FI107035B - Menetelmä ja laitteisto muovikalvon valmistamiseksi ja muovikalvo - Google Patents

Description

107035

MENETELMÄ JA LAITTEISTO MUOVIKALVON VALMISTAMISEKSI JA MUOVIKALVO

Keksinnön kohteena on menetelmä muovikalvon valmistamiseksi, 5 missä menetelmässä suulakepuristetaan muovikalvo, sekoitetaan muovikalvon muovin sekaan ennen suulakepuristusta materiaalia, jonka vaikutuksesta venytettävään muovikalvoon muodostuu kavitaatiokuplia ja orientoidaan muovikalvo suulakepuristuksen jälkeen venyttämällä.

Edelleen keksinnön kohteena on laitteisto muovikalvon valmistami-10 seksi, mihin laitteistoon kuuluu suulakepuristin ja ainakin yksi orientointilaite suulakepuristetun kalvon orientoimiseksi.

Vielä keksinnön kohteena on muovikalvo, jossa on kuplia, joiden halkaisija on korkeintaan noin 100 mikrometriä ja korkeus korkeintaan noin 10 mikrometriä, jolloin muovikalvoon on kohdistettu venytys ja muovikalvon muo-15 vin sekaan on sekoitettu materiaalia, jonka vaikutuksesta venytettyyn muovikalvoon on muodostunut kavitaatiokuplia.

Muovikalvon tekeminen siten, että se ekstrudoidaan ja sen jälkeen orientoidaan on tunnettua esimerkiksi US-patenteista 3244781 ja 3891 374. Kyseisillä ratkaisuilla on kuitenkin ohuiden ja erityisesti ohuiden vaahdotettujen 20 kalvojen tekeminen hankalaa.

EP-julkaisussa 0182764 on esitetty ohut polypropeenikalvo, jossa on noin 80 mikrometriä pitkiä ja 50 mikrometriä leveitä litteitä kiekkomaisia kuplia. Kalvo valmistetaan suulakepuristamalla kemiallisesti tai kaasun avulla vaahdotettua materiaalia ja orientoimalla suulakepuristettu materiaali tämän : 25 jälkeen biaksiaalisesti. Tällöin saadaan aikaan ominaisuuksiltaan erittäin monipuolinen ja monikäyttöinen muovikalvo. Muovikalvon vaahtoutusaste on kuitenkin alle 50 %, mistä johtuen kalvon ominaisuudet eivät kaikkiin sovellutuksiin ole riittävän hyviä.

US-patentissa 3 634 564 on esitetty vaahdotetun kalvon orientoimi-30 nen kuidutetun kalvon aikaansaamiseksi. Vaahdotettu kalvo muodostetaan sekoittamalla muovimateriaalin sekaan vaahtoa muodostavaa ainetta. Vaah-toutuva aine ekstrudoidaan, jolloin muodostuu vaahtoutunut kalvo, joka venytetään. Aikaansaatavan kalvon kuplat ovat kuitenkin varsin suuria.

US-patentissa 4814124 on esitetty polyolefiinista ja täyteaineesta 35 tehty kalvo, jota venytetään siten, että saadaan aikaiseksi kaasualäpäisevä huokoinen kalvo. Tällaisen kalvon vaahdotusaste ei kuitenkaan ole riittävän

t. V

• V

2 107035 hyvä, eikä tällaisen huokoisen kalvon mekaaniset ominaisuudet ole riittävän hyviä esimerkiksi akustisiin sovellutuksiin.

Edelleen ei tunnettuja ratkaisuja käyttäen pystytä tekemään ohuita kalvoja käyttäen materiaalina polymetyylipenteeniä tai syklistä olefiinikopoly-5 meeriä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan erittäin hyvä, ohut, vaahdotettu muovikalvo ja yksinkertainen ja luotettava menetelmä ja laitteisto kyseisen muovikalvon aikaansaamiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että 10 orientoinnin jälkeen saatetaan muovikalvoon vaikuttamaan paineistettu kaasu siten, että kaasu diffundoituu kavitaatiokupliin, jolloin muovikalvoon muodostuu kaasua sisältäviä kuplia.

