FI102740B - Menetelmä lasikuituvahvistettua termoplastista ainetta olevan ilmaa lä päisevän levyn valmistamiseksi - Google Patents

Description

102740

Menetelmä lasikuituvahvistettua termoplastista ainetta olevan ilmaa läpäisevän levyn valmistamiseksi -Förfarande för framställning av ett luftpermeabelt ark av 5 glasfiberförstärkt termoplastiskt material Tämä keksintö koskee menetelmää lasikuituvahvistettua termoplastista ainetta olevan ilmaa läpäisevän levyn valio Kiistämiseksi, joka soveltuu jälkeenpäin kuumennettavaksi ja valettavaksi parannetun pintalaadun omaavaksi muovailluksi tuotteeksi ja joka käsittää ilmaa läpäisevän levyn muodostamisen lasikuituvahvistetusta termoplastisesta aineesta läpäisevän substraatin aikaansaamiseksi.

15 US-patenttijulkaisussa n:o 4 734 321 on esitetty menetelmä läpäisevän levyntapaisen aineen valmistamiseksi, joka koostuu kiinteyttämättömästä muoviaineesta (erityisesti lämpöplastillisesta kestomuovista), ja suhteellisen ly-20 hyistä vahvistuskuiduista, jotka tyypillisesti ovat 50 mm pitkiä tai lyhyempiä.

'· Välikäsittelyn jälkeen, jossa muovikomponentti saatetaan ::: sulaan tilaan ja vahvistuskuidut kostutetaan täysin, on 25 aine sopiva kokillimuovaamista varten kuituvahvistetuiksi muovituotteiksi. On mahdollista käyttää erilaisia mene-telmätapoja välikäsittelyä varten.

• .. Kuten esimerkiksi edellämainitussa US-patenttijulkaisussa • « · *... 30 on esitetty voidaan siis läpäisevään aineeseen kohdistaa • · · *\ * lämpöä ja painetta, jonka jälkeen se jäähdytetään kiintey : tetyn levyn muodostamiseksi. Ennen tämän levyn käyttämis- tä muovausprosessissa sitä kuumennetaan uudestaan niin, • · · . *. että muovikomponentti pehmenee, jolloin kuituvahvistuk- '.· ; 35 sessa esiintyvät jännitykset voivat laueta ja levy voi *· takaisinlaajentua, jonka jälkeen se voidaan kokillimuova- ta.

Lyhyiden yksittäisten kuitujen käyttämisellä lähtömateri- 2 102740 aalissa on huomattavia etuja siksi, että ne helposti valu vat yhdessä sulan lämpöplastillisen kestomuovin kanssa, johon ne sisältyvät, silloin kun niihin kohdistetaan painetta muotissa. Tämän ansiosta tulee kuitujakauma olemaan 5 hyvin tasainen muovaamisen aikana, jolloin vahvistus tulee hyvin yhtenäiseksi koko muovatun rakenteen osalta, jopa hyvin monimutkaisissa muoveissa.

Kokillimuovausmenetelmässä materiaalierä, joka on esikuu-10 mennettu muovikomponentin sulamislämpötilan yläpuolelle, satsataan muottiin, jossa muottiosien lämpötila säädetään tasolle, joka on alhaisempi kuin se lämpötila, jossa muo-vikomponentti jähmettyisi. Tämän jälkeen kohdistetaan muo vauspainetta kuumaan erään riittävän nopeasti jotta sekä 15 erän muovi- että kuitukomponentit valuisivat muotin kaikkiin osiin ennenkuin muovikomponentti jähmettyy.

Kokillimuovaus on hyvin tunnettu menetelmä vahvistamattomien muovimateriaalien muovaamiseksi. On kuitenkin todet-: 20 tu, että tämän menetelmän käyttäminen lyhyillä kuiduilla .·' ' vahvistettujen muoviaineiden muovaamiseksi voi aiheuttaa migraatiovikoja lopullisen muoveen pinnassa. Eri syistä ; voivat myös muuntyyppiset kuituvahvistetut lämpöplastilli ' ·' set kestomuovit kärsiä pintavaurioista kuitujen esiin- *...· 25 työntymisestä johtuen.

• « · • · · • US-patenttijulkaisussa n:o 4 734 321 esitetty lähtöainet- ta varten tarkoitettu tuotantoprosessi saa aikaan sen, :*·*: että komponenttikuidut suuntautuvat pääasiassa levyn ta- ’. 30 son mukaan. On kuitenkin todettu, että milloin pintami- • · ·

Hl graatiota esiintyy jälkeenpäin seuraavan muovaamisen ai- • · *”·’ kana johtuu se kuitujen esiintyöntymisestä levyn pinnan : läpi.

35 Eräs toinen kuituvahvistettu muovilevytyyppi tuotetaan laminoimalla yhteen levypuristimessa neulattua lasikuitu-mattoa ja lämpöplastillista hartsia, kuten polypropy- 3 102740 leeniä olevia kerroksia. Tällaisten tuotteiden tuottamiseksi käytettyjä menetelmiä on esitetty US-patenttijulkaisuissa n:o 3 664 909, 3 684 645, 3 713 962 ja 3 850 723. On kuitenkin todettu, että tällaisten levyjen käyt-5 täminen kokillimuovaamisen tai meistotoimenpiteiden yhteydessä aiheuttaa kuitujen vähäistä esiintyöntymistä lopullisen muoveen pinnoista niin, että esiintyy ilmeisen näkyvää pinnan epätasaisuutta.

