilico, l'acido (perilene-3,4,9,10)tetracarbossilico, l'acido 3,3',4,4'-benzofenonetetracarbossilico, il 2,2-bis(3,4-dicarbossifenilpropano, l'etere bis(3,4-dicarbossifenil), il bis(3,4-dicarbossifenil) solfone, l'acido 1,2,3,4-ciclobutanotetracarbossilico e il 2,3,4,5-tetracarbossiidrofurano. Il quantitativo dell'anidride policarbossilica come utilizzato è solitamente nell'intervallo di da 0,05 a 2 parti in peso per 100 parti in peso del poliestere termoplastico.

Quando è effettuata la miscelazione allo stato fuso sopra menzionata, si possono aggiungere se necessario altre sostanze. Esempi di queste altre sostanze comprendono: olefine, quali polietilene, polipropilene e polibutilene; ed altre resine termoplastiche, quali resine di cloruro di vinile, polivinilacetale, polivinilalcol, polistirene, resine AS, resine ABS, poliammide, policarbonato ed elastomeri termoplastici; ..ed ulteriormente cariche, quali carbonato di calcio e talco; e additivi, quali agenti nucleanti per cristalli, promotori di cristallizzazione, plastificanti, antiossidanti, stabilizzanti, pigmenti, agenti ignifughi ed agenti di distacco dallo stampo. Sebbene in modo non limitativo, il poliestere termoplastico, quale utilizzato nella presente invenzione, è preferibilmente un poliestere termoplastico avente un peso molecolare accresciuto mediante un procedimento che comprende almeno la fase di mescolazione allo stato fuso di una miscela comprendente un poliestere termoplastico ed una anidride policarbossilica. La miscelazione allo stato fuso sopra menzionata è più preferibilmente effettuata mediante miscelazione di dispersione del fuso .con un estrusore a due viti.

Questo estrusore a due viti non deve essere inteso in senso limitativo, ma suoi esempi comprendono un estrusore a due viti coruotanti intersecantisi con sfiati, un estrusore a due viti non intersecantisi coruotanti con sfiati, un estrusore a due viti intersecantisi controruotanti con sfiati, un estrusore a due viti non intersecantisi controruotanti con sfiati, un estrusore a due viti intersecantisi coruotanti senza sfiati, un.estrusore a due viti non intersecantisi coruotanti senza scarichi, un estrusore a due viti intersecantisi controruotanti senza sfiati, un estrusore a due viti non intersecantisi controruotanti senza sfiati. Fra questi l'estrusore a due viti non intersecantisi controruotanti con sfiati è particolarmente preferibile. Ulteriormente la temperatura di miscelazione del fuso è differente a seconda del punto di fusione del polimero o copolimero utilizzato, ma è preferibilmente nell'intervallo da 240 a 300°C. Inoltre il tempo di permanenza nell'estrusore è preferibilmente nell'intervallo da 20 a 100 secondi.

La miscela, come ottenuta mediante la miscelazione del fuso sopra descritta, è preferibilmente nella forma di pellet, se si è provveduto al trattamento di reazione di poliaddizione allo stato solido sotto menzionata. Quando si utilizza l'estrusore a due viti per la miscelazione del fuso sopra menzionata, la miscela sopra menzionata è estrusa dall'estrusore nella forma di filamenti (di diametro preferibilmente da 1 a 10 mm, più preferibilmente da 3 a 5 mm), e poi pellettizzata mediante taglio con un pellettizzatore, ottenendo così pellet a forma di chip solidi (di lunghezza preferibilmente da 1 a 20 mm, più preferibilmente da 2 a 10 mm).

Sebbene in modo non limitativo, la resina termoplastica, quale utilizzata nella presente invenzione, è preferibilmente un poliestere termoplastico come ottenuto mediante un procedimento che comprende la fase di miscelazione di fuso sopra menzionata e ulteriormente la fase di effettuazione di una reazione di poliaddizione allo stato solido della miscela miscelata allo stato fuso dopo la fase di miscelazione del fuso, poiché la reazione di poliaddizione allo stato solido accresce ulteriormente il peso molecolare.

Quando è effettuata la reazione di poliaddizione allo stato solido, è preferibile che la miscela miscelata allo stato fuso sia stampata in forma di pellet e poi utilizzata per la reazione.

L'utilizzo della miscela in forma di pellet ha il vantaggio economico di rendere non necessario un grande spazio di reazione. La miscela è riscaldata nell'intervallo da 180 a 230°C in un recipiente di reazione di poliaddizione allo stato solido o sotto una corrente di gas inerte sotto pressione normale, o sotto pressione ridotta, effettuando così la reazione di poliaddizione allo stato solido. La corrente di gas inerte o la pressione ridotta sopra menzionate rimuovono efficacemente i componenti volatili o l'acqua dalla miscela sopra menzionata.