Edelleen keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, että laitteistoon kuuluu ainakin yhden orientointilaitteen jälkeen sovitetut kaa-15 sunsyöttövälineet paineistetun kaasun syöttämiseksi muovikalvoon venyttämällä tapahtuvan orientoinnin jälkeen siten, että syötetty kaasu diffundoituu muovikalvoon venytyksessä muodostuviin kavitaatiokupliin, jolloin muovikalvoon muodostuu kaasua sisältäviä kuplia.

Vielä keksinnön mukaiselle muovikalvolle on tunnusomaista se, että 20 muovikalvoon on kohdistettu venytyksen jälkeen paineistetun kaasun paine siten, että kuplat sisältävät kyseistä kaasua ja jolloin muovikalvon vaahdotus-aste on yli 70 %.

Keksinnön olennainen ajatus on, että suulakepuristimella puristetaan muovimateriaalista kalvo ja että muovin sisään on sekoitettu materiaalia ." 25 siten, että muovia venytettäessä muovin sekaan sekoitettujen materiaalipartik-keleiden yhteyteen muodostuu kavitaatiokuplia. Kalvo orientoidaan venyttämällä ja sen jälkeen kalvoon johdetaan korkealla paineella kaasua siten, että kaasu diffundoituu kavitaatiokupliin ja muodostaa niissä ylipaineen. Erään edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että ensimmäisen orientaation ja 30 kaasun syöttämisen jälkeen muovikalvo orientoidaan venyttämällä ensimmäiseen orientointisuuntaan nähden olennaisesti kohtisuoraan suuntaan, jolloin kavitaatiokuplissa oleva ylipaine saadaan vapautumaan ja kuplat laajenemaan.

Keksinnön etuna on, että saadaan aikaan erittäin ohuita esimerkiksi 35 noin 70 - 90 prosenttisesti vaahdotettuja kalvoja kohtuullisen yksinkertaisesti. Korkean vaahdotusasteen etuna on, että kalvon sähköiset ja mekaaniset omi- - · · w ..

3 107035 naisuudet ovat erittäin hyviä. Koska kalvo ohenee orientoitaessa sitä venyttämällä, diffundoituu kaasu orientoituun kalvoon oleellisesti nopeammin kuin orientoimattomaan kaivoon eli syöttämällä kaasua vaikuttamaan kalvoon vasta orientoinnin jälkeen saadaan kaasua syötettyä kalvoon erittäin tehokkaasti.

5 Edelleen etuna on, että menetelmällä ja laitteella pystytään tekemään kalvoa, jonka materiaali on esimerkiksi polymetyylipenteeni tai syklinen olefiinikopoly-meeri tai näiden yhdistelmä.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista laitteistoa 10 sivultapäin katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitteistoa ylhäältäpäin katsottuna ja osittain poikkileikattuna, kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaisen laitteiston yksityiskohtaa linjaa A-A pitkin poikkileikattuna, 15 kuvio 4 esittää kuvion 1 mukaisen laitteiston yksityiskohtaa linjaa B- B pitkin poikkileikattuna, kuvio 5 esittää kuvion 1 mukaisen laitteiston yksityiskohtaa linjaa C-C pitkin poikkileikattuna, kuvio 6 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisessa lait-20 teessä käytettävää suulakepuristinta ylhäältäpäin katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 7a esittää keksinnön mukaisella laitteella suulakepuristettua muovikalvoa ennen kalvon orientaatioita sivultapäin katsottuna ja poikkileikattuna,