10 Toinen menetelmä kuituvahvistettujen muovilevyjen muodostamiseksi on esitetty US-patenttijulkaisussa n:o 3 328 383, jossa lasista ja lämpöplastillisista kuiduista muodostuva seos levitetään tasaiselle pinnalle ja tämän jälkeen kiinteytetään paineen avulla kuumentamisen jälkeen.

15 Myös tässä tapauksessa jälkeenpäin seuraava kiinteytetyn levyn muovaaminen aiheuttaa kuitujen läpityöntymistä levyn pinnalla.

Eräs tämän keksinnön päämääristä on parantaa edellä esi-. , 20 tettyä tyyppiä olevista levyistä muodostettujen muoveiden pintalaatua.

• 4 4 • Tämän keksinnön mukaan käsittää menetelmä lasikuituvah- : ’.· vistettua termoplastista ainetta olevan, ilmaa läpäisevän « * · i<i#: 25 levyn valmistamiseksi, joka soveltuu jälkeenpäin kuumen- nettavaksi ja valettavaksi parannetun pintalaadun omaavaksi muovailluksi tuotteeksi ilmaa läpäisevästä levystä, jossa läpäisevänä substraattina (2) on hiukkasmuodossa olevaa lasikuituvahvisteista, termoplastista ainetta, ja • · · • 30 tämä menetelmä tunnetaan siitä, että substraatin termo- • · · *·:.* plastisen sisällön kanssa yhteensopivaa tai sen suhteen • · · *...· inerttistä hiukkasmaista ainetta oleva pintakerros (3) :.*. levitetään läpäisevälle substraatille (2) mineraalitäyte- .·. ; aineen, kestomuovin, lämpökovettuvan muovin tai tällais- 35 ten aineiden seoksen muodossa, jolloin käytetään hiukkasmaista ainetta joka mahdollisesti myös käsittää antioksi-dantin ja/tai pigmentin.

4 102740

Mineraalitäyteaineena voidaan käyttää savea, hiilimustaa tai titaanidioksidia tai kalsiumkarbonaattia, hiukkasmai-sena aineena voidaan myös käyttää ainetta, joka on poly-5 meeripäällysteinen epäorgaaninen täyteaine tai sisältää tällaista täyteainetta.

Vaihtoehtoisesti tai tämän lisäksi voidaan käyttää epäorgaanista täyteainetta, joka esimerkiksi on esitetty PCT-10 patenttijulkaisussa n:o WO 88/006606 ja GB-patenttijul-kaisussa n:o 2 179 665 A.

Hiukkasmaisen pintakerroksen muodostamisella on erityisiä etuja mitä tulee levyn käsittelyyn kun sitä käytetään US-15 patenttijulkaisun n:o 4 734 321 esittämien levyainetyyp-pien yhteydessä. Koska kukin hiukkanen on suoraan tai epäsuorasti sidottu yksilöllisesti levyn pintaan se ei vaikuta haitallisesti levyn joustavuuteen eikä merkittävästi sen läpäisevyyteen. Tämän tuloksena levyä voidaan 20 kelata ja myös esikuumentaa ennen muovaamista johtamalla '; kuumaa ilmaa levyn läpi, esimerkiksi eurooppalaisessa • patenttihakemuksessa n:o 85.300033 (julkaisu n:o 0 148 ·,·. 762) esitetyllä tavalla.

• '"· 25 Tällaisista hiukkasmaisista päällysteistä on myös etuja silloin kun niitä käytetään muuntyyppisten kuituvahvis-tettujen muovilevyjen yhteydessä. Täten on raineraali-täyteaineen käyttämisen pintakerroksessa todettu lisäävän • · ♦ #·;·# levyn muoviosuuden viskositeettia pinnan kohdalla, mikä • « · 30 vastustaa vahvistuskuitujen läpityöntymistä pinnan läpi.

Hienojakoisten muoviaineiden käyttäminen pintakerroksessa • · · *...ί saa aikaan muoviosuuden vahvistumisen pinnan osalta, joi- ♦ : .·. la on sama lopputulos.

35 Hiukkasmainen pintakerros voidaan levittää hyvin monen menetelmän avulla. Esimerkiksi tämän hiukkasmaisen aineen dispersion vesipitoinen päällystys voidaan täten levittää 5 102740 tavanomaisella tavalla märkäpäällystimen avulla. Vaihtoehtoisesti voidaan lisätä pinta-aktiivista ainetta ja dispersio voidaan sekoittaa vaahdoksi, jonka jälkeen vaahto levitetään päällystyksenä, kuten on esitetty 5 GB-patenttijulkaisussa n:o 1 039 540 tai US-patenttijulkaisussa n:o 4 263 344.

Hiukkasinainen aine voidaan lisäksi levittää kuivana jauheena eri menetelmien avulla huomioonottaen että proses-10 siolosuhteet ovat sellaiset, että voidaan varmistua siitä, että jauhe kiinnittyy levyyn.

