Prášková kompozícia polyméru a prostriedku na nehorľavú úpravu obsahujúceho polyfosforečnan amónny, spôsob jej výroby a tvarované teleso vyrobené z tohto prášku

Číslo patentu: E 2457

Dátum: 03.06.2004

Autori: Grebe Maik, Monsheimer Sylvia, Baumann Franz-erich

Je ešte 12 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Opis Vynález sa týka polymémeho prášku, ktorý obsahuje aspoň jeden polymér aaspoň jeden prostriedok na nehorľavú úpravu obsahujúci polyfosforečnan amónny, spôsobu výroby týchtopráškov, ako aj tvarovaného telesa vyrobeného nanesením týchto práškov po vrstvách aichV poslednej dobe je často stanovovanou úlohou rýchle poskytnutie prototypov. Kvôli flexibilita je pritom pozomosť upriamená hlavne na postupy, pri ktorých sa po vrstvách nanesie práškovýmateriál a selektívne sa staví alebo spojí.Spôsobom, ktorý je na účel rýchleho prototypovania zvlášť vhodný, je selektívne laserové spekanie. Pri tomto spôsobe sa prášky plastu vkomore selektívne krátko ožiaria laserovým lúčom, čím sa roztavia častice prášku, ktore sú zasiahnute laserovým lúčom. Roztavené častice vzájomne splývajú a rýchlo opäť tulmú na pevnú hmotu. Opakovaným ožarovaním vždy nanovo nanesených vrstiev sa môžu týmto spôsobom jednoducho arýchlo vyrobiť trojrozmerné telesáSpôsob laserového spekania (rýchleho prototypovania) na výrobu tvarovaných telies z práškových polymérov je podrobne opísaný v spisoch US 6,136,948 a W 0 96/06881 (obidva DTM Corporation). Na toto použitie sa môže využiť početný rad polymérov a kopolymérov, akoVpraxi sa pri laserovom spekaní na výrobu tvarovaných telies, najmä technických konštrukčných dielov, osvedčil predovšetkým prášok polyamidu 12 (PAl 2). Diely zhotovené zprášku PA 12 vyhovujú vysokým požiadavkám, ktoré boli stanovené sohľadom na mechanické namáhanie a veľmi sa tak svojimi vlastnosťami blížia neskorším sériovým dielom, ktoré sa vyrábajú vytláčaním alebo vstrekovaním.Pri tom je vhodný prášok PA 12 strednej veľkosti zŕn 150) od 50 do 150 m, ktorý sa získa napríklad podľa DE 197 08 946 alebo tiež DE 44 21 454. S výhodou sa pritom použije prášok polyamidu 12 s teplotou topenia od 185 do 189 °C, entalpiou topenia 112 t 17 J/g a teplotou tuhnutia od 138 do 143 °C, ako je opísané v EP 0 911 142.Ďalšími vhodnými spôsobmi sú spôsoby SIV, ako je opísané vo W 0 01/38061 alebo EP l 015214. Obidva spôsoby pracujú s plošným zahrievaním infračervenými lúčmi na roztavenie prášku.Selektivita tavenia sa pri prvom spôsobe dosiahne pomocou nanesenia ínhibítora, pri druhom pomocou masky. Ďalším spôsobom, ktorý bol na trhu veľmi dobre prijatý, je 3 D tlač podľa EP O 431 924 tu tvarované telesá vznikajú vytvrdením spojiva selektívne naneseného na vrstvu prášku. Ďalší spôsob je opísaný v DE 103 ll 438. Pri tomto sa energia potrebná na roztavenieposkytne pomocou mikrovlnného generátora a selektivita sa dosiahne nanesením susceptora.Na spôsoby takzvaného rýchleho prototypovania (Rapid-Prototyping) prípadne rýchlej výroby(Rapid-Manufacturing) (spôsoby RP alebo RM) sa môžu použiť práškové substráty, najmä polyméry alebo kopolyméry, s výhodou vybrané zpolyesteru, polyvinylchloridu, polyacetálu,polypropylénu, polyetylénu, polystyrénu, polykarbonátu, poly(N-metylmetakrylimidov)Napriek už dobrým vlastnostiam známych polymémych práškov majú tvarované telesá vyrobené pomocou takýchto práškov stále ešte niekoľko nevýhod. Pri polymérnych práškoch používaných V súčasnej dobe je ncvýhodná najmä ich ľahká zápalnosť a horľavosť. To V súčasnej dobe bránipoužitiu vyššie opísaných spôsobov v malých sériách napríklad pri výrobe lietadiel.