Il poliestere termoplastico, quale utilizzato nella presente invenzione, è preferibilmente un poliestere termoplastico come ottenuto dalla reazione di poliaddizione dello stato solido in uno stato pellettizzato. La ragione per questo è la seguente. Un procedimento in cui è effettuata una reazione di miscelazione allo stato fuso della miscela includente un poliestere termoplastico ed un'anidride policarbossilica, può anche essere preso in considerazione, ma esiste la possibilità che la reazione proceda in modo così eccessivo che potrebbe avere luogo la tridimensionalizzazione, poiché la reazione è effettuata ad una temperatura più elevata del punto di fusione del poliestere termoplastico. Quale risultato ha luogo uno sfiato entro l'estrusore, oppure un effetto di rigonfiamento durante l'estrusione porta ad un articolo prodotto di spessore non uniforme in modo tale da causare la frattura od un allungamento locale. Inoltre, ad esempio, la distribuzione della viscosità intrinseca (IV) di un PET ad alto peso molecolare potrebbe essere non uniforme. Tuttavia la reazione di poliaddizione allo stato solido può accrescere il peso molecolare del poliestere termoplastico così da avere una viscosità intrinseca sufficientemente alta senza causare i problemi sopra menzionati. Così un procedimento preferibile di accrescimento del peso molecolare utilizzabile nella presente invenzione è la reazione di poliaddizione allo stato solido, più preferibilmente quella allo stato pellettizzato. Inoltre il poliestere termoplastico, come ottenuto mediante la reazione di poliaddizione allo stato solido, ha una struttura preferibile quale materiale da stampaggio, poiché questo poliestere termoplastico ha un peso molecolare talmente alto che la sua viscosità .intrinseca (IV) è misurabile, e poiché questo poliestere termoplastico è del tipo nontri-dimensionalizzato e pertanto ha con certezza proprietà di stampabilità. Quale risultato questo materiale da stampaggio presenta scarso abbassamento di risucchio e può pertanto dare un prodotto stampato con buoni stampabilità ed aspetto nello stampaggio per estrusione.

Inoltre la reazione di poliaddizione allo stato solido può essere effettuata nella presente invenzione per un materiale da stampaggio comprendente una miscela del poliestere termoplastico e di fibre di vetro, e, ad esempio, può essere effettuata per un materiale da stampaggio di poliestere termoplastico ,pelettizzato contenente le fibre di vetro.

La reazione di poliaddizione allo stato solido produce un poliestere termoplastico di alto peso molecolare con una viscosità intrinseca accresciuta ed accresce la viscosità intrinseca del poliestere termoplastico fino a preferibilmente almeno 0,5 dl/g, più preferibilmente fino a 0,5-1,8 dl/g, ancora più preferibilmente fino a 0,6-1,8 dl/g.

Strato espanso

Sono disponibili vari procedimenti convenzionali quale procedimento per formare lo strato espanso del poliestere termoplastico, e questo procedimento non è pertanto soggetto a particolari limitazioni. Nel seguito è descritto in dettaglio un esempio di questo.

Lo strato di poliestere termoplastico espanso, come utilizzato nella presente invenzione, è ad esempio ottenibile mediante un procedimento che include le fasi di: miscelare allo stato fuso il poliestere termoplastico ed additivi quali addensanti in un estrusore; mescolare la miscela miscelata allo stato fuso risultante con un agente espandente sotto alta pressione;,estrudere la miscela risultante in un'area a bassa pressione quale l'atmosfera, così stampando ad espansione la miscela sotto forma di un foglio.

Esempi degli estrusori sopra menzionati includono macchine per lo stampaggio ad estrusione, quali estrusori monovite, estrusori a viti multiple, estrusori tandem. Quando si utilizzano questi estrusori, la miscela miscelata allo stato fuso sopra menzionata è estrusa da filiere nell'area a bassa pressione.

Esempi degli agenti espandenti sopra menzionati includono agenti espandenti fisici che hanno la proprietà di gasificare o rigonfiarsi a seguito del riscaldamento .

Tipici esempi degli agenti espandenti sopra menzionati comprendono: gas inerti, quali anidride carbonica gassosa e azoto gassoso, idrocarburi alitatici saturi, quali metano, etano, n-butano, isobutano, n-pentano, isopentano, neopentano, n-esano, 2-metilpentano, 3-metilpentano, 2,2-dimetilbutano e 3 ,3-dimetributano; idrocarburi aliclici saturi, quali metilciclopropano, ciclopentano, etilciclobutano e 1,1,2-trimetilciclopropano; idrocarburi aromatici quali benzene; idrocarburi alogenati quali tricloromonof luorometano, diclorofluorometano, monoclorodif luorometano, triclorotrifluroetano e diclorotetrafluoroetano; eteri quali dimetiletere e 2-etossietanolo; chetoni, quali acetone, metiletilchetone e acetilacetone. Questi possono essere utilizzati sia da soli o rispettivamente in combinazione fra loro.

