FI57549B - Flerskiktsfilm och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Description

r_, „„ KUULUTUSJULKAISU cr7Cilrk jgjrL [b] (11) UTLÄCGNINCSSKRIFT 5 75 4 9 c (45) Γ." ϊ:-, it'. I ' C? ^ (51) Kv.ik.Wci.3 B 29 D 9/00, B 32 B 27/08 SUOM I — FI N LAN D (21) Ρκ··*«··»·μ«η* — temtaiwaimliif U93/T2 (22) H*k*ml*p«vt—AittSkAlngidag 2U. 02.72 (23) Alkupllvi—GIM|h«tidif 2U.02.72 (41) Tulkit |ulklMk*l — Bllvlt offwtllg 27.08.72

Patentti- ja rekisterihallitus (44) NShtivlksIpanon |t kuuLjullulaun pvm. —

Patent- och regitterstyrelMn AnsSksn utlagd oeh utl.skrtfMn publfcerad 30.05.80 (32)(33)(31) Pyrdvtty macikma—Begird prlorltet 26.02.71 USA(US) 119325 (71) Allied Chemical Corporation, P.0. Box 1057R, Morristown, New Jersey 07960, USA(US) (72) Mahendra Bhuta, Mendham, New Jersey, William Sacks, Gillette, New Jersey, USA(US) (7U) Leitzinger Oy (5U) Kerrosrakenteinen kalvo ja menetelmä sen valmistamiseksi - Flerskikts-film och förfarande för dess främställning

Keksinnön kohteena on kerrosrakenteinen kalvo, jonka kerroksina ovat polyamidia, edullisesti polykaproamidia, oleva kalvo ja sen yhdelle pinnalle kiinnitetty toinen kalvo, jonka yhtenä aineosana on etyleeni-akryylihappojohdannais-sekapolymeeri, jonka kalvon pinnalle voi vielä olla kiinnitetty kolmas, polyole-fiiniä oleva kalvo, edullisesti polyetyleenikalvo.

Tiedetään hyvin, mitkä ominaisuudet vaaditaan läpinäkyville pakkauskalvoille. Niillä tulee olla suuri lujuus, lämmönpitävyys ja kestävyys sekä pieni kosteuden ja kaasujen, erityisesti hapen ja hiilidioksidin läpäisevyys. Pienen kaasunläpäi-sevyyden ja edellä mainittujen ominaisuuksien lisäksi tällaisen kalvon tulee myöskin olla helposti lämmössä muovattava asteeltaan sellaiseen läpinäkyvyyteen ja kiiltoon, että siihen kääritty tavara saadaan näyttämään miellyttävältä. Pakkaus-kalvon muodostavat eri kerrokset eivät myöskään saa erota toisistaan. Lisäksi mikäli pakkauksia käytetään ankarissa olosuhteissa, esimerkiksi pakattaessa pussissa 57549 kuumennettavia ruokia, täytyy kalvolla olla hyvät lämmöneristysomi-naisuudet sekä kyky kestää korotettuja lämpötiloja ja kosteutta.

On mahdollista valmistaa nylonkalvoja, joilla on haluttu lujuus, sitkeys ja läpikuultavuus. Kuitenkin nylonilla on useita epäkohtia, - mikä tekee sen käytön vähemmän sopivaksi. Sen lisäksi, että se on suhteellisen kallista, sen monomeeripitoisuus on tavallisesti suhteellisen suuri, mistä on seurauksena valmistusvaikeuksia, koska monomeeri pyrkii saostumaan valmistuksen aikana, mistä on seurauksena kuivaus-tangon jättämiä jälkiä, saostumien siirtymistä kalvoon ja niin edespäin. Lisäksi määrättyjä tarkoituksia varten nylonkalvoilla on riittämättömät lämmöneristysominaisuudet.