Vesipitoista dispersiota voidaan levittää siten, että sen osuus vedestä on 0,5-30 paino% tai 5-300 g/1 vettä. Tuo-15 tantotahdin ollessa tyypilliset 7 m/min päällystettävää levyä tulisi päällystystä levittää 0,8-500 1/min/m levy-leveyttä.

Vaahdotettua päällystystä voidaan levittää 50-500 g/m2, . , 20 jolloin vaahdon osuus on 0,5-10 paino% tai 5-100 g/1

I I I

' vettä. Ilmapitoisuuden ollessa 67% tämä vastaa 1,6-33 g/1 • '' vaahtoa.

« I

: V Levyä päällystetään tyypillisellä, 5 m/min:n tuotantotah- 25 dilla, jolloin virtausmäärä vaahdon osalta on 8-4000 1/min/m levyn leveyttä.

:*.t< Kuivaa jauhetta voidaan tyypillisesti levittää 50-500 g/m2 tyypillisen tuotantotahdin ollessa 7 m2/min.

• * · 30 • · · *·:.* Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin viitaten ohei- • · · seen piirustukseen, jossa: • · • · i • » ♦ · : Kuvio 1 esittää leikkausta läpäisevästä kuituvahvistetus- • · · 35 ta muovilevyaineesta, joka on varustettu keksinnön mukaisella hiukkasmaisella pintakerroksella, 6 102740

Kuvio 2 esittää leikkausta kuvion 1 levystä lämmön ja paineen alaisen kiinteyttämisen jälkeen,

Kuvio 3 esittää kaaviomaisesti erään menetelmän eri toi-5 mintavaiheita kuituvahvistetun muoviaineen valmistamiseksi ja jolle voidaan levittää keksinnön mukainen hiukkas-mainen pintakerros,

Kuviot 4-7 esittävät neljää puolikaaviomaista leikkausta, 10 joista ilmenee neljä erilaista laitetta keksinnön mukaisen läpäisevän kuituvahvistetun muovilevyaineen muodostamiseksi,

Kuviot 8-10 esittävät puolikaaviomaisesti eri menetelmiä 15 kuivien hiukkasten jakamiseksi levyainetta olevalle rai-nalle.

Aluksi viitataan kuvioon 1, joka esittää läpäisevää levy-ainetta, joka koostuu substraatista 2, joka on valmistet-. , 20 tu US-patenttijulkaisussa n:o 4 734 321 esitetyn menetel- män mukaisesti, johon on sidottu hienojakoinen pintaker- " ros 3. Sen jälkeen kun siihen kokillimuovausprosessin aikana on kohdistettu lämpöä ja painetta ja sitä on jääh- • V dytetty muodostuu kiinteytetty levy tai muove 4, joka on i" 25 esitetty kuviossa 2, joka muove 4 on varustettu kuituvah- :T: vistetulla pohjakerroksella 5 ja vahvistamattomalla pin takerroksella 6, jolloin kerrokset 5 ja 6 muodostuvat suoraan kuvion l kerroksista 2 vast. 3.

i · · 7 102740

Kuviossa 1 esitetyn hiukkasmaisen kerroksen 3 laatu voi vaihdella riippuen sen substraatin laadusta, jolle se levitetään, ja muovatun tuotteen osalta vaadittavasta lopputuloksesta. Täten voivat mineraalitäyteainetta olevat 5 hiukkaset, joihin on sekoitettu riittävä määrä sideainetta niiden sitomiseksi substraatin pinnalle, olla sopivia tietyissä tapauksissa. Muovausprosessin aikana täyteaine pyrkii nostamaan termoplastisen aineen viskositeettia pohjakerroksen pinnan läheisyydessä ja vastustamaan kui-10 tujen läpityöntymistä. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää termoplastista ainetta olevia hiukkasia, jotka sulatettuina väkevöittävät laminaatin pintaosia termoplastisella aineella ja estävät kuitujen läpityöntymistä. Toisaalta on mahdollista käyttää yksinomaan termoplastisella ai-15 neella päällystettyjä mineraalihiukkasia tai näitä yhdistettyinä termoplastista ainetta oleviin hiukkasiin pintakerroksen muodostamiseksi. Sopivia hiukkasaineita on esitetty PCT-julkaisussa n:o WO 88/00608 ja GB-patenttijulkaisussa n:o 2 179 7665 A. Pintakerroksena lisätty hiuk-. . 20 kasmainen aine voi myös sisältää hiukkaismaista antioksi- ' danttia.

‘ Seuraavassa viitataan kuvioon 3, jossa on esitetty toimin . tamenetelmäsarja kuituvahvistettua muovia olevan kappa- 25 leen valmistamiseksi. Kuten seuraavassa tullaan selittäni i mään voidaan hiukkasmainen pintakerros levittää eri pis teissä tämän sarjan aikana.