Il quantitativo degli agenti espandenti sopra menzionati quale utilizzato è preferibilmente di 0,5 parti in peso o più, in particolare 1 parte in peso o più, per 100 parti in peso della miscela miscelata allo stato fuso, come ottenuta miscelando allo stato fuso una miscela comprendente il poliestere termoplastico per ottenere lo strato di poliestere termoplastico espanso, cosicché lo strato di poliestere termoplastico espanso risultante può avere un desiderabile rapporto di espansione. Inoltre il quantitativo di agente espandente è preferibilmente di 10 parti in peso o meno, in particolare 7,5 parti o meno, per 100 parti della miscela miscelata allo stato fuso sopra menzionata, cosicché la stabilità dimensionale dello strato di poliestere termoplastico espanso non si deteriora durante lo stampaggio ad estrusione.

Lo spessore dello strato di poliestere termoplastico espanso, come ottenuto nel modo sopra citato, può essere convenientemente regolato secondo l'uso previsto del prodotto stratificato di poliestere termoplastico, ma è di solito preferibilmente nell'intervallo di da circa 0,5 a circa 5 mm. Inoltre il rapporto di espansione dello strato di poliestere termoplastico espanso può essere convenientemente regolato secondo lo scopo di uso del prodotto stratificato di poliestere termoplastico, ma è, ad esempio, nell'intervallo di da 1,5 a 20 volte .

Lo strato espanso, come utilizzato nella presente invenzione, può ulteriormente comprendere additivi quali stabilizzanti, pigmenti, cariche, agenti ignifughi ed antistatici.

Inoltre il quantitativo degli agenti espandenti sopra menzionati quali utilizzati è preferibilmente nell'intervallo di da 0,5 a 10 parti in peso, più preferibilmente da 1 a 10 parti in peso, per 100 parti in peso del poliestere termoplastico. Nel caso in cui il quantitativo dell'agente espandente è troppo grande, l'espansione ha luogo in modo così eccessivo durante lo stampaggio che la stabilità dimensionale del prodotto stratificato risultante o dello strato espanso è deteriorata.

Inoltre agenti convenzionali di nucleazione dell'espanso, quali talco e vari sali di metallo, possono essere aggiunti per raffinare lo strato espanso .

Il quantitativo dell'agente di nucleazione dell'espanso, come aggiunto, è preferibilmente nell'intervallo di da 0,01 a 5 parti in peso per 100 parti in peso del poliestere termoplastico. Inoltre, quando è effettuato lo stampaggio ad estrusione ed espansione, si possono anche utilizzare promotori di reazione convenzionali così da migliorare la stampabilità nell'estrusione. Esempi di promotori di reazione comprendono: composti metallici dei gruppi I, II e III, quali carbonato di sodio, e composti organometallici quali stearato di alluminio. Il quantitativo del promotore di reazione, come aggiunto, è preferibilmente nell'intervallo di da 0,01 a 5 parti in peso per 100 parti in peso del poliestere termoplastico.

Strato rinforzato da fibre

La fibra di rinforzo può essere, ad esempio, o una fibra inorganica, quale fibra di vetro, fibra di carbonio o fibra di metallo, oppure una fibra organica che non fonde alla temperatura di stampaggio della resina di matrice, quale fibra di poliestere termoplastico o fibra poliammidica. Fra queste, la fibra di vetro è eccellente con riferimento alla resistenza ed alla rigidità, ed ulteriormente non presenta problemi particolari se viene riciclata nello stesso poliestere termoplastico rinforzato da fibre. Inoltre la fibra di poliestere termoplastico è eccellente per quanto concerne le proprietà di riciclaggio poiché il suo materiale è lo stesso della resina di matrice.

Sebbene in modo non limitativo, la lunghezza delle fibre è preferibilmente nell’intervallo di da 0,1 a 5 mm, più preferibilmente da 0,2 a 1,0 mm.

Sebbene in modo non limitativo, il quantitativo delle fibre è preferibilmente nell'intervallo di da 1 a 45% in peso, più preferibilmente da 5 a 45% in peso.

Il poliestere termoplastico sopra menzionato e le fibre sopra citate sono mescolate e, se necessario, sono ulteriormente mescolati altri materiali come menzionati nella precedente spiegazione dello strato espanso, e la miscela risultante è ad esempio stampata sotto forma di un foglio di spessore da 0,3 a 20 mm, preferibilmente da 0,3 a 10 mm, a temperature da 240 a 280°C utilizzando un estrusore per fogli, ottenendo così lo strato rinforzato da fibre. Inoltre lo spessore sopra citato non deve essere inteso in senso limitativo, poiché esso può essere liberamente cambiato secondo lo scopo per cui il prodotto stratificato è utilizzato.