Vastaavasti polyolefiinikalvoilla, kuten polyetyleenikalvoilla on ominaisuuksia, joiden ansiosta niitä voidaan menestyksellisesti käyttää lukuisissa pakkaustarkoituksissa. Tällaisia polyolefiinikalvoja ei kuitenkaan voida käyttää määrättyihin tarkoituksiin, koska niiltä puuttuu jäykkyys ja koska ne läpäisevät sellaisia kaasuja kuten happea ja hiilidioksidia.

On tehty lukuisia ehdotuksia edellä kuvatun tyyppisten kalvojen käyttökelpoisuuden parantamiseksi, mutta tällöin on usein parannettu vain yhtä ominaisuutta toisten ominaisuuksien kustannuksella tai muita vaikeita ongelmia on tullut esiin. On esimerkiksi ehdotettu päällystää nylonkalvo polyetyleenillä käyttämällä happamia polymeerejä polyety-leenin sitoumiskyvyn parantamiseksi nyloniin, joka tavallisesti ei ole sitovaa. Vaikkakin näin ollen sitoutumisominaisuudet ovat parantuneet, ei näiden seosten valmistus vieläkään ole ollut tyydyttävää, koska nylonmonomeerillä on pyrkimystä saostua valmistuslaitteisiin ja koska sideaine aiheuttaa tahmeutta lopulliseen tuotteeseen.

Keksinnön mukaiselle kalvolle on tunnusomaista se, että polyamidi-kalvon pinnalle kiinnitetty kalvo on polymeeriseos, jossa on 70 - 95% sanottua sekapolymeeria sekä lisäksi noin 5 - 30 % polyolefiinia, edullisesti polyetyleeniä.

Keksinnön mukaisilla polyamidi-polyolefiiniseoskalvoilla on erinomainen lujuus, kiilto, jäykkyys, läpikuultavuus, pieni kaasujen ja kosteuden läpäisevyys ja erinomaiset lämmöneristysominaisuudet. Nämä seoskalvot täyttävät mahdollisimman hyvin pakkauskalvoille vaaditut ominaisuudet.

3 57549

Keksinnön mukaiselle menetelmälle seoskalvojen valmistamiseksi on tunnusomaista se, että pitkän, tavanomaisen kalvosuuttimen lävitse suulakepuristetaan samanaikaisesti päällekkäisiksi kerroksiksi a) polyamidia ja b) polymeeriseosta, jossa on noin 70 - 95 % etyleeni-akryylihappojohdannais-sekapolymeeriä ja noin 5 - 30 % polyolefiinia, sekä mahdollisesti myös c) polyolefiinia, ja että kalvosuuttimesta tuleva suulakepuristettu tuote saatetaan kosketuksiin jäähdytyselimien kanssa, joilla tuotetta venytetään ja jäähdytetään siten, että tuotteen polyamidipinta on kosketuksissa ilman kanssa ja toinen pinta on kosketuksissa jäähdytyselimien kanssa.

Keksintöä kuvataan seuraavassa viittaamalla piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti laitetta seoskalvojen valmistamiseksi, kuvio 2 esittää kaaviollisesti suulakkeesta purkautuvaa sulatetta sen koskettaessa jäähdytystelaa, kuviot 3-5 esittävät keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja seoskalvoja.

Kuviossa 1 esitetyssä laitteessa kolme suulakepuristinta syöttää tavanomaista, leveää kalvosuutinta. Suulakepuristin A syöttää polyolefii-nista hiilivetyä kalvosuuttimeen, suulakepuristin B syöttää sulaa sideainetta keskikerrosta varten ja suulakepuristin C syöttää poly-amidisulatetta. Vaihtoehtoisesti riippuen kulloinkin valmistettavan kalvon laadusta, voidaan käyttää järjestelyä, jossa suulakepuristin A syöttää esiseosta, jossa on 70 - 95 % etyleenistä, hapanta polymeeriä ja 5 - 30 % polyolefiinia, suulakepuristin B on jätetty pois ja suulakepuristin C syöttää polyamidia. Eräässä vaihtoehtoisessa järjestelyssä suulakepuristin A syöttää polyolefiinia, suulakepuristin B syöt- " 57549 tää seoskerroksen ja suulakepuristin C syöttää polyamidin.