• · • · * · ·

Kuviossa 3 on esitetty tasoviira 12, jolle vahvistuskui-* 30 duista ja hiukkasmaisesta muoviaineesta muodostetaan jous • i < *·!·* tava ja läpäisevä avoin levymäinen rakenne pääasiallises- • · · ti kuten US-patenttijulkaisussa n:o 4 734 321 on esitet- t i ty. Tämä levyrakenne johdetaan lämpökuivaajan 13 läpi,

( « I I

.·, : kuten tässä patenttijulkaisussa on esitetty, ja käsitel- 35 lään tämän jälkeen jollain kolmesta eri menetelmätavasta. Se voidaan kiinteyttää kaksihihnapuristimessa 14 US-pa- 102740

S

tenttijulkaisussa n:o 4 734 321 esittämällä tavalla. Läpäisevä levy voidaan vaihtoehtoisesti esikuumentaa kuu-mentimessa 15 ja tämän jälkeen kiinteyttää ja takaisin-laajentää nippitelajärjestelmässä 16, joka on eurooppa-5 laisessa patenttihakemuksessa n:o 87306602 (julkaisu n:o 0 255 316) esitettyä tyyppiä. Tämä järjestelmä saa aikaan jäykän mutta läpäisevän levyn. Erään toisen vaihtoehdon mukaan voidaan tasoviiralla 12 tuotettu läpäisevä levyai-ne kelata kohdassa 17 esitetyllä tavalla edelleenkäyttöä 10 varten ilman mitään välikäsittelyä.

Ilmenee siis, että ehdotetut vaihtoehtoiset menetelmät johtavat läpäisemättömään kiinteytettyyn levyyn, läpäisemättömään puolilaajennettuun levyyn tai läpäisevään tai-15 puisaan (kelattuun) levyyn. Leikkuuterän 18 avulla nämä kolme ainemuotoa voidaan muuntaa levyiksi, kuten kohdassa 19 on esitetty.

Levyt 19 syötetään tämän jälkeen perättäin esikuumentimen , , 20 20 läpi ennen muotissa 21 tapahtuvaa kokillimuovaamista : kuituvahvistettua muovia olevan muoveen 22 muodostamisek- • si. Käytetty esikuumennintyyppi 20 tulee riippumaan kuumennettavien levyjen laadusta. Läpäisemättömiä levyjä .* varten infrapunakuumentaminen on sopiva, mutta siinä ta- i,(<! 25 pauksessa että levyt ovat läpäiseviä voidaan käyttää tail : so- tai kiertoilmakuumentimia. Mikroaaltokuumentamista f voidaan myös käyttää kaikkia levytyyppejä varten.

• « t · t «

Hiukkasmaista ainetta oleva pintakerros voidaan levittää 30 eri kohdissa edellä esitetyn työvaihejärjestyksen aikana, • · M.‘ jolloin optimaalinen kohta olisi riippuvainen sekä levite * · 4 tävän hiukkasmaisen aineen että sen levyn luonteesta, t : .·. jolle tämä hiukkasmainen aine levitetään.

• · »

• · < I

35 Kuviossa 4 on esitetty tasoviira 30, johon liittyy moni-perälaatikko 31. Perälaatikko 31 syöttää vaahdotetuista 9 102740 kuiduista ja hiukkasmaisesta muoviaineesta koostuvaa seosta viiralle 30 lohkon 32 kautta ja vaahdotettua hienojakoista ainetta täten levitetylle rainalle toisen lohkon 33 kautta. Täten muodostuneesta pohja- ja pintaker-5 roksesta 34 ja 35 poistetaan vesi samanaikaisesti viiran läpi.

Kuviossa 5 on esitetty rakenne, joka vastaa kuviossa 4 esitettyä rakennetta. Tässä tapauksessa käytetään kuiten-10 kin erillisiä perälaatikoita 36 ja 37 pohja- vast, pintakerroksen levittämiseksi vaahdotetuista dispersioista.

Kuviossa 6 on esitetty järjestelmä, joka on tarkoitettu käytettäväksi pintakerroksen levittämiseksi vesipitoises-15 ta dispersiosta. Tässä tapauksessa pohjalevy 34 levitetään vaahdotetusta dispersiosta perälaatikon 36 kautta ja pintakerros levitetään vesipitoisesta dispersiosta verho-päällystimen 37 avulla.

. , 20 Kuviossa 7 on esitetty järjestelmä, jossa kerrokset 34 ja ,' 3 5 levitetään monikerrosperälaatikon kautta, joka on ' ]’ KMW'n tai Beloit'in "Convertlow"-tuotenimellä myymää 4 I | tyyppiä. Pohjakerros 34 levitetään vaahdotetusta massas- ta, joka syötetään perälaatikon alemman kaatorännin 3 8 ’ : 25 kautta ja hiukkasmaista ainetta oleva pintakerros levite- • » il : tään perälaatikon ylemmän kaatorännin 39 kautta.

!*##< Kuviossa 8 on esitetty järjestelmä, jota voidaan käyttää i kuviossa 3 esitetyn kuivaimen tai esikuumentimen tulopuo- · · • 30 lella. Järjestelmä käsittää painohäviöruuvin tai hihna- 4 » ‘♦V syöttölaitteen 40, joka voi olla sveitsiläisen K-Tron So- («f der AG'n myymää tyyppiä. Ruuvisyöttölaite syöttää hiuk- r : ,\ kasmaista ainetta tärylautaselle 41, joka puolestaan

Im · ,·. ; syöttää aineen jakokourulle 42, jolta se putoaa viiralle * *« 35 43. Tätä seuraava kuumentaminen kuivaimessa tai kuumenti- messa saa aikaan sen, että hiukkasmainen aine kiinnittyy rainaan.