Prodotto stratificato

Il prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione è caratterizzato dal comprendere una struttura stratificata che include uno strato rinforzato da fibre di un poliestere termoplastico ed uno strato espanso di un poliestere termoplastico, in cui lo strato rinforzato da fibre e lo strato espanso sono stratificati l'uno sull'altro, in altre parole o in cui lo strato rinforzato da fibre è stratificato sullo strato espanso, o in cui lo strato espanso è stratificato sullo strato rinforzato da fibre. Incidentalmente qui il termine "prodotto stratificato" significa un prodotto unificato di due o più strati che sono stratificati l'uno sull'altro. Specificamente, se lo strato rinforzato da fibre è contraddistinto da A e se lo strato espanso è contraddistinto da B, il prodotto stratificato di poliestere termoplastico include almeno una struttura stratificata AB nell'intera struttura stratificata, ad esempio una struttura stratificata AB, una struttura stratificata ABA, una struttura stratificata ABAB .

Per quanto concerne la resistenza, è preferibile che il prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione comprenda la struttura a tre strati ABA sopra menzionata, o una serie di strutture stratificate AB sopra menzionate. Tuttavia il prodotto stratificato di poliestere termoplastico non è limitato a questi esempi .

Il prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione, comprende una stratificazione dello strato espanso sopra menzionato e dello strato rinforzato da fibre sopra menzionato. Se necessario, lo strato ornamentale sotto menzionato o una pellicola di poliestere termoplastico non espanso possono essere ulteriormente stratificati su almeno un lato del prodotto stratificato di poliestere termoplastico.

Lo strato ornamentale o la pellicola di poliestere termoplastico non espanso sono utilizzati quali lo strato più esterno del prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione, se necessario. Lo strato ornamentale comprende un prodotto tessile, quale tessuto non tessuto, o tessuto garzato e migliora le proprietà estetiche quando un prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione è per esempio utilizzato per la decorazione di interni*. Lo spessore dello strato ornamentale non è limitato in modo particolare. La pellicola di poliestere termoplastico non espanso serve, ad esempio, a migliorare le proprietà, la stampabilità, l'impressione a stampa e l'adesione, e per migliorare la protezione della superficie, quale l'impermeabilizzazione del corpo principale del prodotto stratificato. Per quanto concerne la pellicola di poliestere termoplastico non espanso, non ci sono limitazioni in relazione alla trasparenza, alla presenza o all'assenza dell'estensione, al grado di cristallinità, alla durezza superficiale ed allo spessore.

Esempi di procedimento per stratificare gli strati, quali lo strato espanso sopra menzionato, 10 strato rinforzato da fibre o la pellicola sopra menzionata, nella presente invenzione includono procedimenti mediante sigillatura a caldo e procedimenti mediante adesione. Nel caso in cui si utilizzi il procedimento mediante adesione, lo strato adesivo non è considerato quale strato nel prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione.

Incidentalmente il prodotto stratificato secondo la presente invenzione può ad esempio essere chiamato prodotto multistrato, articolo multistrato o strato laminato.

Articolo

Il tipo di articolo secondo la presente invenzione non è limitativo se questo articolo comprende Il prodotto stratificato di poliestere termoplastico sopra menzionato secondo la presente invenzione. Il prodotto stratificato di poliestere temoplastico, quale utilizzato per articoli secondo la presente invenzione, ha una sufficiente resistenza grazie allo strato rinforzato da fibre insieme con proprietà di leggerezza, adiabatiche e di fonoassorbenza grazie allo strato espanso. Pertanto 11articolo comprendente questo prodotto stratificato è ad esempio adatto per materiali di decorazione di interni di autoveicolo, materiali di decorazione di interni domestici, e vari recipienti termoisolanti di tipo scatolare, ma l'utilizzo del prodotto non è limitato a questi. Particolarmente perché il prodotto stratificato sopra menzionato ha una sufficiente resistenza, l'articolo comprendente questo prodotto è ugualmente applicabile a prodotti stampati di grande dimensione.

Esempi di articolo sopra menzionato includono i seguenti.

Componenti di automobile:

materiali di decorazione di interno di automobili, materiali di decorazione di esterno di automobili, paraurti, pannelli esterni, pannelli di strumentazione, chassis, sedili, materiali di tetto, tappetini di bagagliaio, cappottature, coperture per sedi di ruote, retri di sedili, telai di sedili, tappetini per pavimenti, alette parasole, porte stampate, rivestimenti di montanti, rivestimenti di porte, rivestimenti di piccoli montanti, dispositivi di protezione per cavi, radiatori, isolanti termici, lati del bagagliaio, poggiatesta, braccioli, scatole attrezzi nel bagagliaio, cuscinetti contro urti laterali, rivestimenti di montante centrale, filtri d'aria, pannelli acustici, guarnizioni, coperture antipolvere, cuscinetti anti-impatto, caschi, sellerie, lati del padiglione, portelli di bagagliaio, gocciolatoi, telai di porta.