* I

.* 25 kuvio 7b esittää keksinnön mukaisella laitteella puristettua muovi kalvoa pituussuuntaisen orientaation jälkeen sivultapäin katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 7c esittää kaavamaisesti kuvion 7b mukaista muovikalvoa ylhäältäpäin katsottuna ja 30 kuvio 7d esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisella laitteistolla valmistettua muovikalvoa pituus- ja poikittaissuuntaisten orientaatioiden jälkeen ylhäältäpäin katsottuna.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen laitteisto sivultapäin katsottuna. Laitteistoon kuuluu suulakepuristin 1. Suulakepuristin 1 voi olla 35 esimerkiksi kartion muotoinen siten, että siinä on kartion muotoinen roottori 2, jonka ulkopuolelle on sovitettu ainakin roottorin 2 puoleiselta pinnaltaan kartion • · 4 107035 muotoinen ulompi staattori 3, ja jonka sisäpuolelle on sovitettu ainakin roottorin 2 puoleiselta pinnaltaan kartion muotoinen sisempi staattori 4. Roottori 2 pyöriessään puristaa roottorin 2 ja staattorien 3 ja 4 välissä olevaa materiaalia ulos suulakepuristimesta 1 sinänsä tunnetulla tavalla. Selvyyden vuoksi ei 5 esimerkiksi roottorin pyörityslaitteita ja syöttölaitteita puristettavan materiaalin syöttämiseksi suulakepuristimeen 1 ole esitetty oheisissa kuvioissa. Suulakepuristimessa 1 voi olla useampikin kuin yksi roottori 2 ja useampiakin kuin kaksi staattoria 3 ja 4. Tällöin suulakepuristimella 1 voidaan puristaa monikerroksisia tuotteita. Yhden roottorin 2 ja kahden staattorin 3 ja 4 ratkaisulla voi-10 daan tehdä kaksikerrostuotteita. Sisemmän staattorin 4 loppuosa on muodostettu leveäksi ja korkeussuunnassa suippenevaksi siten, että se yhdessä suut-timen 6 kanssa muodostaa kohtuullisen matalan ja leveän aukon, jonka läpi muovi 5a puristetaan. Suuttimen 6 jälkeen on sovitettu vielä kalibrointikappale 7, jossa olevien mutterien avulla raon korkeutta edelleen säädetään, jolloin 15 voidaan määrittää suulakepuristimesta 1 ulossaatavan muovikalvon 5 paksuus.

Suulakepuristimen 1 jälkeen muovikalvo 5 jäähdytetään jäähdytys-laitteella 8. Jäähdytyslaitteeseen 8 voi kuulua esimerkiksi jäähdytystela 9, joka on sovitettu jäähdytysväliainetta, esimerkiksi vettä, sisältävään jäähdytyssäili-20 öön 10. Muovikalvo 5 sovitetaan painautumaan jäähdytystelaa 9 vasten. Muovikalvon 5 ohjaamisessa kuvion 1 mukaisessa laitteistossa käytetään useassa kohtaa hyödyksi aputeloja 11.

Jäähdytyksen jälkeen muovikalvo 5 johdetaan konesuuntaiseen orientointilaitteeseen 12. Konesuuntaiseen orientointilaitteeseen 12 kuuluu i :· ‘25 orientointitelat 13, joiden nopeudet säädetään sellaisiksi, että niiden avulla muovikalvoa 5 venytetään ja siten orientoidaan konesuuntaan. Haluttaessa voidaan kunkin orientointitelan 13 nopeutta säätää erikseen. Konesuuntaises-sa orientointilaitteessa 12 voi myös olla lämmitysvälineet 14, kuten säteily-lämmittimet, muovikalvon 5 lämmittämiseksi sinänsä tunnetulla tavalla. Muovi-30 kalvoa 5 voidaan lämmittää myös orientointitelojen 13 avulla siten, että orien-tointiteloihin 13 johdetaan lämmitysväliainetta, kuten lämmitettyä öljyä siten, että orientointitelat 13 lämpiävät. Haluttaessa voidaan kunkin orientointitelan 13 lämpötilaa säätää erikseen.

Konesuuntaisen orientointilaitteen 12 jälkeen muovikalvo 5 johde-35 taan painekammioon 15. Painekammioon 15 syötetään paineistettua kaasua, edullisimmin ilmaa, pumpun 16 avulla. Ilman sijaan voidaan syötettävänä kaa- • k.

