DK154620B

DK154620B - Fremgangsmaade til fremstilling af et tredimensionalt laminat

Info

Publication number: DK154620B
Application number: DK353880AA
Authority: DK
Inventors: George Robert Rawlinson
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1980-08-15
Publication date: 1988-12-05
Also published as: US4329196A; EP0024203B1; ATE6232T1; CA1155744A; AR220859A1; IL60847A; ES8106857A1; MX154416A; EP0024203A1; JPS5658821A; AU531350B2; DK353880A; AU6151280A; BR8005195A; YU200380A; NZ194683A; DK154620C; NO802445L; ES494255A0; NO155760B

Description

DK 154620 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af et tredimensionalt laminat, af den i indledningen til krav 1 angivne art, eller anderledes udtrykt en fremgangsmåde til smeltebinding af et varmefølsomt, tredi-5 mensionalt termoplastisk lag til et substrat uden at beskadige den tredimensionale struktur.

Fremgangsmåder til sammenbinding af lignende materialer ved smeltebinding er kendt. Smeltebinding af løbende 10 længder af pladeformede materialer integreres ofte med pladeextruderingsprocessen. Ved en variant af denne integrerede proces gennemføres lamineringen ved co-extru-dering og tilpasning af to eller flere smeltede plader før nogen dimensionstilpasnings- eller poleringsoperati-15 oner. Man har også gjort brug af extrudering af en enkelt, smeltet film på et fast substrat. Ved en beslægtet proces lader man en extruderet plade afkøle lidt til den næsten smeltede tilstand, og den lamineres til en anden plade efter en initial passage gennem dimensionsindstil-20 lende valser.

Mens de kendte metoder er acceptable, når de materialer, der lamineres, er flade plader eller film, støder man på alvorlige problemer, når en af de plader, der skal lami-25 neres, har en tredimensional struktur, der er følsom overfor varme og/eller tryk. Kendte metoder til smeltebinding forårsager smeltning og termisk deformation af strukturen af et tredimensionalt lag, hvilket resulterer i et uacceptabelt laminat. Desuden resulterer forsøg på 30 at laminere et tredimensionalt lag til et substrat under anvendelse af de kendte smeltebindingsmetoder i en betydende kastning af substratlaget. På grund af disse problemer har man på dette område i nogle tilfælde vendt sig til andre lamineringsmetoder, såsom klæbemiddelbin-35

DK 154620 B

2 ding. Visse materialer kan dog kun lamineres effektivt ved en smelteproces. F.eks. kan polyethylen med høj massefylde og polyethylen med lav massefylde ikke lamineres til dannelse af et produkt med strukturel styrke, når 5 der anvendes klæbemiddelklæbning.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en fremgangsmåde til laminering af et tredimensionalt, varme-følsomt lag til et substrat under anvendelse af smelte-10 binding uden at frembringe nogen væsentlig termisk deformation i den tredimensionale struktur af laminatet, og at tilvejebringe et tredimensionalt laminat, der i det væsentlige er frit for kastning i substratlaget.

15 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af et tredimensionalt laminat, der i det væsentlige er frit for termisk deformation, er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

20 Fig. 1 er en skematisk tegning, der viser en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Fig. 2 er en skematisk tegning, der viser en anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

25

Fig. 3 er en skematisk tegning, der viser yderligere en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

I den foretrukne udførelsesform gør det tredimensionale 30 lag og substratlaget brug af termoplastiske materialer af den samme kemiske type eller af kemiske typer, der ligner hinanden, således at de kan smeltebindes direkte til hinanden.

35

DK 154620 B

3

Substratlaget kan vælges blandt ethvert termoplastisk materiale, der kan extruderes til dannelse af et selvunderstøttende, næsten smeltet lag. Valget af et bestemt substratmateriale vil naturligvis afhænge af den anven-5 delse, det sluttelige laminat skal bruges til, og de egenskaber, der kræves i forbindelse med denne anvendelse. Blandt de termoplastiske materialer, der kan anvendes til substratportionen af laminatet, er polyolefiner, såsom polyethylen og polypropylen, polyvinylhalogenider, 10 såsom polyvinylchlorid, polyvinylestere, såsom polyvi-nylacetat, styren-copolymere, såsom ABS, og blandinger eller copolymere af de foregående. Substratet kan være flexibelt, halvstift eller stift, i afhængighed af de valgte materialer. Hertil kommer, at substratet kan være 15 opskummet eller ikke opskummet, i afhængighed af laminat-anvendelsen. Et ikke opskummet substrat af polyethylen med høj massefylde, nemlig en massefylde mellem 0,945 og 0,960, er mest foretrukken, når laminatet skal tjene som barriere for at reducere sprøjtning og stænk-20 ning fra dæk fra køretøjer.