Riippuen suulakkeen sisäisten virtauskanavien yksityiskohdista voidaan käyttää jotakin seuraavasta neljästä järjestelystä:

Tyyppi- 1

Toisiaan yhdensuuntaisesti koskettavat virtaukset ja päätysyottö Tässä järjestelyssä kaikki sulatevirrat tulevat kalvosuuttimeen sen toisesta päästä. Virrat yhdistetään yhteisessä jakoputkessa ja ne poistuvat tavanomaisesta rakosuuttimesta.

Tyyppi II

Toisiaan yhdensuuntaisesti koskettavat virtaukset ja keskisyöttö Tämä järjestely on muutoin samankaltainen kuin tyyppi I paitsi, että sulatevirrat tulevat suuttimeen sen keskivyöhykkeessä.

Ty^m..!!1.

Erilliset virtaukset ja päätysyöttö Tässä järjestelyssä kaikki virtaukset tulevat suuttimeen sen toisesta päästä ja virtaavat kolmen erillisen kanavan läpi, jotka lähtevät lähellä loppuaukkoa suutinraosta.

Tyyppi *v

Erilliset virtaukset ja keskisyöttö Tässä järjestelyssä on yhdistetty tyyppien II ja III tunnusmerkit.

Laakeasta kalvosuuttimesta tuleva, suulakepuristettu seos saatetaan kosketuksiin jäähdytyselimien kanssa, parhaiten jäähdytysrullan kanssa, joka venyttää sulatteen haluttuun venytysasteeseen ja syöttää jäähdytetyn seoksen sitten kelaustelalle.

Kuvio 2 on kaaviokuva siitä, kuinka sulate purkautuu kalvosuuttimes ta koskettamaan jäähdytysrullaa, joka vetää sen sitten edelleen kelaus-telalle.

Keksinnön tarkoitusten saavuttamiseksi on otettava huomioon mm. seuraa- 5 57549 vat tärkeät tekijät: (1) Eräs tärkeä tekijä on kalvosuuttimesta ulospurkautuvien yksityis ton sulatevirtojen sijoittuminen jäähdytysrullan suhteen (kuvio 2). on tärkeätä, että polyolefiinisulate tai seoskerros saatetaan koskettamaan jäähdytysrullaa ja polyamidi saatetaan koskettamaan i Imakehää. Tällä järjestelyllä saavutetaan useita etuja. Ensinnäkin poLyö leiiini-kerros, jolla on suhteellisen matala jäätymislämpötiin verrattuna polyamidiin, saadaan näin ollen nopeasti jäähdytetyksi, mikä paran laa- seos-kalvon läpinäkyvyyttä ja kiiltoa. Toiseksi polyamidin kosketus jääh-dytysrullaan saadaan estetyksi, millä saavutetaan kaksi etua, nimittäin ensinnäkin se, että vältytään monomeerin saostumiselta (jolloin vältytään kuivausrullan synnyttämiltä jäljiltä, saostumien siirtymiseltä kalvoon, jne.), ja toiseksi se, että polyamidikerros saadaan nopeammin kiteytymään tämän kerroksen jäähtymisnopeuden pienentyessä. Polyamidin kiteytyessä nopeammin saadaan tämän komponentin ominaisuuksia, kuten sekä jäykkyyttä että lujuutta parannetuksi. Tässä järjestelyssä voidaan lisäksi polyamidikerrosta lisäkäsitellä samanaikaisesti polyolefiinikerroksen tai seoskerroksen jäädytyksen aikana. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa, kun polyolefiinikerros on kosketuksessa jäähdytysrullan kanssa, kohdistetaan polyamidikerrokseen suoraan höyry tai suuren suhteellisen kosteuden omaava ilmasuihku kosteuden poistumisen edistämiseksi, mikä lisäksi edistää nopeampaa kiteytymistä ja edesauttaa suuremman jäykkyyden ja lujuuden aikaansaamista polyamidikerrokseen .