5 10703b suna käyttää myös esimerkiksi typpeä tai jotain muuta kaasua tai kaasuseos-ta. Syötettävä kaasu voidaan valita myös haluttavien sähköisten ominaisuuksien mukaan. Tällöin esimerkiksi tuotteen läpilyöntilujuuden kannalta hyvä kaasu olisi rikkiheksafluoridi SF6 ja taas vastaavasti varattavuuden kannalta 5 hyvä kaasu olisi esimerkiksi argon. Painekammion 15 alku- ja loppupäähän sovitetaan tiivistekammio 27. Tiivistekammiosta 27 vuotava kaasu voidaan imeä pumppuun 16 ja johtaa edelleen painekammioon 15 nuolien D mukaisesti. Pumpun 16 avulla nostetaan painekammion 15 paine halutulle tasolle. Painekammion 15 kaasunpaine on varsin pieni verrattuna esimerkiksi tyypilli-10 siin vaahtoutusmenetelmiin. Painekammion 15 paine on edullisesti noin 10 ba-ria, mutta se voi vaihdella esimerkiksi 3 ja 20 barin välillä. Kun painekammion 15 painetta nostetaan pumpun 16 avulla, nousee samalla lämpötila kaasun puristuessa painekammiossa 15. Tämä lämpö voidaan käyttää hyödyksi muovikalvon 5 lämmittämiseksi. Painekammiossa 15 voi olla myös esimerkiksi 15 lämmitysvastukset, jotka on sovitettu lämmittämään muovikalvoa 5. Näin ollen siis painekammion 15 avulla pystytään sekä syöttämään kaasua muovikalvoon 15 että lämmittämään muovikalvoa 5 poikkisuuntaista orientointia varten. Käytettäessä kaasuna paineilmaa, voidaan järjestelmään imeä lisäilmaa laitteiston ulkopuolelta tiivistekammioiden 27 kautta nuolien E mukaisesti.

20 Muovikalvon 5 muovin 5a sekaan on sekoitettu sopivaa materiaalia, esimerkiksi kalsiumkarbonaattipartikkeleita, joiden vaikutuksesta orientaation yhteydessä muovimolekyylien ja sekoitetun materiaalin liitospinnat repeytyvät, mistä muodostuu kavitaatiokuplia. Kun orientoinnin jälkeen muovikalvoon 5 saatetaan vaikuttamaan paineistetun kaasun paine, kyseinen kaasu diffun-:\ 25 doituu kavitaatiokupliin ja muodostaa niissä ylipaineen. Painekammiossa 15 paineistettu kaasu pääsee vaikuttamaan muovikalvon 5 molemmille puolille, jolloin muovikalvoon 5 muodostuu kaasukuplia tasaisesti.

Konesuuntaisen orientointilaitteen 12 ja painekammion 15 jälkeen muovikalvo 5 johdetaan poikkisuuntaiseen orientointilaitteeseen 17. Poikki-30 suuntaisessa orientointilaitteessa 17 muovikalvoa 5 venytetään poikkisuun-taan, eli orientointi tapahtuu olennaisesti kohtisuoraan suuntaan konesuuntai-sessa orientointilaitteessa 12 tapahtuvaan orientointiin nähden. Poikkisuuntai-sessa orientointilaitteessa 17 kuplissa oleva kaasun ylipaineen ja poikkisuun-taisen venytyksen johdosta kuplat pääsevät kasvamaan sivusuunnassa ja kor-35 keussuunnassa. Tällöin kalvo on esimerkiksi noin 70 - 90 prosenttisesti vaahdotettu. Vaahdotusastetta voidaan yksinkertaisesti säätää painekammioon 15 » « 6 10703b syötettävän kaasun painetta säätämällä. Poikkisuuntaisessa orientoi nti laitteessa 17 on kaksi orientointipyörää 18 ja kumpaakin niitä vasten sovitettuna orientointinauha 19. Orientointinauha 19 on päättymätön nauha ja sen kulkua ohjataan nauhanohjausteloilla 20. Muovikalvon 5 reunat sovitetaan orientointi-5 pyörän 18 ja orientointinauhan 19 väliin. Tällöin muovikalvon 5 reunat ovat olennaisesti koko poikkisuuntaisen orientointilaitteen 17 matkalta tasaisesti ja orientointinauhalla 19 voimakkaasti orientointinauhan 19 ja orientointipyörän 18 väliin puristettuna, jolloin kalvoon ei aiheudu pistemäistä puristus- eikä ve-torasitusta ja näin ollen muovikalvo venyy sivusuuntaan repeilemättä. Kuvios-10 sa 1 on muovikalvo 5 ja orientointipyörä 18 sekä orientointinauha 19 piirretty selvyyden vuoksi matkan päähän toisistaan, mutta tosiasiassa kyseiset osat ovat tiiviisti toisiaan vasten puristettuna. Orientointipyörät 18 ja vastaavasti orientointinauhat 19 on sovitettu siten, että ne ovat muovikalvon 5 kulkusuunnassa loppupäässä kauempana toisistaan kuin alkupäässä kuviossa 2 esite-15 tyllä tavalla, jolloin poikkisuuntainen orientointilaite 17 venyttää ja samalla orientoi muovikalvoa 5 poikittaisessa suunnassa. Orientointipyörien 18 ja orientointinauhojen 19 kulman poikkeamaa konesuunnasta voidaan säätää halutun poikkisuuntaisen venytyksen suuruuden säätämiseksi. Yksi tai useampia nauhanohjausteloja 20 voidaan sovittaa pyöritettäväksi pyöritysvälinei-20 den avulla. Koska nauhat 19 ovat tiiviisti painautuneena orientointipyöriä 18 vasten ei orientointipyörien 18 yhteyteen välttämättä tarvita pyöritys f a itte itä, vaan ne voivat pyöriä vapaasti. Selvyyden vuoksi ei oheisissa kuvioissa ole esitetty laitteen pyöritys- ja muita käyttölaitteita. Muovikalvoa 5 on orientointipyörien 18 väliin sovitettu tukemaan olennaisesti orientointipyörien 18 kehän 25 muotoa vastaava kaareva tukilevy 21.