Úlohou predkladaného vynálezu bolo preto poskytnutie polymémeho prášku, ktorý umožňujehoršiu zápalnosť dielov z neho vyrobených jedným z vyššie opísaných spôsobov.Teraz sa prekvapivo zistilo, ako je opísané v nárokoch, že sa pomocou pridania prostriedku na nehorľavú úpravu obsahujúceho polyfosforečnan amónny kpolymérom alebo kopolymćrom môžu vyrobit práškové kompozície (prášok), z ktorých sa môžu vyrobiť tvarované telesá spôsobom pracujúcim po vrstvách. Týmto spôsobom sa selektívne oblasti stavia alebo vzájomnespoja a takto vyrobené telesá sú výrazne horšie zápalné a horľavé ako tvarované telesá z bežnýchPredmetom predkladaného vynálezu je preto prášková kompozícia, najmä konštrukčný prášok,resp. prášok na rýchle prototypovanie a prášok na rýchlu výrobu (RP/RM prášok) na použitie pri rýchlom prototypovaní alebo rýchlej výrobe, na spracovanie pri spôsobe zhotovovania trojrozmemých predmetov po vrstvách, pri ktorom sa časti prášku selektívne vzájomne spoja atáto kompozícia sa vyznačuje tým, že prášok obsahuje aspoň jeden polymćr aaspoň jeden prostriedok na nehorľavú úpravu obsahujúci polyfosforečnan amónny s maximálnou veľkosťouPráve tak je predmetom predkladaného vynálezu spôsob výroby prášku (práškovej kompozície) podľa vynálezu, ktorý sa vyznačuje tým, že sa vyrobí práškovitá zmes polyméru a prostriedku nanehorľavú úpravu obsahujúceho polyfosforečnan amónny.Okrem toho je predmetom predkladanćho vynálezu použitie prášku podľa vynálezu na výrobu tvarovaných telies spôsobom pracujúcim po vrstvách aselektívne spájajúcim prášok ako aj tvarovaných telies vyrobených spôsobom zhotovovania trojrozmemých predmetov po vrstvách,pri ktorom sa časti prášku selektívne vzájomne spoja, aktoré sa vyznačujú tým, že obsahujúaspoň jeden prostriedok na nehorľavú úpravu obsahujúci polyfosforečnan amónny a aspoň jedenPrášok podľa vynálezu má tú výhodu, že sa zneho jedným z vyššie opísaných spôsobov RP alebo RM na zhotovovanie trojrozmerných predmetov po vrstvách, pri ktorom sa časti prášku selektívne vzájomne spoja, dajú vyrobiť tvarované telesá, ktoré majú horšiu horľavosť a zápalnosť. Súčasne sa v podstate zachovajú mechanické vlastnosti tvarovaných telies. Tým sa otvárajú oblasti použitia, ktoré doposiaľ neboli možné kvôli zlému hodnoteniu, čo sa týka o horľavosti. Zvlášť prekvapivé bolo to, že sa pri zachovaní minimálneho obsahu prostriedku na nehorľavú úpravu obsahujúceho polyfosforečnan amónny V práškoch môže dokonca dosiahnuť klasifikácia hotových tvarovaných telies v stupni V 0 podľa UL 94 (Underwriters LaboratoriesOkrem toho sa prekvapivo zistilo, že tvarované telesá vyrobené z prášku podľa vynálezu majú stále dobré alebo dokonca zlepšené mechanické vlastnosti, najmä čo sa týka zvýšeného modulupružnosti, pevnosti vťahu ahustoty. Taktiež vzhľad tvarovaných telies má dobrú kvalitu, napríklad dobrú rozrnerovú stálosť a kvalitu povrchu.Prášok podľa vynálezu, ako aj spôsob jeho výroby, bude nižšie opísaný bez toho, aby bol týmKonštrukčný prášok podľa vynálezu, resp. prášková kompozícia podľa vynálezu, na spracovanie pri spôsobe zhotovovania