102740 10

Kuviossa 9 on esitetty vastaava järjestelmä, jossa sellaisia aineita kuin termoplastisia kuituja 45 tärypai-nohäviösyöttölaitteen 46 avulla sijoitetaan kourua 42 vastaavalle laskukourulle 47 ja tämän jälkeen rainalle 5 48. Kuidut sitoutuvat jälleen rainaan kuivaimen tai kuu mentimen läpikulun aikana.

Kuvioissa 8 ja 9 esitettyjä järjestelmiä voidaan myös käyttää kuivaimen ja kuumentimen menopuolella kun otetaan 10 huomioon, että ulostulevan pohja-aineen lämpötila on riittävä hiukkasmaisen aineen sulattamiseksi kiinni siihen.

Kuviossa 10 on esitetty järjestelmä hiukkasmaisen aineen 15 levittämiseksi huokoiselle rainalle kuivaimen tai kuumentimen sisällä. Tuulettimen 50 syöttämää ilmaa kierrätetään kostutuspiirin 51 kautta, johon sisältyy kuumennus-patteri 52 ja kuumennuskammio 53, jonka kautta raina 54 kulkee. Ruuvisyöttölaite 55 syöttää hiukkasmaista ainetta 20 rainan yläpuolella olevaan kuumennuskammioon, jolloin aine jakaantuu rainan poikki pyörteisen ilman avulla ja samalla kiinnittyy siihen pintakerroksen 57 muodostami-, seksi.

25 Raemainen täyteaine, joka sopii sisällytettäväksi koostu- yi mukseen, joka on tarkoitettu käytettäväksi lasikuitumatto • « · ’·’‘ vahvistetun termoplastisen aineen pinnan päällystämisek si, käsittää (a) epäorgaanista hiukkasmaista ainetta, « · • *· (b) 0,1-10 paino% hiukkasmaista hiilimustaa, epäorgaani- : : : 30 sen aineen painosta laskettuna, ja (c) riittävästi luon nollista tai synteettistä lateksikoostumusta aikaansaa- • · · III maan 1-10 paino% elastomeerisia kiintoaineita, epäor- • · gaanisen aineen painosta laskettuna, jolloin rakeiden j.j | halkaisija-alue on 0,01-0,1 mm.

Koostumus, joka on tarkoitettu käytettäväksi keksinnön mukaisen lasikuitumattovahvistetun termoplastisen aineen 35 11 102740 pinnan päällystämiseksi käsittää polypropyleenijauheesta, keksinnön sanotun yhden toteutusmuodon mukaisesta raemai-sesta täyteaineesta, ja vaahdotusaineesta muodostuvan vesipitoisen suspension. Koostumus sisältää myös edullises-5 ti luonnollista tai synteettistä lateksikiintoainetta raemaisessa täyteaineessa jo läsnäolevan lisäksi.

Täyteaineen muodostavien rakeiden koko on tärkeä koska on välttämätöntä, että rakeet ovat suhteellisen hiukkasmai-10 siä jos rakeet muodostava epäorgaaninen aine, lateksi-kiintoaineet ja hiilimusta halutaan levittää pääasiassa tasaisesti lasikuitumattovahvistetun termoplastisen aineen pintakerrokseen. Jos rakeet ovat suhteellisen hiuk-kasmaisia on myös vähemmän todennäköistä, että hiilimusta 15 on paakkuuntunutta, jolloin täten saadaan voimakkaampi ja tasaisempi musta pigmentointi.

Täyteainerakeet voivat myös sisältää 0,1-10 paino%, epäorgaanisen aineen painosta laskettuna, polypropyleeniä 20 varten tarkoitettua antioksidanttia. Antioksidantti voi tarkoituksenmukaisesti olla syövyttämätöntä estynyttä • t |’.(t fenolityyppiä.

Hiukkasmainen epäorgaaninen aine voi olla kaoliinisavea 25 (esimerkiksi kaoliinia tai kokkaresavea) , kalsinoitua 111 kaoliinisavea, kalsiumkarbonaattia, alumiinin ja kai- • ♦ · siumin silikaattia (esimerkiksi luonnollista kalsiumsili-kaattia, joka tunnetaan wollastoniittina), bauksiittia, • · : *" talkkia, kiillettä, alumiinioksiditrihydraattia, piioksi- • 0 « V : 30 dia, magnesiumoksidin karbonaatteja tai hydroksideja . .·. (esimerkiksi luonnollista hydrotalkkiittia) , dolomiittia • · · .···. (esimerkiksi luonnollista kalsiumin ja magnesiumin kak- • · soiskarbonaattia), kalsiumsulfaattia (esimerkiksi kipsiä) : ja titaanidioksidia. Epäorgaaninen aine voi olla luonnol- :.*·· 35 lista tai synteettistä ja erityisesti kalsiumikarbonaatin sekä luonnollinen että synteettinen muoto, alumiinin ja 12 102740 kalsiumin silikaatit, piioksidi, magnesiumin karbonaatit ja hydroksidi, alumiinioksiditrihydraatti, kalsiumsulfaatti ja titaanidioksidi sopivat tämän keksinnön puitteisiin. Siinä tapauksessa, että aine on synteettinen 5 voidaan se saostaa (kuten kasiumkarbonaatin, piioksidin ja titaanidioksidin kohdalla). Yleisemmin sanottuna on todettu, että ne epäorgaaniset aineet, jotka ovat sopivimpia käytettäviksi keksinnön yhteydessä ovat ne aineet, joita voidaan pitää valkoisina epäorgaanisina aineina.