Det tredimensionale lag af laminatet fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan udvælges blandt alle termoplastiske materialer, der er støbelige til 25 dannelse af et tredimensionalt lag. Fremgangsmåden kan især anvendes i forbindelse med sådanne materialer, der udsættes for varmebeskadigelse eller -deformation under smeltebinding. Som det er tilfældet ved substratlag, vil valget af materialer til det tredimensionale lag i nogen 30 grad afhænge af den særlige anvendelse, som laminatet skal bruges til. Ethvert af de materialer, der er anført i det foregående for substratet, kan anvendes til det tredimensionale lag. Materialet kan være det samme som substratmaterialet eller være af en lignende kemisk 35

DK 154620 B

4 natur. Det tredimensionale lag har imidlertid fortrinsvis en noget lavere smeltetemperatur end den temperatur, ved hvilken substratet kan extruderes for at lette smel-tebindingsprocessen. Til anvendelse ved fremstilling af 5 et sprøjteundertrykkelseslaminat til dæk til køretøjer er det mest foretrukne tredimensionale lagmateriale po-lyethylen med lav massefylde, nemlig med en massefylde i intervallet mellem 0,90 og 0,93. Ved et sprøjteundertrykkelseslaminat til dæk til køretøjer menes et lami-10 nat, der har den egenskab, at vand, der kastes ud fra dækket i et bevægende køretøj, kan opfanges på laminatet og drænes tilbage til vejoverfladen.

Udover de ovenfor beskrevne polymere materialer kan både 15 substratlaget og det tredimensionale lag indeholde ethvert af de kendte modifikationsmidler eller adjuvanter, såsom pigmenter og stabiliseringsmidler.

Det tredimensionale lag kan antage enhver fysisk form, 20 der er velegnet til den anvendelse, som laminatet er bestemt til, indenfor de i krav 1 afstukne rammer. Sædvanligvis bør det tredimensionale lag have en tredimensional struktur, der er følsom overfor varme og tryk, således at smeltebinding ved sædvanlige metoder resulterer i 25 termisk deformation og/eller beskadigelse af den tredimensionale struktur. En foretrukken udførelsesform for dette tredimensionale lag omfatter et græslignende lag, der er fremstillet ved en kontinuerlig injektionsstøbeproces, der er beskrevet i US patentskrift 30 nr. 3 590 109 og 3 507 010. Det græslignende lag har et større antal opstående, tilfældigt orienterede fremspring, der er støbt som en integrerende del sammen med et basislag eller et basisgitter. Fortrinsvis bliver det tredimensionale lag fremstillet separat og leveret til 35

DK 154620 B

5 lamineringssystemet som lagervare oprullet på en valse.

Det er naturligvis muligt direkte at kombinere den injektionsstøbeproces, der er beskrevet i de før angivne patenter, med lamineringsprocessen ifølge opfindelsen, 5 under forudsætning af, at det netop støbte, tredimensionale lag har tilstrækkelig tid til at hærde, før det træder ind i lamineringssystemet.

Under henvisning til fig. 1 skal den foretrukne frem-10 gangsmåde ifølge opfindelsen beskrives. Et polyethylen-materiale 1 med høj massefylde, nemlig en massefylde i intervallet 0,945 til 0,960 (fortrinsvis ca. 0,956) og et smelteindex mellem 0,1 og 0,95 (fortrinsvis 0,3) tilføres fra en tilførselsbeholder 2 til en extruder med 15 skruetilførsel. Denne extruder omfatter en cylindersektion 3 indeholdende skrueskovle 4, der roterer omkring en aksel 5, der er drevet fra en ikke vist energikilde. Extrudercylinderen opvarmes for at lette omdannelsen af polyethylen-materialet til smeltet tilstand. Ved ud-20 gangsenden af extrudercylinderen er der en extruderma-trice 6, der fortrinsvis formgiver det smeltede materiale til et tyndt lag med et i det væsentlige fladt tværsnit.