(2) Toinen tärkeä tekijä on valita oikein laminaattiseoksen polymeeri-komponentit, jotta saataisiin tasainen virtauksen jakautuminen pitkin seosrainaa. Polymeerikomponenttien sulaindeksin (viskositeetin mitta, jota on kuvattu yksityiskohtaisesti standardissa ASTM-D-1238) tulee olla välillä 5-30 desigrammaa/minuutti lämpötilassa välillä noin 240 - 280°C.

Kuvioissa 3 - 5 on esitetty keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja seoskalvoja.

Kuvion 3 suoritusmuodossa seos käsittää polyamidikerroksen, joka on sidottu etyleeniseen, happamaan polyrneerikerrokseen, jonka pinnalle vuorostaan on kiinnitetty polyolefiinisen hiilivedyn kerros. Koska polyamidikerros on käsitelty keksinnön mukaisella menetelmällä, saa- 6 57549 daan tuotteena erittäin läpikuultava kalvo, jonka kerrokset ovat sidotut vahvasti toisiinsa.

Kuvion 4 suoritusmuodossa seos käsittää polyamidikerroksen, joka on sidottu seoskerrokseen, joka muodostuu noin 70 - 95 prosentista, parhaiten 80-90 prosentista etyleenistä, hapanta polymeeriä ja noin 5-30 prosentista, parhaiten 10 - 20 prosentista polyolefiinista hiilivetyä.

Toinen keksinnön suoritusmuoto on havainnollistettu kuviossa 5. Seos-kalvo muodostuu polyamidikerroksesta, joka on sidottu seoskerrokseen, joka muodostuu noin 70 - 95 prosentista etyleenistä, hapanta polymeeriä ja noin 5-30 prosentista polyolefiinista hiilivetyä, jonka ulkopinnalle vuorostaan on kiinnitetty polyolefiinisen hiilivedyn kerros.

Nämä kuvioissa 3-5 esitetyt tuotteet ovat erityisen edullisia ja niiden valmistuksessa on määrättyjä etuja verrattuina tuotteisiin, joissa seoskerrosta ei käytetä. Mikäli esimerkiksi etyleenistä, hapanta polymeeriä käytetään sinänsä sideainekerroksena, on sideaineker-roksen pinnoilla lopullisessa seoksessa taipumusta kokkaroitua suhteellisen matalissa lämpötiloissa, jolloin kelaustela jättää kalvoon jälkiä. Nyt on havaittu, että tämä sideainekerroksen kokkaroitumis-taipumus saadaan estetyksi, kun tällaisia etyleenisiä, happamia polymeerejä sekoitetaan polyolefiiniin seoskerrokseksi. Seos voidaan valmistaa yksinkertaisesti mekaanisesti sekoittamalla seoksen eri komponentit keskenään ja suorittamalla sekoitus loppuun suulakepur is tus va :i -heen aikana. Tällöin saaduissa tuotteissa kerrokset ovat sitoutuneet hyvin keskenään ja tuotteella on lisäksi hyvät optiset ominaisuudet ilman pyrkimystä tahmeuteen ja/tai kokkaroitumiseen.