Componenti per auto, aerei o navi:

materiali di decorazione di interno di auto, materiali di decorazione di esterno di auto, chassis, pannelli esterni, materiali di nucleo, sedili, divisori, aperture di ispezione, isolamenti acustici di pavimenti, strati di sostegno per metropolitane, veicoli refrigerati, veicoli raffreddati, longheroni, ponti, fusoliere di aeroplani, contenitori, cambuse, vari imballi, isolamenti di tubazioni riscaldate, cappottature.

Apparecchiature elettriche domestiche:

involucri, contenitori per apparecchi elettrici, TV a colori, frigoriferi, recipienti atti a mantenere la temperatura, unità interne ed esterne di condizionatori d'aria, aspirapolvere, macchine lavatrici, sopporti per parti elettroniche, isolatori termici per strumenti atti a risparmiare energia.

Componenti per articoli di office automation: carcasse, personal computer, word processor. griglie per altoparlanti.

Materiali per edifici e lavori pubblici: isolanti termici per edifici, isolanti termici per abitazioni, isolanti termici per usi non abitativi, materiali da costruzione per la decorazione dell'interno di edifici, materiali da costruzioni per la decorazione dell'esterno di edifici, mobìli, tappezzerie, pavimenti isolanti, scatole di contenimento per sottopavimenti, blocchi, verande esterne, materiali,per pavimento, strati di impermeabilizzazione per materiali di pavimento, isolanti termici impermeabili e a prova di umidità, materiali termoìsolanti e atti a prevenire la caduta di rugiada per tetti di grandi dimensioni, materiali termoisolanti ed impermeabili per coperture di tetti, materiali di connessione, strati impermeabili per manti superficiali, materiali di tetto a falde, isolanti termici per opere idrauliche e tubazioni per acqua calda, isolanti termici per bagni, materiali atti a prevenire la percolazione di umidità per lavandini, materiali di giunzione per telai di finestra, materiali di sopporto, materiali per tunnel, stuoie per il riscaldamento di pavimenti, isolanti termici per serbatoi di gabinetti, prodotti combinati di impiallacciatura, travi comuni, armadietti per cucina, scatole contenitrici, pannelli termoisolanti con forme funzionali, pannelli termoisolanti, pannelli per tubazioni, pannelli acustici, tramezzi, materiali di bordo o decorazio^ ni di mobili e materiali di costruzione, plinti, verande circolari, verande divisorie, corrimani per scale, telai di porte di bagno, telai di finestre, telai di aperture, telai di finestre, tavole per frontoni, tavole per cortine frontali, tavole per fasce, rotaie superiori, magazzini, rivestimenti per tetti, soffitti, pareti e pavimenti, pannelli di porta, pannelli di raccordo, legno artificiale, porte tagliafuoco, pareti di protezione e laterali di vie di scorrimento rapido, assorbitori di onde elettriche, forni di essiccamento, forni riscaldanti, condotti, bagni unitari, condutture scatolari, case prefabbricate, pannelli per abitazione, pannelli e coppe impermeabili.

Materiali industriali:

coperture di tubi, materiali da imballo, materiali cuscinetto, strumenti termoisolanti, servizi per impianti, isolanti termici per impianti di condizionamento dell'aria, mezzi di prevenzione del congelamento, termostati, isolanti termici per strumenti refrigeranti di condizionamento dell’aria, strisce divisorie, tramezzi, legno di reazione, e materiali che prevengono la caduta di rugiada, serbatoi di stoccaggio, attrezzature per tubazioni, casseforme, locali mantenuti privi di polveri, installazioni per radiazioni roentgen.

Recipienti ·.

suppellettili da tavola, piatti per cibi, coppe, recipienti ornamentali, scatole ripiegabili, materiali da imballo, scatole per pesca, materiali per involti, secchi per uso commerciale, pallets, contenitori, scatole agromedicali, isolanti termici per cibi congelati, scatole per ghiaccio, scatole refrigeranti, materiali di nucleo per borse, contenitori per strumenti medicali, scatole di attrezzi, piatti di linee di produzione, piatti per esposizione, scatole per trasporto, scatole per consegne, serbatoi .

Articoli vari e diversi:

materiali da esposizione, articoli sportivi, biancheria da letto, materiali di nucleo per stuoie giapponesi da pavimento (tatami), parti di biciclette, materassi, fogli chiusi, fogli di recupero, involucri per nastri di cassette, stuoie per bagno, stuoie per cucina, stuoie sanitarie, sottomano, tavole riscaldate per nuoto, stuoie per ginnastica, giocattoli, materiali per insegnamento, lettere tagliate, strati di sopporto per prati artificiali, tappeti compositi, tavole per surf, tavole per sci, materiali di base per massicciate, materiali di fondo per parti di appoggio, pali per cartelli, insegne, isolanti termici agricoli ed orticoli, schedari, pellicole, album, copertine, materiali POP, fogli per la prevenzioni di colpi, modelli, insegne pubblicitarie, materiali coesi, macchine distributrici, espositori, tavole di pannelli, materiali di scorrimento, telai di quadri, telai per credenze, materiali per superfici, telai di specchi, piscine, serbatoi d'acqua, sofà, strati impermeabili per fondamenta, sedie per pavimento, sedie senza gambe, cuscini, racchette, sommità di tavoli, modelli, materiali di superficie per mobili, materiali di galleggiamento, materiali per interni.