25 Det apparat, der anvendes til extruderingen, og parametrene for extruderingsprocessen kan variere bredt med valget af de materialer, der skal behandles, og andre ingeniørmæssige faktorer, I et typisk tilfælde kan extruderingen af polyethylensubstrater med høj massefylde 30 med fordel gennemføres i en cylinderextruder med diameter 11,4 cm af den type, der fremstilles af Johnson Plastics Machinery Co. Ved drift af en sådan extruder ved ca. 60 til 100 omdrejninger/minut og med en gennemgangskapacitet på ca. 227 kg til ca. 454 kg produkt pr.

35

DK 154620 B

6 time vil der foreligge extruderingstryk ved matricen på ca. 245 til ca. 350 kg/cm2 og en lineær hastighed på ca. 100 cm/sekund. Under denne typiske drift vil temperaturen af extrudercylinderen variere fra ca. 143 °C ved 5 indgangssiden til ca. 166 °C ved udgangssiden. Der opnås en matricetemperatur på ca. 166 °C. Normale extrude-ringstemperaturer og -tryk for andre termoplastiske materialer kan anvendes på lignende kendt måde. Tykkelsen af det extruderede substratlag kan naturligvis variere i 10 afhængighed af den tilsigtede anvendelse af laminatet. I praksis har man anvendt substratlagtykkelser på fra 0,064 til 0,64 cm med godt resultat i forbindelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Polyethylensubstrat-latet med høj massefylde extruderes i sin foretrukne 15 form i en tykkelse på fra 0,38 til 0,64 cm. Overfladen af det frisk extruderede substratlag 7 afkøles af luften, og den størkner til dannelse af en overfladehud. I denne tilstand, der betegnes næsten smeltet, har kernen af substratlaget stadig en temperatur over sit smelte-20 punkt. Substratlaget i denne næsten smeltede tilstand føres fortrinsvis gennem et par dimensionsindstillende valser, der er vist ved 8 og 9. Det primære formål med disse valser er at meddele det frisk extruderede lag et ensartet tværsnit med kontrolleret tykkelse. Valse 8 25 tjener kun dette formål, og temperaturen deraf er derfor ikke kritisk. Enhver temperatur fra omgivelsernes temperatur op til klæbepunktet, d.v.s. den temperatur, ved hvilken det extruderede, termoplastiske lag klæber til valsen, kan anvendes med tilfredsstillende resultat. I 30 praksis holdes valsen 8 sædvanligvis på en temperatur mellem 60 og 71 °C. På den på fig. 1 viste udførelsesform tjener valsen 9 ikke blot som en af de dimensions-indstillende valser, men den samarbejder også med valsen 10 til dannelse af et par lamineringsvalser. Det er 35

. DK 154620 B

7 naturligvis muligt at anvende separate dimensionsindstillende valser og lamineringsvalser på en sådan måde/ at valsen 9 ikke behøver at udføre begge funktioner (se fig. 2). Dimensionsvalser kan fremstilles af ethvert 5 passende/ ikke klæbende materiale. Typiske valser af denne art har en glat, poleret, metallisk overfladestruktur.

Lamineringstrinnet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen 10 forekommer mellem indsnævringen af valserne 9 og 10. Det dimensionsindstillede, næsten smeltede substratlag 11 kontaktes mellem disse valser med et tredimensionalt lag 12 fra lagervalsen 13. Det tredimensionale lag er fortrinsvis et tidligere tildannet, græslignende lag frem-15 stillet ved kontinuerlig injektionsstøbning af et poly-ethylen med lav massefylde, nemlig en massefylde på mellem 0,90 og 0,93 (fortrinsvis 0,918) og et smelteindex på mellem 5 og 50 (fortrinsvis 22). Tykkelsen af det græslignende lag kan variere meget. I praksis har man 20 med tilfredsstillende resultat anvendt et græslignende lag på fra 0,64 til 1,27 cm. Det græslignende lag kan have en fast eller perforeret basisoverflade i afhængighed af betingelserne for fremstillingen deraf. Basisoverfladen af det græslignende lag bringes fortrinsvis i 25 kontakt med overfladen af det næsten smeltede substrat. Lamineringsvalsen 10, betegnet trykvalsen, tvinger det græslignende lag i intim, ensartet kontakt med det dimensionsindstillede, næsten smeltede substratlag. Tryk-valsen 10 holdes fortrinsvis ved omgivelsernes tempera-30 tur, skønt den kan afkøles, hvis det ønskes. Valsen 10 kan fabrikeres ud fra ethvert af de normalt anvendte valsematerialer, såsom stål eller gummi.