10 (Tässä yhteydessä on pantava merkille, että käsite "valkoinen" käytettynä "epäorgaanisen" aineen yhteydessä ei tarkoita, että mineraali välttämättä on väriltään puhtaan valkoinen, vaan että se on pääasiassa vapaa mistään voimakkaasta valkoisesta poikkeavasta sävystä.) Useat niistä 15 epäorgaanisista aineista, joita voidaan käyttää tämän keksinnön yhteydessä ovat kiteisiä. Hiukkasten ei tulisi halkaisijaltaan olla suurempia kuin noin 50 mikronia, eikä sopivimmin suurempia kuin noin 20 mikronia.

20 Täyteainerakeet valmistetaan sopivimmin onttojen mikro-pallojen muodossa ja ne voidaan sopivimmin tuottaa ruis-kukuivattamalla vesipitoista suspensiota. Vesi poistetaan suspensiosta sopivimmin suihkusuutintyyppiä olevassa ruiskukuivaimessa koska tämän ruiskukuivaintyypin avulla 25 on hyvä mahdollisuus valvoa tuotettavien mikropallojen ... kokoa, jonka tulee pysyä kokoalueen 0,01-0,1 mm puitteis- • · · *·’ ’ sa. Sopiva vesipitoinen suspensio voidaan valmistaa dis- pergoimalla epäorgaaninen aine, hiilimusta, lateksikoos- • · : tumus ja valinnaisesti antioksidantti yhdessä sopivimmin • · · : 30 dispergointiainetta sisältävään veteen.

« • · » • · · #···# Sopiva menetelmä täyteainerakeiden valmistamiseksi käsit- • t ”* tää seuraavat vaiheet: • 4 4 4 4 4 : '·ί 35 a) hiukkasmaista hiilimustaa sekoitetaan dispergointi ainetta sisältävään veteen suspension muodostamiseksi, joka sopivimmin sisältää noin 5-25 paino% hiilimustaa; 13 102740 b) suspensio, joka sisältää 50-65% kuivapainosta laskettuna valkoista epäorgaanista ainetta ja epäorgaanista ainetta varten tarkoitettua dispergointiainetta, sekoitetaan hiilimustasuspensioon, joka on muodostettu vaiheessa 5 a) sellaisessa suhteessa, että hiilimustan määrä sopivim-min on 0,1-10 paino% kuivapainon pohjalta epäorgaanisen aineen painosta laskettuna; c) vaiheessa b) muodostettuun epäorgaaninen aine/hiili-10 mustasuspensioon sekoitetaan riittävästi luonnollista tai synteettistä lateksikoostumusta aikaansaamaan 1-10 paino% lateksikiintoaineita epäorgaanisen aineen painosta laskettuna ; ja 15 d) vaiheessa c) muodostettu sekoitettu suspensio suihku-kuivatetaan pääasiassa kuivasta aineesta koostuvien onttojen mikrokuulien muodostamiseksi, joiden halkaisija on 0,01 - 0,1 mm.

20 Vaiheessa a) voi dispergointiaine olla esimerkiksi poly-. akryylihapon, polymetakryylihapon tai kopolymeerin ve- : siliukoinen suola, joka sisältää 10-80 paino% akrylonit- riili- tai metakrylonitriilimonomeeriyksikköjä ja 90-20 paino% akryylihappo- tai metakryylihappomonomeeriyksikkö-25 jä. Vesiliukoisen polymeerin keskimääräinen molekyylipai-... no ei sopivimmin ole suurempi kuin 10,000. Käytetyn dis- i i ' ‘ pergointiaineen määrä on sopivimmin 0,1-5 paino% kuivan hiilimustan painosta laskettuna.

• · • · V ' 30 Vaiheessa b) epäorgaanista ainetta varten tarkoitettu dis « ; pergointiaine on edullisesti polyakryylihapon tai poly- • · · .·♦·. metakryylihapon vesiliukoinen suola, jonka keskimääräi- • · • » · nen molekyylipaino ei ole suurempi kuin 10,000. Epäorgaa-'·: : nista ainetta varten käytetty dispergointiaine on sopi- i 35 vimmin sama kuin hiilimustaa varten käytetty. Käytetyn dispergointiaineen määrä on sopivimmin 0,05-0,5 paino% 14 102740 kuivan epäorgaanisen aineen painosta laskettuna. Epäorgaaninen aine ei tarvitse mitään muuta kemiallista esikäsittelyä kuin dispergointia yhdessä dispergointiaineen kanssa.