Keksinnössä käytetty polyamidikomponentti voi olla mikä tahansa hyvin tunnettu kalvonmuodostava polyamidi. Tällaisten polymeerien sulain-deksin täytyy olla välillä 5-30 desigrammaa/minuutti lämpötiloissa välillä noin 240 - 280°C. Tällaisia polymeerejä ovat Nylon 6 (poly-kaproamidi); nylon 6,6 (polyheksametyleeniadipamidi); nylon 6,10; nylon 10; nylon 11 (poly-ll-undekanoamidi); ja nylon 12 (poly-12-dodekanoamidi). Parhaita polyamideja ovat nylon 6 ja nylon 6,6.

dtyleeniset, happamat polymeerit, joita käytetään sideaineina tai seoksina polyolefiinien kanssa, ovat samoin hyvin tunnettuja tällä 7 57549 tekniikan alalla. Sopivia etyleenisiä, happamia polymeerejä ovat esimerkiksi seuraavat: etyleeni-akryylihappokopolymeerit, etyleeni-etyyliakrylaatti-akryylihappoterpolymeerit, etyleeni-metakryylihappo-kopolymeerit, etyleeni-metakryylihappo-metallimetakrylaattisekapoly-meerit (ionomeerit), etyleeni-akryylihappo-metalliakrylaattisekapoly-meerit (ionomeerit).

Tällaisten etyleenisten, happamien polymeerien edellä kuvatun sulain-deksin täytyy olla 5-30 desigrammaa/minuutti lämpötilassa 240 -280°C. Lisäksi polymeerin olefiinipitoisuuden on parhaiten oltava ainakin 5 mooliprosenttia ja tällaisen happamen monomeerin pitoisuuden noin 5-25 mooliprosenttia polymeeristä laskettuna. Käytettäessä metallia sisältäviä sekapolymeerejä, on metallina parhaiten jokin periodisen järjestelmän ryhmien I, II, III, IVA ja VIII yksi-, kaksi-tai kolmiarvoinen metalli (Handbook of Chemistry and Physics,

Chemical Rubber Publishing Co., 37, painos s. 392). Parhaita polymeerejä ovat sellaiset, joissa metallit ovat valitut periodisen järjestelmän ryhmistä I ja II, jolloin ne erityisesti ovat NA+, K+ ja Zn++. Erityisesti on huomattava, että mikäli seoskalvoja käytetään ruokien pakkaukseen, tulee metallin olla myrkytöntä.

Etyleenisiä, happamia polymeerejä voidaan valmistaa tavanomaisilla tällä tekniikan alalla tunnetuilla menetelmillä, erityisesti USA-patenttijulkaisuissa 3 355 319 ja 3 264 272 kuvatuilla menetelmillä, joissa kopolymeerit valmistetaan kopolymerisoimalla olefiinimonomeerin ja karboksyylihappomonomeerin seosta. On edullista, että käytetyillä happamilla polymeereillä on suuri polaarisuus, mikä voidaan todeta kostutuskokeilla. Näiden polymeerien tulee toisinsanoen pysyä kosteina kostutettuina liuottimilla, joiden pintajännitykset ovat 37 dyne/ cm tai suurempi.

Parhaita tällaisia polymeerejä ovat keksinnön mukaiseen rakenteeseen käytettävät etyleeni-akryylihappojohdannaispolymeerit, erikoisesti polymeerit, jotka sisältävät ainakin 50 mooliprosenttia etyleeniä ja etyleeni-metakryylihappo-metallimetakrylaatteja, jotka sisältävät ainakin 50 mooliprosenttia etyleeniä ja joissa metallina on parhaiten natrium, kalium tai sinkki.

Käytetyllä nimityksellä "polyolefiininen hiilivety" tarkoitetaan tässä normaalisti kiinteitä o<-olefiinien polymeerejä, joilla 0<-olefii- neillä on rakennekaava R-CH=CH2, jossa R on vety tai alkyyliryhmä,eri- 8 57549 tyisesti 1-8 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä. Tällaisia polymeerejä ovat polyetyleeni- ja polypropyleenipolymeerit, etyleeni-propylee-nikopolymeerit, etyleeni-buteeni-l-kopolymeerit ja vastaavat. Käytettyjen polyolefiinien sulaindeksien tulee olla rajoissa 5-30 desi-grammaa/minuutti lämpötiloissa välillä noin 240 - 280°C. Parhain keksinnön mukainen polyolefiini on polyetyleeni, jolla on pieni, keskisuuri tai suuri tiheys. Erityisen edullisia ovat sellaiset polyetyleenit, joiden tiheydet ovat välillä 0,92 - 0,935.