Poikkisuuntainen orientointilaite 17 voidaan sovittaa omaan koteloonsa 26. Kotelon 26 yhteyteen voidaan sovittaa haluttaessa erikseen sinänsä tunnettuja lämmittimiä, kuten säteilylämmittimiä, lämmittämään muovikalvoa 5.

30 Poikkisuuntaisen orientointilaitteen 17 jälkeen muovikalvo 5 johde taan relaksointiyksikköön 22. Relaksointiyksikössä 22 muovikalvo 5 relaksoi-daan, jolloin muovikalvo kutistuu hieman sinänsä tunnetulla tavalla. Lopuksi muovikalvo 5 kelataan rullalle 23.

Kuviossa 2 keksinnön mukainen laitteisto on esitetty ylhäältäpäin 35 katsottuna ja suulakepuristimen 1 kohdalta poikkileikattuna. Selvyyden vuoksi ♦ T07035 7 ei kuviossa 2 ole esitetty muovikalvoa 5 eikä laitteiston tukirakenteita, joihin esimerkiksi laitteiston telat ja rullat sekä levyt on kiinnitetty.

Kuviossa 3 on esitetty suulakepuristimen 1 yksityiskohta kuvion 1 linjaa A-A pitkin poikkileikattuna. Tässä kohdassa ovat sekä ulompi staattori 5 että sisempi staattori 4 poikkileikkaukseltaan pyöreitä. Tällöin myös muovimateriaali 5a on rengasmaisessa syöttökanavassa.

Kuviossa 4 on esitetty suulakepuristimen 1 yksityiskohta kuvion 1 linjaa B-B pitkin poikkileikattuna. Kyseisessä kohdassa näkyy sisemmän staattorin 4 leveä kärki ja suuttimen 6 muoto, jonka vaikutuksesta muovi 5a 10 puristuu leveään ja matalaan rakoon, jolloin muovista 5a muodostuu litteä muovikalvo 5.

Kuviossa 5 on esitetty poikkisuuntaisen orientointilaitteen 17 yksityiskohta kuvion 1 linjaa C-C pitkin poikkileikattuna. Kuviosta 5 näkyy, miten orientointipyörä ja orientointinauha kiilautuvat toisiaan vasten puristaen väliin-15 sä muovikalvon 5. Tukilevy 21 voi olla muodostettu siten, että sen muovikalvoa 5 vasten oleva pinta on lämmitetty esimerkiksi sovittamalla siihen lämmi-tysvastus, jolloin muovikalvo 5 liukuu kyseistä liukupintaa pitkin erittäin helposti. Edelleen tukilevyn 21 sisältä voidaan puhaltaa ponnekaasua, esimerkiksi ilmaa aukkojen 21a läpi, jolloin aukkojen 21a läpi vuotava ponnekaasu saa ai-20 kaan liukulaakerin tukilevyn 21 ja muovikalvon 5 välille. Kyseinen kaasu voi haluttaessa olla lämmitetty, jolloin siis tukilevyn 21 liukupintaa ja muovikalvoa 5 lämmitetään aukkojen 21a läpi vuotavalla ponnekaasulla.