5

Vaiheessa c) voi lateksi olla luonnonkumia, tai luonnonkumia, johon on substituoitu reaktiokykyisiä ryhmiä, tai synteettistä kumia, kuten styreenibutadieenikumia (SBR). Muita sopivia hiloja ovat akryylikopolymeereistä (joko 10 elastomeerisista tai ei-elastomeerisistä, vaikka elasto-meerisia suositaan) tai ei-elastomeerisista aineista, kuten polyvinyyliasetaatista ja vinyyliasetaatin kopolymee-reistä muodostettuja.

15 Akryylikopolymeeri voi olla akryylihapon alemman alkyy- liesterin kopolymeeri, jossa on metakryylihapon alhaisempi esteri. Erityisen sopivina pidetään etyyliakrylaatin ja metymetakrylaatin kopolymeerejä. Sopivia ovat myös jommankumman tai kummankin alemman alkyyliesterin tai 20 akryylihapon ja metakryylihapon alemman alkyyliesterin kopolymeeri, jossa on ylimääräinen monomeeri, joka on joko vinyyliasetaatti, styreeni tai akrylonitriili tai jokin seos näistä. Akryylihapon ja metakryylihapon alempien alkyyliestereiden alkyyliketjut käsittävät sopivim-25 min yhdestä neljään hiiliatomia.

»tl • « · *·'’ Vinyyliasetaatin kopolymeerit voivat olla muodostetut ko- polymeroimalla vinyyliasetaattia kopolymeroivalla mono- : meerilla, joka on joko akryylihapon alempi alkyyliesteri, • · 1 V 1 30 metakryylihapon alempi alkyyliesteri, styreeni tai akry- . .·. lonitriili tai jokin seos näistä.

»I» • · · · · • · • · *’1 Lateksikoostumus, joka on stabiloitu polymeerihiukkasten : ja veden suspensio sisältää tyypillisesti noin 40-60 pai- *·.’·: 35 no% kiintoaineita. Lateksi voidaan stabiloida pinta-ak- 15 102740 tiivisen aineen tai vesiliukoisen kolloidin avulla vaikkakin pinta-aktiivista ainetta käytettäisiin normaalisti koska se antaa lateksille alhaisemman viskositeetin.

5 Vaiheessa c) muodostettu seossuspensio voi myös sisältää antioksidantin, joka sopivimmin on syövyttämätöntä estynyttä fenolityyppiä. Tällainen antioksidantti sekoitetaan tavanomaisesti veteen suspension muodostamiseksi, joka sisältää 40-60 paino% kuivaa antioksidanttia, ja suspen-10 sio sekoitetaan vaiheessa c) muodostettuun suspensioon sellaisessa suhteessa, että saadaan aikaan 0,1-10 paino% kuivaa antioksidanttia kuivan epäorgaanisen aineen painosta laskettuna.

15 Vaiheessa d) on suihkukuivaimen tulolämpötila erityisesti alempi kuin 400°, ja sopivimmin alempi kuin 350° elasto-meerisen aineen lämpörappeutumisen tai hiilimustan palamisen estämiseksi.

20 Keksinnön mukaisia täyteainerakeita voidaan sisällyttää lasikuitumattovahvistettua termoplastista ainetta varten tarkoitettuun päällystyskoostumukseen lisäämällä ra- ; keet ja polypropyleenijauhe veteen suhteissa, jotka vaih- televat 5 paino-osasta rakeita ja 95 paino-osasta poly-25 propyleeniä 95 paino-osaan rakeita ja 5 paino-osaan poly- j propyleeniä. Tämän jälkeen lisätään sopivimmin riittäväs- » · « ' ti lateksikoostumusta, joka on jotakin edellä esitettyä tyyppiä niin, että saadaan aikaan 0,5-10 paino-osaa la- • · : ” teksikiintoainetta per 100 paino-osaa rakeita ja polypro- • · · V * 30 pyleeniä. Lopuksi lisätään vaahdotusainetta: tämä voi : olla anioninen, esimerkiksi natriumdodekyylisulfonaattia, • · · .***. tai se voi olla ioniton. Tämän jälkeen ainesosat sekoite taan voimakkaasti yhteen vaahdon muodostamiseksi, joka · sopivimmin levitetään verhopääl ly st imellä tasoviirapape- 35 rikoneella olevalle lasikuituvahvistetulle termoplastiselle koostumukselle.

16 102740

Keksintöä havainnollistetaan lisäksi seuraavan esimerkin avulla.

Esimerkki 5

Hiilimustajauhetta, jonka keskimääräinen hiukkaskoko on 0,02 mikrometriä, dispergoitiin vesimäärään suspension muodostamiseksi, joka sisältää 20 paino% hiilimustaa, jolloin veteen oli liuotettu 2 paino%, kuivan hiilimustan 10 painosta laskettuna, natriumpolyakrylaattidispergointi- ainetta, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 1680. Hiilimustasuspensio lisättiin tämän jälkeen suspensioon, joka sisältää 60 paino% paperitäyteaineasteista kaolii-nisavea ja 0,2 paino% kuivan kaoliinin painosta laskettu-15 na samaa dispergointiainetta, jota käytettiin hiilimustaa varten. Kaoliinisaven hiukkaskokojakauma oli sellainen, että 20 paino% sisälsi hiukkasia, joiden pallohalkaisija oli suurempi kuin 10 mikronia ja 35 paino% sisälsi hiukkasia, joiden pallohalkaisija oli pienempi kuin 2 mikro-20 nia. Hiilimustasuspensiota sekoitettiin kaoliinisavisus- . pensioon sellaisessa suhteessa, että kuivan hiilimustan määrä oli 5,6 paino% kuivan kaoliinin painosta laskettuna.