Saatujen seoskalvojen leveys ja pituus määräytyy lopullisen käyttötarkoituksen mukaan ja nämä kalvot voivat vaihdella ohuista nauhoista le-veisiin levyihin.

Eri kerrosten sekä seoskalvojen paksuudet voivat vaihdella haluttaessa. Seoskalvojen paksuus voi olla 0,021 - 2,8 mm, parhaiten 0,025 - 0,125 mm. Polyamidikerroksen paksuus voi vaihdella välillä noin 0,005 -0,125 mm, parhaiten 0,019 - 0,05 mm; etyleenisen happaman polymeerin kerroksen tai seoskerroksen paksuus voi olla noin 0,002 - 0,25 mm, parhaiten 0,006 - 0,038 mm; ja polyolefiinikerroksen paksuus voi vaihdella välillä noin 0,012 - 1,25 mm, parhaiten 0,025 - 0,125 mm.

Suulakepuristimissa käytetyt olosuhteet voivat vaihdella ja voidaan käyttää erilaisia kalvosuuttimia ja jäähdytysrullia. Suulakepuristimien lämpötilat eri komponenteille ovat parhaiten seuraavat:

Suulakepuristin A (polyamidi) Lämpötila: 221 - 302°C, parhaiten 238 - 260°C Suulakepuristin B ( seoskerros) Lämpötila: 148 - 260°C, parhaiten 204 - 238°C Suulakepuristin C (polyolefiini) Lämpötila: 176 - 260°C, parhaiten 204 - 238°C.

Kalvosuuttimen lämpötila: 232 - 302°C, parhaiten 260 - 275°C Jäädytysrullan lämpötila: 4,4 - 93°C, parhaiten 37 - 65°C.

Keksinnön etujen ja käyttökelpoisuuden havainnollistamiseksi valmistettiin keksinnön mukaisella menetelmällä eräitä seoskalvoja ja mitattiin niiden tyypillisimmät ominaisuudet. Tällöin suulakepuristettiin tavanomaisen, pitkän kalvosuuttimen läpi kahta tai useampaa polymeeristä materiaalia, joina oli (1) a) polyamidi, b) etyleeninen, hapan poly- 9 57549 meeri ja c) polyolefiininen hiilivety, tai (2) a) polyamidi ja b) seos, jossa oli noin 70 - 95 % etyleenistä, hapanta polymeeriä ja noin 5 - 30 % polyolefiinista hiilivetyä tai (3) a) polyamidi, b) seos, jossa oli noin 70 - 95 % etyleenistä, hapanta polymeeriä ja noin 5 - 30 % polyolefiinista hiilivetyä ja c) polyolefiininen hiilivety, minkä jälkeen kalvosuuttimesta tulevat sulatevirrat saatettiin kosketuksiin jäähdytyselimien kanssa, jolloin sulatevirrat olivat sijoitetut siten, että polyamidi oli kosketuksissa ilmakehän kanssa, tai vaihtoehtoisesti siten, että polyamidikerros oli kosketuksessa höyryn kanssa nopean kiteytymisen aikaansaamiseksi.

Esimerkki 1

Valmistettiin käyttämällä kuviossa 1 esitettyä laitetta kolmikerroksinen seoskalvo, jonka kokonaispaksuus oli 0,050 mm.

Suulakepuristin A: Syöttönä käytetiin tiheydeltään 0,93 olevaa poly- etyleenisulatetta, jonka sulaindeksi lämpötilassa 115°C oli noin 6,5. Suulakepuristimen sulatuskammion halkaisija oli 63,5 mm, lämpötila välillä 182 - 258°C ja se toimi ruuvinopeudella 18,5 kierr./min.