35

DK 154620 B

8

Extrudertemperaturen, den lineære hastighed af extrude-ret lag og afstanden til laminerende valser 9 og 10 fra extruderen er alle valgt på en sådan måde, at temperaturen af det næsten smeltede substratlag 11 er tilstrække-5 lig til at frembringe fusion mellem de to lag. Når det tredimensionale lag kommer i kontakt med det næsten smeltede substratlag, får den varmeisolerende virkning af det tredimensionale lag overfladetemperaturen af substratlaget til at stige, hvorved den tidligere dannede 10 overfladehud smelter. Ved denne forhøjede temperatur smelter også basisoverfladen af det græslignende lag, og de to materialer penetrerer lidt ind i hinanden til dannelse af et område, der ved størkning vil sammenbinde de to lag.

15 Når man kun anvender disse to lag, bør det tredimensionale lag have en smeltetemperatur, der ligger under den temperatur, ved hvilken det næsten smeltede substrat kan extruderes. Selv når begge lag er fremstillet af det 20 samme materiale, kan den nødvendige varme til smeltning af det tredimensionale lag opnås ved at extrudere substratet ved en temperatur over dets smelteinterval.

Smeltebinding fremkommer fortrinsvis, når overfladetemperaturen af det tilgrænsende substrat er mindst ca.

25 11 0C over blødgøringspunktet af det tredimensionale lag. Det græslignende polyethylenlag med lav massefylde og svarende til den foretrukne udførelsesform begynder at smelte ved ca. 138 °C, hvorimod kernetemperaturen af det næsten smeltede, extruderede polyethylensubstrat med 30 høj massefylde er ca. 171 °C.

Som beskrevet mere detaljeret i forbindelse med beskrivelsen af fig. 3 er nogle materialer ikke direkte smel-tebindelige på grund af forskelle i kemisk natur eller i 35

DK 154620 B

9 smeltetemperaturer. 1 disse tilfælde kan man gennemføre smeltebinding i henhold til fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved at anvende et mellemliggende lag af normalt fast klæbende materiale# der er kemisk forligeligt med 5 begge lag, og som har en passende smeltetemperatur.

Sådanne klæbende film er kendt og kan f.eks. omfatte materialer på basis af polyvinylacetat. Tykkelsen af dette mellemlag i form af en klæbefilm vil afhænge af filmegenskaberne og de materialer# der lamineres. I et 10 typisk tilfælde anvender man tykkelser af de klæbende film på fra ca. 0,0013 til 0,025 cm.

Samtidigt med den smeltebinding, der gennemføres ved den varme, der leveres fra kernen af det extruderede lag, 15 tjener den opvarmede valse 9 til at hæmme tabet af varme fra overfladen af det substratlag, der er modsat det, der kontaktes af det tredimensionale lag. Denne hæmning af varmetab forhindrer kastning eller deformation af substratlaget ved afbalancering af varmestrømmen fra 20 modstående overflader af det næsten smeltede substrat, når det afkøles. De varmeisolerende virkninger af det tredimensionale lag reducerer i betydeligt omfang net-tovarmestrømmen fra den laminerede overflade af substratet. For at frembringe en lignende reduktion af varme-25 strømmen fra substratets modstående overflade opvarmer man valsen 9. I afhængighed af naturen af substratet og afstanden fra extrudermatricen kan temperaturen af valsen 9 varieres med henblik på tilvejebringelse af afbalancerede varmestrømningsbetingelser. Den øvre grænse af 30 temperaturen for valsen 9 er dikteret af klæbepunktet, d.v.s. det punkt, hvor den lavere overflade af substratet begynder at klæbe til valsen. Ved den lavere ende vil temperaturen være bestemt af det minimum, der er nødvendigt til at afbalancere varmestrømningen i sub-35

DK 154620 B

10 stratet. Når man i praksis laminerer til et extruderet polyethylenlag med høj massefylde og med en tykkelse på ca. 0,485 cm og der extruderes med en hastighed af ca.