25 Täten muodostettuun kaoliini/hiilimustasuspensioon lisät- 111 tiin tämän jälkeen ensimmäiseksi lateksia, joka sisältää j · · * 50 paino% etyyliakrylaatin ja metyylimetakrylaatin elas-tomeerista akryylipolymeeriä sellaisessa suhteessa, että • · • ' kuivan elastomeerisen polymeerin määrä oli 5,6 paino% • « · V ‘ 30 kuivan kaoliinisaven painosta laskettuna; ja toiseksi . suspensio, joka sisältää 50 paino% estynyttä fenolityyp- • · · .···. piä olevaa syövyttämätöntä antioksidanttia sellaisessa • suhteessa, että kuivan antioksidantin määrä oli 1,1 pai- : no% kuivan kaoliinisaven painosta laskettuna.

V·: 35 Täten saatu sekasuspensio suihkukuivatettiin suihkusuu-tintyyppiä olevassa suihkukuivaimessa, jonka tulolämpötila 17 102740 oli 300°C ja suutinsäädöt sellaiset, että seoksen kiinteistä komponenteista saatiin onttoja mikropalloja, joiden halkaisija vaihteli 0,01 ja 0,1 mm:n välillä.

5 Valmistettiin kaksi päällystyskoostumusta: kummassakin tapauksessa tietty määrä rakeita ja polypropyleenijauhetta sekoitettiin veteen, jonka jälkeen lisättiin natrium-dodekyylisulfonaattia vaahdotusaineena ja tietty määrä polyvinyyliasetaattilateksia. Kummassakin tapauksessa ai-10 nesosia sekoitettiin voimakkaasti vaahdon muodostamisek si, joka levitettiin tasoviirapaperikoneen etenevällä viiralla olevan lasikuitumattovahvistetun polypropyleeni-aineen yläpinnalle.

15 Nämä kaksi päällystyskoostumusta sisälsivät 30 paino-osaa täyteainerakeita ja 70 paino-osaa polypropyleenijauhetta vast. 50 paino-osaa täyteainerakeita ja 50 paino-osaa polypropyleeni jauhetta . Kummassakin tapauksessa sen jälkeen kun päällystetty lasikuitumattovahvistettu termoplasti-20 nen aine oli leikattu palasiksi ja kappaleet pinottu ja ·/; niitä oli puristettu 200'C lämpötilassa teräslevyjen vä-

Iissä ja niiden oli annettu jäähtyä puristimessa oli täten saadun levyaineen pinta tasainen ja se oli värityk-seltään tasaisen musta eikä siinä ollut mitään ulostyön- • 4 ··, 25 tyviä kuituja.

4 · • ·* j j : • * * · ♦ « < • ♦ ♦ • 1 • » · • »4 • ♦ · • · • ♦ ·♦· « 4 4

Claims (6)

1. Menetelmä lasikuituvahvistettua termoplastista ainetta olevan ilmaa läpäisevän levyn valmistamiseksi, joka so- 5 veltuu jälkeenpäin kuumennettavaksi ja valettavaksi parannetun pintalaadun omaavaksi muovailluksi tuotteeksi ilmaa läpäisevästä levystä, jossa läpäisevänä substraattina (2) on hiukkasmuodossa olevaa lasikuituvahvisteista, termoplastista ainetta, tunnettu siitä, että substraatin 10 termoplastisen sisällön kanssa yhteensopivaa tai sen suhteen inerttistä hiukkasmaista ainetta oleva pintakerros (3) levitetään läpäisevälle substraatille (2) mineraali-täyteaineen, kestomuovin, lämpökovettuvan muovin tai tällaisten aineiden seoksen muodossa, jolloin käytetään 15 hiukkasmaista ainetta joka mahdollisesti myös käsittää antioksidantin ja/tai pigmentin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mineraalitäyteaineena käytetään savea, hiili- 20 mustaa, titaanidioksidia tai kalsiumkarbonaattia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu « . siitä, että hiukkasmaisena aineena käytetään ainetta, joka on polymeeripäällysteinen epäorgaaaninen täyteaine j·.' 25 tai sisältää tällaista täyteainetta. · · f * · i

· · ’ 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasmainen pintakerros (3) levi- • · I " tetään hiukkasmaisen aineen dispersiota märkäpäällystä- • · * V * 30 mällä. • « i • · « ««· ,···.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, • · ’** tunnettu siitä, että pinta-aktiivista ainetta lisätään ja • t i.: : dispersiota sekoitetaan voimakkaasti vaahdon muodostami- 35 seksi, joka sitten levitetään päällysteeksi. 102740

6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasmainen aine levitetään kuivana jauheena. 5