Incidentalmente questi esempi di utilizzi di articoli secondo la presente invenzione sono forniti solo a scopo illustrativo e non allo scopo di limitare l'invenzione. L'articolo stampato avente la struttura stratificata del prodotto stratificato della presente invenzione è ottenibile con una qualunque forma, ad esempio utilizzando uno stampo predeterminato .

Effetti e vantaggi dell'invenzione

Grazie all'inclusione dello strato espanso, il prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione ha eccellenti proprietà adiabatiche e fonoassorbenti ed è leggero. Inoltre, grazie all'inclusione dello strato rinforzato da fibre, il prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione ha un'alta resistenza meccanica. Il prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione ha ulteriormente eccellenti resistenza al calore e resistenza agli agenti chimici. Il prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la presente invenzione è eccellente per quanto riguarda la stampabilità ed è pertanto utilizzabile quale componente di vari articoli. Così il prodotto stratificato secondo la presente invenzione ha sufficiente resistenza insieme con proprietà di leggerezza, adiabaticità e fonoassorbenza, cosicché questo prodotto stratificato è altrettanto particolarmente adatto per prodotti stampati di grande dimensione. Ulteriormente questo prodotto stratificato ha buone proprietà di riciclo.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE

Nel seguito la presente invenzione è illustrata più specificatamente mediante i seguenti esempi di alcune forme di attuazione preferite in confronto con esempi comparativi realizzati in modo difforme dall'invenzione. Tuttavia l'invenzione non è limitata agli esempi sotto riportati.

ESEMPIO 1

Il poliestere termoplastico rinforzato da fibre come utilizzato è stato prodotto come segue. Polietilenteref talato {da qui in avanti indicato come PET) (viscosità intrinseca = 0,6 dl/g) nella misura del 69,05% in peso, dianidride piromellitica (di qui in avanti indicata come PMDA) nella misura dello 0,25% in peso, fibre di vetro tagliate (lunghezza: 3 mm, nome commerciale: CS-3J-941, prodotte da Nitto Boseki Co., Ltd.) nella misura del 30% in peso, e talco (nome commerciale: LMP-100, fatto da Fuji Tale Co., Ltd.) (quale agente nucleante) nella misura dello 0,7% in peso, sono stati miscelati in dispersione di fuso (temperatura = 270°C, tempo di permanenza = 30 secondi) con un estrusore a due viti (L/D = 48) utilizzando un alimentatore gravimetrico e la miscela risultante è stata estrusa da filiere nella forma di filamenti. I filamenti estrusi sono stati raffreddati in acqua e poi pellettizzati con un dispositivo di taglio, ottenendo così pellet. Le pellet risultanti sono state caricate in un reattore rotante a tamburo così da effettuare una reazione nelle condizioni di velocità di rotazione = 10 rpm, temperatura ,= 220°C, pressione = 1 Torr, tempo di poliaddizione allo stato solido = 6 ore, innalzando così la viscosità intrinseca delle pellet sopra menzionate a 0,79 dl/g. Le pellet risultanti sono state essiccate a 160°C sotto decompressione per 6 ore, e poi introdotte in una macchina di stampaggio ad estrusione (L/D = 24) in modo da effettuare uno stampaggio ad estrusione (temperatura = 270°C, tempo di permanenza = 45 secondi), ottenendo così un prodotto stampato nella forma di una piastra piana con uno spessore di 3 mm (nel seguito indicata come PET rinforzato) .

Il poliestere termoplastico espanso come utilizzato è stato prodotto come segue. PET (viscosità intrinseca = 0,6 dl/g) nella misura del 98,52% in peso, PMDA nella misura dello 0,49% in peso e talco (nome commerciale: LMP-100 prodotto da Fuji Tale Co., Ltd.) (quale agente nucleante) nella misura dello 0,99% in peso sono stati miscelati in dispersione di fuso (temperatura = 270°C, tempo di permanenza = 27 secondi) con un estrusore a due viti (L/D = 48) utilizzando un alimentatore gravimetrico e la miscela risultante è stata estrusa da filiere nella forma di filamenti. I filamenti estrusi sono stati raffreddati in acqua e poi pellettizzati con un dispositivo di taglio, ottenendo così pellet. Le pellet risultanti sono state caricate in un reattore rotante del tipo a .tamburo così da effettuare una reazione nelle condizioni di velocità di rotazione = 10 rpm, temperatura = 220°C, pressione = 1 Torr, tempo di poliaddizione allo stato solido = 10 ore, innalzando così la viscosità intrinseca delle pellet sopra menzionate a 0,95 dl/g. Le pellet risultanti sono state essiccate a 160°C sotto decompressione per 6 ore e poi introdotte in una macchina di stampaggio ed espansione (L/D = 24), in cui azoto gassoso è stato poi iniettato quale agente espandente in modo da effettuare lo stampaggio ad estrusione dell'espanso (temperatura = 270°C, tempo di permanenza =49 secondi), ottenendo così un prodotto stampato nella forma di una piastra piana con un rapporto di espansione di 10 volte ed uno spessore di 3 mm (nel seguito indicato come PET espanso) .