285 kg/time, er en temperatur af den opvarmede valse i 5 intervallet mellem 82 og 93 °C sædvanligvis tilstrækkelig. Polyethylen med høj massefylde har en klæbetemperatur overfor almindelige valsematerialer, såsom stål, et sted i intervallet mellem 93 og 104 °C.

10 Det endnu varme laminat 14 føres derpå fortrinsvis omkring en kølevalse 15. Det primære formål med valsen 15 er at vende den græslignende overflade af laminatet opad uden at beskadige den tredimensionale struktur og at afkøle den græslignende overflade af laminatet for at 15 forhindre termisk beskadigelse deraf. Det bør noteres, at valserne 9 og 15 ikke danner nogen tæt indsnævring, gennem hvilken laminatet passerer i komprimeret tilstand. Dette forhold hjælper også med til at beskytte den græslignende overflade af laminatet mod beskadigelse 20 eller deformation.

Kølevalsen 15 kan fremstilles ud fra normalt anvendte valsematerialer. En glat overflade af metalvalsen foretrækkes. Kølevalsen 15 holdes på en temperatur på mindst 25 28 °C og fortrinsvis mindst 56 °C under temperaturen af den opvarmede valse 9. For det foretrukne polyethylen-system, der er beskrevet i det foregående, kan man med fordel anvende en kølevalsetemperatur i intervallet mellem 10 og 38 °C.

30 Når det partielt afkølede laminat forlader valsen 15, transporteres det ved hjælp af valser 16 forbi en kølezone 17, gennem hvilken der føres en reguleret strømning af kølefluidum. Formålet med kølezonen er dobbelt. For 35 11

DK 154620B

det første tilvejebringes der fortsat beskyttelse af‘ den græslignende overflade mod termisk deformation. For det andet bliver varmestrømmen fra denne overflade af substratet forøget som resultat af konvektive varmetab fra 5 den ikke laminerede overflade af substratet, når det bevæger sig rundt omkring valsen 15 og langs det åbne transportorgan. Den øvre overflade af substratet er i-midlertid stadig termisk isoleret ved det tredimensionale lag, og varmestrømning fra denne overflade er lave-10 re end fra den modstående overflade. Ved at føre en reguleret strømning af kølefluidum, f.eks. kold luft, over den øvre overflade af laminatet kan varmestrømmen fra den laminerede overflade af substratet accelereres således, at den svarer til varmestrømmen på den modstående 15 side. Temperaturer og strømningshastigheder af kølemediet, fortrinsvis luft, kan variere meget og vil afhænge af procesbetingelser, der giver anledning til varmestrømmen fra den modstående substratoverflade. I praksis kan man anvende temperaturer på 4,5 til 38 °C, fortrins-20 vis ca. 16 °C. Strømningshastighederne af køleluften vil afhænge af konstruktionen af kølezonen, lufttemperaturen og kølekravene. For et apparat af den type, der skematisk er vist på fig. 1, kan man med godt resultat anvende strømningshastigheder på 23,6 til 70,5 x 103 25 cm3/sekund.

Den temperatur, til hvilken laminatet kan afkøles i zone 17, vil afhænge af, hvorledes det behandles derefter. :i almindelighed vil afkøling til i det mindste 49 °C re-30 sultere i et produkt, der vil forblive udeformeret, hvis det behandles på passende måde. Hvis produktet skal op-stables eller på anden måde udsættes for trykkræfter, foretrækker man i nogen grad lavere temperaturer.