Kuviossa 6 on esitetty eräs keksinnön mukaisessa laitteessa käytettävä suulakepuristin 1. Kyseisen suulakepuristimen 1 suutin 6 levenee suu- “ 25 lakepuristimen loppuosaan asti, eli siihen kohtaan, missä muovikalvo 5 tulee ulos suulakepuristimesta 1. Tällöin suulakepuristimen 1 suuttimessa 6 muoviin 5a kohdistuu koko ajan pituussuuntaisen orientaation lisäksi myös poikki-suuntainen orientaatio, jolloin muovikalvon 5 orientointi myöhäisemmässä käsittelyvaiheessa myös poikkisuuntaan helpottuu huomattavasti.

30 Kuviossa 7a on muovikalvo 5 esitetty sivultapäin katsottuna. Muovin 5a sisään on sekoitettu ennen suulakepuristusta kalsiumkarbonaattipartikke-leita 24. Kalsiumkarbonaattipartikkeleiden 24 sijaan voidaan muovin 5a sekaan seostaa myös jotain muuta materiaalia, joka saa aikaan muovimolekyyli-en ja muovin 5a sekaan seostetun materiaalin liitosrajapinnan repeytymisen 35 muovikalvoa 5 venytettäessä siten, että repeytymiskohtiin muodostuu kavitaa-tiokuplia. Muovin 5a sekaan voidaan sekoittaa siten esimerkiksi jotain öljy- ·>♦·. .

♦ V

8 107035 mäistä ainetta, kuten silikoni- tai parafiiniöljyä. Muovin 5a seassa olevat partikkelit saattavat aiheuttaa esimerkiksi muovissa 5a olevaan sähkökenttään pistemäisen epäsymmetrisyyden, kun taas öljymäinen aine muovin seassa ei olennaisesti aiheuta muovin sähköisten ominaisuuksien huononemista. Edel-5 leen muovin 5a sekaan voidaan sekoittaa jotain sellaista ainetta, jonka sulamispiste on muovin 5a orientointilämpötilaa alhaisempi, kuten parafiinia, jolloin siis kyseinen aine on muovia 5a orientoitaessa sulaa. Muovin 5a materiaalina voidaan käyttää esimerkiksi polypropeenia PP, polymetyylipenteeniä TPX tai syklistä olefiinikopolymeeriä COC. Polymetyylipenteenin ja syklisen olefiiniko-10 polymeerin lämmönkesto-ominaisuudet ovat paremmat kuin esimerkiksi polypropeenilla. Myös sähkövaraukset pysyvät polymetyylipenteenissä ja syklisessä olefiinikopolymeerissä polypropeiinia paremmin korkeissa lämpötiloissa. Polymetyylipenteenin ja syklisen olefiinikopolymeerin prosessointi on erittäin hankalaa, mutta keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella myös niistä tai 15 niiden seoksista pystytään tekemään erittäin ohutta vaahdotettua muovikalvoa 5. Kuvion 7a tilanteessa ei muovikalvoa 5 ole vielä venytetty.

Kuvioissa 7b ja 7c on esitetty muovikalvo 5 sen jälkeen, kun sitä on venytetty konesuuntaisessa orientointilaitteessa 12 ja muovikalvoon 5 on jo vaikuttanut painekammion 15 paineistetun kaasun paine. Tällöin kavitaatio-20 kupliin on diffundoitunut kaasua ja muodostanut niissä ylipaineen, jolloin on muodostunut kaasua sisältäviä kuplia 25. Kuvioiden 7b ja 7c tilanteessa on muovikalvoon 5 kohdistunut ainoastaan konesuuntainen venytys ja tämän vuoksi kuplat 25 ovat kyllä pitkiä, mutta litteitä ja kapeita.

Kuviossa 7d on esitetty tilanne, missä muovikalvo 5 on venytetty :\ 25 myös poikkisuuntaan poikkisuuntaisella orientointilaitteella 17. Poikkisuuntai-sessa orientointilaitteessa 17 on kuplissa 25 vielä kuvioiden 7b ja 7c esittämässä tilanteessa ylipaineisena ollut kaasu päässyt vapautumaan leveys-suunnassa. Nyt siis kuplat 25 ovat myös leveitä. Edelleen kuplat 25 ovat kuitenkin litteitä, eli ne ovat muodoltaan lautas- tai kiekkomaisia. Kuplat 25 ovat 30 varsin pieniä, niiden halkaisija on korkeintaan noin 100 mikrometriä ja niiden korkeus on taas tyypillisesti alle mikrometrin luokkaa, maksimissaan noin 10 mikrometriä. Menetelmällä ja laitteella aikaansaadaan kuitenkin erittäin ohuita muovikalvoja 5. Muovikalvot 5 voivat olla paksuudeltaan jopa vain noin 10 mikrometrin paksuisia.