Sia il PET rinforzato che il PET espanso sono stati tagliati in dimensioni di 300 x 300 min, un lato di ciascuno dei quali è stato poi preriscaldato su una piastra riscaldata a 140°C di temperatura superficiale per 1 minuto. I lati preriscaldati sono stati attaccati l'uno all'altro e poi rapidamente compressi ad una pressione di 5 kg/cm2 con una pressa. Ulteriormente l'altro lato del PET espanso è stato attaccato ad un altro PET rinforzato nello stesso modo sopra descritto, ottenendo così un prodotto stratificato di struttura PET rinforzato / PET espanso / PET rinforzato.

Adesione

Per quanto concerne 1'adesione, il grado di adesione fra gli strati del prodotto stratificato è stato valutato come segue. I relativi risultati sono riportati nella tabella 1.

O: l'adesione è buona e non si vede pelatura dello strato.

Δ: l’adesione è in qualche modo cattiva e si vede parzialmente una pelatura dello strato.

X: l 'adesione è cattiva e si vede una grande pelatura dello strato.

Proprietà di frazionamento in sede di smaltimento Materiali differenti necessitano un frazionamento in sede di smaltimento e riciclaggio. Questo lavoro è di tipo manuale e pertanto è detestato da chi è impegnato in questo genere di attività. Così il fatto che il frazionamento fosse necessario o meno è stato valutato con 0 e X (0 mostra che il frazionamento non è necessario). I risultati di questo sono riportati nella tabella 1.

Proprietà di riciclaggio

Il prodotto stratificato è stato polverizzato senza frazionamento e poi introdotto in un estrusore così da effettuare una ripellettizzazione. In questa ripellettizzazione, è stato valutato come segue se pellet riciclate che erano riutilizzabili quali materiali di partenza per resina poliestere rinforzata da fibre fossero ottenibili o meno. I risultati di questo sono riportati nella tabella 1.

O: le pellet riciclate sono ottenibili e riutilizzabili senza problemi.

Δ: si nota separazione di componenti diversi dal PET, cosicché il campione non è adatto per la riutilizzazione .

X: i componenti si decompongono nell'estrusore e pertanto non è ottenibile alcuna pellet cosicché questo campione non è assolutamente adatto per la riutilizzazione.

ESEMPIO 2

Il PET rinforzato ed il PET espanso che sono stati utilizzati nell'esempio 1 ed ulteriormente un tessuto non tessuto fatto di fibre di PET quale strato ornamentale (nel seguito indicato come tessuto non tessuto PET) sono stati stratificati nel medesimo modo dell'esempio 1. Come risultato è stato ottenuto un prodotto stratificato di struttura PET rinforzato / PET espanso / PET tessuto non tessuto (la superficie del PET tessuto non tessuto era lo strato più esterno). Questo prodotto stratificato è stato valutato nello stesso modo dell'esempio 1. I risultati di questo sono riportati nella tabella 1.

ESEMPIO COMPARATIVO 1

Il PET rinforzato come utilizzato nell'esempio 1 ed un foglio di polietilene espanso con un rapporto di espansione di 5 volte ed uno spessore di 2 min (indicato nel seguito come PE espanso) sono stati stratificati nello stesso modo dell'esempio 1 ad eccezione del fatto che la temperatura di preriscaldamento era di 100°C. Come risultato è stato ottenuto un prodotto stratificato di struttura PET rinforzato / PE espanso. Questo prodotto stratificato è stato valutato nello stesso modo nell'esempio 1. I risultati di questo sono riportati nella tabella 1.

ESEMPIO COMPARATIVO 2

Il PET rinforzato e il PET espanso, che sono stati utilizzati nell'esempio 1, ed ulteriormente una pellicola di resina di cloruro di vinile con uno spessore di 0,5 mm quale strato ornamentale (indicata nel seguito come pellicola di PVC) sono stati stratificati nello stesso modo dell'esempio 1. Come risultato è stato ottenuto un prodotto stratificato di struttura PET rinforzato / PET espanso / pellicola di PVC. Questo prodotto stratificato è stato valutato nello stesso modo dell'esempio 1. I relativi risultati sono riportati nella tabella 1.