35

DK 154620 B

12

Afbalancering af nettovarmestrømningen fra modstående sider af det extruderede, næsten smeltede substrat er væsentlig for opnåelse af et fladt, lineært produkt. Med mindre varmestrømningerne er afbalanceret ved inhibering 5 af varmetab fra bundoverfladen af substratet ved valsen 9 og ved at fjerne varme fra den øvre overflade i kølezonen 17, vil laminatet have et kastet, bølget udseende, der er uegnet til de fleste anvendelser. Man kan også opnå den ønskede afbalancering af varmestrømning i 10 substratet, når det forlader arealet for lamineringsvalsen, ved at anvende en transportør med et fast, isolerende materiale i stedet for den åbne valsetransportør 16, der er vist på fig. 1. I denne udførelsesform kan den isolerende virkning af det græslignende lag afba-15 lanceres ved hjælp af den isolerende effekt af den transportør, på hvilken den lavere overflade af substratet hviler. Ved et sådant arrangement behøver udstrækt afkøling af den græslignende overflade af laminatet ikke at være nødvendig.

20

Fig. 2 viser en alternativ udførelsesform for opfindelsen, hvori det extruderende lag føres "op langs stablen" af valser i stedet for "ned langs stablen" af valser, som vist på fig. 1. Det næsten smeltede extruderede lag 25 20 passerer gennem et par dimensionsindstillende valser 21 og 22, der udfører den samme funktion som beskrevet i forbindelse med fig. 1. Det varme substrat 23 bliver derpå tilført sammen med det græslignende lag 24 mellem et par lamineringsvalser 25 og 26. Valsen 25 er en tryk-30 valse, der, ligesom valsen 10 på fig. 1, tvinger det græslignende lag i kontakt med substratet. Valsen 26 er ligesom valsen 9 på fig. 1 opvarmet til en temperatur, der er tilstrækkelig til at afbalancere varmestrømmen fra modstående overflader af substratet. Laminatet 27 35

DK 154620 B

13 udsættes derpå for yderligere afbalancering af varmé-strømmen i kølezonen 28, som tidligere beskrevet.

Pig. 3 viser en anden udførelsesform for fremgangsmåden 5 ifølge opfindelsen, der er anvendelig ved dannelsen af laminater af materialer, der ikke kan sammenbindes ved direkte smeltebinding. I denne udførelsesform bliver det næsten smeltede, extruderede substrat 30 først dimensionsindstillet ved at føre det mellem valser 31 og 32 på 10 den ovenfor angivne måde. Som ved den på fig. 1 viste udførelsesform samarbejder valsen 32 også med valsen 33 til dannelse af et par lamineringsvalser. Dimensionstilpasset substrat 34, græslignende lag 35 og mellemliggende lag 36 tilføres som vist til lamineringsvalserne.

15 Mellemliggende lag 36 er normalt fast termoplastisk klæbende film, der kan leveres fra valsen 37. Som beskrevet i det foregående bringer den varme, der indeholdes i det næsten smeltede, extruderede substrat, det faste, klæbende mellemliggende lag i en smeltet tilstand, hvorved 20 smeltebinding mellem de to lag gennemføres ved afkøling.

Det bundne laminat 38 føres derpå rundt omkring en kølevalse 39 og trækkes over en åben transportør, der har valser 40, forbi kølezonen 41, for at afbalancere varmest rømmen på den ovenfor beskrevne måde.

25

Det produkt, der er fremstillet i henhold til fremgangsmåden ifølge opfindelsen, er et tredimensionalt laminat, der i det væsentlige ikke udviser nogen termisk deformation. I afhængighed af naturen af de valgte materialer 30 og konfigurationen af den tredimensionale overflade kan laminatet finde mange forskellige anvendelser. I sin foretrukne udførelsesform omfatter det laminerede produkt, der er fremstillet i henhold til fremgangsmåden ifølge opfindelsen, et græslignende lag af polyethylen 35 14

DK 154620 B

med lav massefylde, der er smeltebundet til et stift polyethylensubstrat med høj massefylde. Dette laminat finder særlig anvendelse som barriere til reduktion af stænkning og sprøjtning fra dækkene i et køretøj. En 5 barriere af denne type er detaljeret beskrevet i DS patentskrift nr. 3 899 192.

EKSEMPEL

10

Dette eksempel viser fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af et laminat af et tredimensionalt, græslignende lag og et stift substrat. Det græslignende lag blev fremstillet af polyethylen med lav massefylde, 15 nemlig en massefylde på ca. 0,918, og et smelteindex på ca. 22, og det havde en tykkelse på ca. 1,1 cm. Dette græslignende lag blev fremstillet i henhold til den fremgangsmåde, der er beskrevet i US patentskrifterne nr. 3 590 109 og 3 507 010.