35 Muovikalvoa 5 voidaan käyttää useissa eri käyttötarkoituksissa si nänsä tunnetuilla tavoilla. Muovikalvon 5 pintaan voidaan esimerkiksi sovittaa »·· 9 107035 sähköäjohtava pinnoite ainakin toiselle puolelle, jolloin kyseistä ratkaisua voidaan käyttää esimerkiksi mikrofonina tai kaiuttimena useissa erilaisissa akustisissa sovellutuksissa, esimerkiksi äänenvaimennuksessa. Muovikalvo 5 voi olla myös pysyvästi sähköisesti varattu esimerkiksi DC-koronavaraus-5 menetelmällä.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä muovikalvon 5 orientointisuunnat ja eri suuntiin tapahtuvien orientointien järjestys voi vaihdella. Keksinnön mukaisen muovi-10 kalvon valmistus on kuitenkin yksinkertaisin toteuttaa siten, että ensin muovikalvo orientoidaan konesuuntaan ja sen jälkeen siihen nähden poikittaiseen suuntaan.

• C < l • < f

Claims (23)

107035

1. Menetelmä muovikalvon valmistamiseksi, missä menetelmässä suulakepuristetaan muovikalvo (5), sekoitetaan muovikalvon (5) muovin (5a) 5 sekaan ennen suulakepuristusta materiaalia, jonka vaikutuksesta venytettävään muovikalvoon (5) muodostuu kavitaatiokuplia ja orientoidaan muovikalvo (5) suulakepuristuksen jälkeen venyttämällä, tunnettu siitä, että orientoin-nin jälkeen saatetaan muovikalvoon (5) vaikuttamaan paineistettu kaasu siten, että kaasu diffundoituu kavitaatiokupliin, jolloin muovikalvoon (5) muodostuu 10 kaasua sisältäviä kuplia (25).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasu saatetaan vaikuttamaan muovikalvoon (5) ensimmäisen orientaa-tiovaiheen jälkeen ja että tämän jälkeen muovikalvoon (5) kohdistetaan toinen, ensimmäiseen orientointiin nähden olennaisesti kohtisuora orientaatio siten, 15 että toisen orientaation ja kaasun vaikutuksesta kaasua sisältävät kuplat (25) leviävät.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä orientaatiovaiheessa muovikalvo (5) orientoidaan kone-suuntaan ja toisessa orientaatiovaiheessa muovikalvo (5) orientoidaan kone- 20 suuntaan nähden olennaisesti poikittaiseen suuntaan.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muovikalvoon (5) vaikuttavan kaasun paine on yli 3 ba-ria. j.”

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että muovin (5a) sekaan sekoitetaan ennen suulakepuristusta öljymäistä ainetta tai ainetta, jonka sulamispiste on muovin (5a) orien-tointilämpötilaa alhaisempi.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muovikalvoa (5) lämmitetään samanaikaisesti kaasun 30 syöttämisen kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paineistetun kaasun paine kohotetaan siten, että kaasun lämpötila kohoaa, jolloin paineistetulla kaasulla lämmitetään muovikalvoa (5).

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että paineistettua kaasua syötetään painekammiolla (15) ja ..... painekammion ainakin toiseen päähän sovitetaan tiivistekammio (27) ja ime- 107035 tään tiivistekammioon (27) vuotavaa kaasua ja johdetaan se takaisin paine-kammioon (15).