Nel seguito è presentato nell'esempio 3 seguente un esempio di stampaggio per produrre un materiale per padiglione di automobile, quale esempio di materiali di decorazione di interni di automobile che sono esempi di articoli che includono il prodotto stratificato della presente invenzione. Inoltre un articolo stampato di struttura a canale ad L è presentato nell'esempio 4 seguente quale esempio di materiali vari di decorazione di interni, quali materiali per parete, che sono altri esempi di articoli includenti il prodotto stratificato -della presente invenzione.

ESEMPIO 3

Un prodotto stratificato di struttura PET rinforzato / PET espanso / PET rinforzato è stato prodotto nello stesso modo dell'esempio 1 ad eccezione del fatto che lo spessore del PET rinforzato è stato cambiato ad 1 mm. Questo prodotto stratificato è stato riscaldato con raggi nel lontano infrarosso fino a che la temperatura effettiva di ogni strato del prodotto stratificato si è innalzata a 180°C o più. Poi il prodotto stratificato riscaldato è stato stampato nella forma di un materiale per padiglione di automobile mediante un procedimento di stampaggio sotto vuoto. L'articolo stampato risultante aveva una grande rigidità e buone proprietà adiabatiche. La forma di questo articolo stampato è illustrata nella figura 1.

ESEMPIO 4

Il prodotto stratificato di struttura PET rinforzato / PET espanso / PET rinforzato, quale utilizzato nell’esempio 3, è stato stampato mediante stampaggio a compressione con uno stampo riscaldato a 180° nella forma di un canale ad L con superfici curve che non,abbisognano di componenti di giunzione nelle parti di angolo di parete. Grazie al fatto che l'articolo stampato risultante non aveva parti di giunzione sulle sue superfici curve, questo articolo stampato facilitava il lavoro di giunzione nell'assemblaggio dei materiali di parete. La forma di questo articolo stampato è illustrata nella figura 2.

Dai risultati dello stampaggio negli esempi 3 e 4 sopra riportati, si è potuto intendere che, se il prodotto stratificato secondo la presente invenzione è adatto a varie condizioni di stampo o stampaggio, questo prodotto stratificato è facilmente stampabile in prodotti stampati desiderati di varie forme, ad esempio anche nella forma di scatole o vasche da bagno, quali recipienti termoisolanti. Vari dettagli dell'invenzione possono essere modificati senza allontanarsi dal suo spirito o dalla sua portata. Ulteriormente la precedente descrizione delle forme di attuazione preferite secondo la presente invenzione è fornita solamente a scopo illustrativo e non allo scopo di limitare l'invenzione come definita dalle rivendicazioni seguenti e dai loro equivalenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Prodotto stratificato di poliestere termoplastico, comprendente una struttura stratificata AB che include uno strato A di un poliestere termoplastico rinforzato da fibre ed uno strato espanso B di un poliestere termoplastico, in cui lo strato A rinforzato da fibre e lo strato B espanso sono stratificati l'uno sull'altro.
2. Prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la rivendicazione 1, in cui solo una struttura stratificata AB è inclusa nel prodotto stratificato di poliestere termoplastico, ed in cui un altro strato A di un poliestere termoplastico rinforzato da fibre è stratificato sul lato opposto dello strato B espanso.
3 . Prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il poliestere termoplastico ha un peso molecolare accresciuto da un procedimento includente la fase di miscelazione allo stato fuso di una miscela includente un poliestere termoplastico ed un'anidride policarbossilica così da effettuare una reazione di allungamento di catena.
4. Prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo la rivendicazione 3, in cui il polieetere termoplastico è ottenuto mediante un procedimento includente la fase di miscelazione allo stato fuso ed ulteriormente la fase di effettuare una reazione di poliaddizione allo stato solido della miscela miscelata allo stato fuso dopo la fase di miscelazione allo stato fuso, così ulteriormente proseguendo la reazione di allungamento di catena.
5. Prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la fibra nello strato A rinforzato da fibre è fibra,di vetro.
6. Prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo una qualunque delle ri.vendi.cazi.oni da° 1 a 5, in cui il 50% molare o più dei componenti acidi quali utilizzati per produrre il poliestere termoplastico dello strato A rinforzato da fibre è lo stesso del 50% molare o più dei componenti acidi quali utilizzati per produrre il poliestere termoplastico dello strato B espanso, ed in cui il 50% molare o più dei componenti glicole quali utilizzati per produrre il poliestere termoplastico dello strato A rinforzato da fibre è lo stesso del 50% molare o più dei componenti glicole quali utilizzati per produrre il poliestere termoplastico dello strato B espanso.
7. Prodotto stratificato di poliestere termoplastico secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il poliestere termoplastico è polietilentereftalato (PET).
8. Articolo comprendente il prodotto stratificato di poliestere termoplastico quale indicato in una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 7.