trojrozrnemých predmetov po vrstvách, pri ktorom sa časti prášku selektívne vzájomne spoja, sa vyznačuje tým, že prášok obsahuje aspoň jeden polymér a aspoň jeden prostriedok na nehorľavú úpravu obsahujúci polyfosforečnan amónny s maximálnou veľkosťou častíc s 150 m, s výhodou od 20 do 100 m. Prášok sa pri tomto spôsobe spojís výhodou pomocou vynaloženej energie, zvlášť výhodne pôsobením tepla, pričom sa časticevzájomne spoja stavením alebo spečením. Prášok sa tiež môže použiť na spôsob, pri ktorom sa častice vzájomne spoja pomocou chemickej reakcie alebo pomocou spojiva alebo pomocou fyzikálnych opatrení, s výhodou sušenia alebo zlepenia. Detaily o jednotlivých spôsoboch saPolymér a tiež prostriedok na nehorľavú úpravu môžu byť v prášku podľa vynálezu obsiahnuté ako zmes príslušných práškov alebo ako prášok, v ktorom väčšie množstvo jadier alebo každé jadro obsahuje ako polymér, tak prostriedok na nehorľavú úpravu. Pri takýchto práškoch môže byť prostriedok na nehorľavú úpravu v časticiach homogénne rozdelený alebo môže byť voväčšom množstve v strede častice alebo na jej povrchu.Prášok obsahuje ako polymér svýhodou homo- alebo kopolymér vybraný z polyesteru,polyvinylchloridu, polyacetálu, polypropylénu, polyetylénu, polystyrénu, polykarbonátu,poly(N-metylmetakrylimidov) (PMMI), polymetylmetakrylátu (PMMA), ionoméru, polyamidu,kopolyesteru, kopolyamidov, terpolymérov, kopolymérov akrylonitril-butadién-styrén (ABS) alebo ich zmesí. Zvlášť výhodne obsahuje prášok podľa vynálezu polymér, ktorý má teplotuPolyméry vyskytujúce sa v prášku podľa vynálezu sa môžu vyrobiť najmä pomocou rozomletia,zrážania alebo/a aniónovej polymerizácie alebo ich kombináciami alebo pomocou následnejPrášok podľa vynálezu s výhodou obsahuje, najmä pokial sa má prášok použiť na selektívne laserové spekanie, aspoň jeden polyamid. Ako polyamid obsahuje prášok podľa vynálezu polyamid, ktorý na karboxamidovú skupinu obsahuje aspoň 8 atómov uhlíka. Svýhodou obsahuje prášok podľa vynálezu aspoň jeden polyamid, ktorý obsahuje 9 alebo viac atómov uhlíka na karboxamidovú skupinu. Mimoriadne výhodne prášok obsahuje aspoň jeden polyamid vybraný z polyamidu 612 (PA 612), polyamidu 11 (PA 11) a polyamidu 12 (PA 12) alebokopolyamidov na báze uvedených polyamidov. Prášok podľa vynálezu svýhodou obsahujeNa laserové spekanie je zvlášť vhodný spekací prášok polyamidu 12, ktorý má teplotu topenia od 185 do 189 °C, s výhodou od 186 do 188 °C, entalpiu topenia 112 i 17 J/g, s výhodou od 100 do 125 J/g, a teplotu tuhnutia od 133 do 148 °C, s výhodou od 139 do 143 °C. Spôsob výrobypolyamidových práškov, ktoré sú základom na spekacie prášky podľa vynálezu je všeobecne

MPK / Značky

MPK: C08K 3/00, C08K 5/00

Značky: spôsob, těleso, tvarované, vyrobené, výroby, prášků, amonný, nehorľavú, tohto, úpravu, kompozícia, prášková, obsahujúceho, prostriedku, polyfosforečnan, polymerů

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/20-e2457-praskova-kompozicia-polymeru-a-prostriedku-na-nehorlavu-upravu-obsahujuceho-polyfosforecnan-amonny-sposob-jej-vyroby-a-tvarovane-teleso-vyrobene-z-tohto-prasku.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Prášková kompozícia polyméru a prostriedku na nehorľavú úpravu obsahujúceho polyfosforečnan amónny, spôsob jej výroby a tvarované teleso vyrobené z tohto prášku</a>

Podobne patenty