20

Substratlaget blev fremstillet ved at extrudere polyethylen med høj massefylde, nemlig en massefylde på 0,956, og e.t smelteindex på ca. 0,3. Substratet blev fremstillet på en extruder med 10,7 cm cylinder og med 25 skruetilførsel og forsynet med en 142 cm x 0,495 cm bredslidsdyse. Man drev extruderen med en hastighed af 60 omdrejninger/minut med en kapacitet af ca. 286 kg/time, hvilket udviklede extruderingstryk i matricen På 245 til 350 kg/cm^ og en lineær hastighed af laget på 30 ca. 100 cm/minut. Extruderingstemperaturer i cylinderen varierede fra 143 til 166 °C, og dysetemperaturen var ca. 166 °C.

35

DK 154620 B

15

Basisoverfladen af det græslignende lag, der var lamineret, blev kontaktet med det extruderede substrat i ét apparat af den type, der er vist på fig. 1. Den dimensci-onsindstillende valse 8 blev holdt på ca. 66 °C, den op-5 varmede valse 9 blev holdt på ca. 88 °C, og kølevalsen 15 blev holdt på ca. 38 °€. Køleluft ved en temperatur af ca. 24 °C og med en hastighed af ca. 35,5 x 103 cm3/sekund blev ført over den græslignende overflade alf laminatet i kølezonen. Det kontinuerlige, tredimensio-10 nåle laminat, der blev fremstillet under anvendelse af denne proces, udviser i det væsentlige ingen deformation i den tredimensionale struktur og i det væsentlige ingen kastning i substratet på grund af den afbalancering af varmestrømning, der udføres af valsen 9 og i kølezonen 15 17.

20 25 1 35

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et tredimensionalt 5 laminat, der i det væsentlige er fri for termisk deformation, kendetegnet ved, (a) at man kontinuerligt danner en bane af et næsten smeltet, termoplastisk substrat med en tykkelse på 0,064 10 til 0,64 cm, hvilken bane har en størknet overfladehud og en kerne med en temperatur, der ligger over det ter-moplastiske substrats smeltepunkt, (b) at man fører det næsten smeltede, termoplastiske 15 substrat gennem et laminatvalsepar, som består af en trykvalse og en opvarmet valse, (c) at man samtidigt fører en varmefølsom, ikke-op-skummet, tredimensional, termoplastisk, græsagtig bane 20 med et stort antal tilfældigt orienterede fremspring, der er støbt i ét stykke med et basislag, gennem det angivne laminatvalsepar, hvorved trykvalsen tvinger basislaget i den tredimensionale bane i kontakt med det næsten smeltede substrat, hvorved den opvarmede valse 25 har en temperatur, der er tilstrækkelig høj til at udligne varmestrømmen fra modstående sider af substratet, og hvorved temperaturen af det næsten smeltede substrat er så meget højere end det tredimensionale lags smeltetemperatur, at der fremkommer en sammensmeltningsbinding 30 mellem basislaget i den tredimensionale bane og substratet, til dannelse..af laminat, og (d) at man derpå afkøler siden af laminatet med det tredimensionale lag for at forhindre termisk beskadigelse 35 DK 154620 B af det tredimensionale lag og for at udligne varme- strømmen fra modstående sider af substratet. t

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 5 ved, at det tredimensionale lag omfatter polyethylen med lav massefylde og at substratet omfatter polyethylen med høj massefylde.

3. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, 10 kendetegnet ved, at substratbanen føres gennem et par dimensionsindstillende valser, efter at den er afkølet til i nærheden af den smeltede tilstand.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, 15 kendetegnet ved, at siden af laminatet med det tredimensionale lag føres rundt omkring en kølevalse for at beskytte det tredimensionale lag mod termisk deformation.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at laminatet føres gennem en kølezone, hvor en kontrolleret strøm af et kølefluidum føres over siden af laminatet med det tredimensionale lag. 25

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at den opvarmede valse holdes på en temperatur mellem 82 og 93 °C, og at kølevalsen holdes på en temperatur mellem 10 og 38 °C. 30

7. Fremgangsmåde ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at kølefluidet er luft med en temperatur mellem 4,5 og 38 °C. 35