9. Laitteisto muovikalvon valmistamiseksi, mihin laitteistoon kuuluu suulakepuristin (1) ja ainakin yksi orientointilaite (12, 17) suulakepuristetun 5 kalvon (5) orientoimiseksi, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu ainakin yhden orientointilaitteen (12, 17) jälkeen sovitetut kaasunsyöttövälineet (15, 16) paineistetun kaasun syöttämiseksi muovikalvoon (5) venyttämällä tapahtuvan orientoinnin jälkeen siten, että syötetty kaasu diffundoituu muovikalvoon (5) venytyksessä muodostuviin kavitaatiokupliin, jolloin muovikalvoon muo- 10 dostuu kaasua sisältäviä kuplia (25).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasunsyöttövälineet (15, 16) on sovitettu ensimmäisen orientointilaitteen (12) jälkeen ja että laitteistoon kuuluu muovikalvon (5) kulkusuunnassa ensimmäisen orientointilaitteen (12) ja kaasunsyöttövälineiden (15, 16) jälkeen 15 sijaitseva toinen orientointilaite (17), jolloin toinen orientointilaite (17) on sovitettu orientoimaan muovikalvoa (5) ensimmäisen orientointilaitteen (12) orien-tointisuuntaan nähden olennaisesti poikittaiseen suuntaan siten, että toisen orientointilaitteen (17) ja kaasun vaikutuksesta kaasua sisältävät kuplat (25) leviävät.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäinen orientointilaite (12) on sovitettu orientoimaan muovikalvo (5) konesuuntaan ja toinen orientointilaite (17) on sovitettu orientoimaan muovikalvo (5) konesuuntaan nähden olennaisesti poikittaiseen suuntaan.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen laitteisto, tun-: ' 25 nettu siitä, että kaasunsyöttövälineisiin kuuluu painekammio (15), jonka yhteyteen on sovitettu välineet muovikalvon (5) lämmittämiseksi.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu välineet paineistetun kaasun paineen kohottamiseksi siten, että kaasun lämpötila kohoaa niin korkeaksi, että se lämmittää muovi- 30 kalvoa (5).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 9-13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasunsyöttövälineisiin kuuluu painekammio (15) ja paine-kammion (15) ainakin toiseen päähän on sovitettu tiivistekammio (27).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, 35 että kaasunsyöttövälineisiin kuuluu pumppu (16), joka on sovitettu imemään • ·... • - 107035 kaasua tiivistekammiosta (27) ja edelleen välineet tiivistekammiosta (27) imetyn kaasun johtamiseksi painekammioon (15).

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pumppu (16) on sovitettu imemään lisäilmaa tiivistekammion (27) kautta.

17. Muovikalvo, jossa on kuplia (25), joiden halkaisija on korkein taan noin 100 mikrometriä ja korkeus korkeintaan noin 10 mikrometriä, jolloin muovikalvoon on kohdistettu venytys ja muovikalvon (5) muovin (5a) sekaan on sekoitettu materiaalia, jonka vaikutuksesta venytettyyn muovikalvoon on muodostunut kavitaatiokuplia, tunnettu siitä, että muovikalvoon on koh-10 distettu venytyksen jälkeen paineistetun kaasun paine siten, että kuplat (25) sisältävät kyseistä kaasua ja jolloin muovikalvon (5) vaahdotusaste on yli 70 %.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen muovikalvo, tunnettu siitä, että muovin (5a) sekaan venytettäessä muodostuvien kavitaatiokuplien 15 aikaansaamiseksi on sekoitettu öljymäistä ainetta tai ainetta, jonka sulamispiste on muovin (5a) orientointilämpötilaa alhaisempi.

19. Patenttivaatimuksen 17 tai 18 mukainen muovikalvo, tunnettu siitä, että muovikalvo (5) on valmistettu polymetyylipenteenistä (TPX).

20. Patenttivaatimuksen 17 tai 18 mukainen muovikalvo, tunnettu 20 siitä, että muovikalvo (5) on valmistettu syklisestä olefiinikopolymeeristä (COC).

21. Patenttivaatimuksen 17 tai 18 mukainen muovikalvo, tunnettu siitä, että muovikalvo (5) on valmistettu polymetyylipenteenin (TPX) ja syklisen olefiinikopolymeerin (COC) seoksesta. :·. 25

22. Jonkin patenttivaatimuksen 17 - 21 mukainen muovikalvo, tunnettu siitä, että muovikalvoon (5) on muodostettu sähköinen varaus.

23. Jonkin patenttivaatimuksen 17-22 mukainen muovikalvo, tunnettu siitä, että muovikalvo (5) on ainakin toiselta pinnaltaan pinnoitettu sähköäjohtavalla kerroksella. j· ·. . • . 107035