Suulakepuristin B: Syöttönä käytettiin etyleeni-metakryylihappo-nat- riummetakrylaattia, jonka sulaindeksi lämpötilassa 115°C oli 11,6. Suulakepuristimen sulatuskammion halkaisija oli 19,1 mm, lämpötila 175 - 232°C ja se toimi ruuvinopeudella 110 kierr./min.

Suulakepuristin C: Syöttönä käytettiin nylon 6 sulatetta. Suulake puristimen sulatuskammion halkaisija oli 25,4 mm, lämpötila 220 -255°C ja se toimi ruuvinopeudella 125 kierr./min.

Kolme sulatevirtaa johdettiin kalvosuuttimen toiseen päähän, joka toimi lämpötilassa 260 - 275°C, ja jonka ulostuloaukon pituus oli 61,0 cm, jolloin ne yhdistettiin yhteisessä jakoputkessa ja jolloin ne poistuivat suuttimesta yhteisen suutinraon kautta. Poistuttuaan suuttimesta saatu kolmikerroksinen sulate ohjattiin jäähdytysrullalle, jona oli halkaisijaltaan 45,6 cm oleva, kromilla päällystetty rulla, jota pidettiin lämpötilassa 38°C ja jota pyöritettiin kehänopeudella 15,2 m/ min. Tämän jälkeen jäähdytetty ja venytetty seoskalvo ohjattiin kelattavaksi .

ίο 57549

Edellä kuvattua menettelyä ja laitteistoa käyttämällä valmistettiin seuraavat seoskalvot: A) Nylon 6/etyleenimetakryylihappo-natriummetakrylaatti/polyetyleeni Paksuus: 0,038 mm/0,0125 mm/0,050 mm

Kokonaispaksuus: 0,10 mm B) Nylon 6/etyleenimetakryylihappo-natriummetakrylaatti/polyetyleeni Paksuus: 0,019 mm/0,006 mm/0,025 mm

Kokonaispaksuus: 0,050 mm

Tuotteet A) ja B) olivat kiiltäviä, läpikuultavia kalvoja, joiden kerrokset olivat sitoutuneet erinomaisen hyvin toisiinsa. Kun näitä kalvoja koestettiin lämpötilassa 190°C paineella 1,41 kg/cm2, olivat niiden vetolujuudet vastaavasti 1,91 kg/cm ja 0,71 kg/cm.

Tuotteilla oli seuraavat ominaisuudet:

Venytysmoduli: 3515 - 4570 kg/cm2 2

Vetomurtolujuus: 420 - 595 kg/cm

Hapen läpäisy: 0,17 - 0,37 cm^/100 cm2/24 h

Kosteuden läpäisy: 5,3 - 8,1 g/1000 cm^/24 h

Kun edellä olevassa esimerkissä käytettiin edellä kuvattua seoskerros-ta etyleenisen, happaman polymeerin kerroksen tilalla, saatiin vastaavanlaisia kalvoja, joilla oli vastaavat ominaisuudet.

Esimerkki II

Valmistettiin kaksikerroksinen seoskalvo, jonka kokonaispaksuus oli 0,05 mm käyttämällä esimerkin I menettelyä muutoin paitsi, että käytettiin kahta suulakepuristinta kolmen sijasta.

Suulakepuristin A syötti kerroksen, jossa oli 80 % etyleenimetakryyli-happo-natriummetakrylaattiseosta, jonka sulaindeksi oli lämpötilassa 115°C 11,6, ja 20 % polyetyleeniä, jonka tiheys oli 0,93. Suulakepuristimen sulatuskammion halkaisija oli 6,35 cm, lämpötila 182 - 200°C ja se toimi ruuvinopeudella 18,5 kierr./min.

Suulakepuristin B syötti nylon 6 sulatetta. Sulatuskammion halkaisija oli 2,54 cm, lämpötila 225 - 260°C ja laite toimi ruuvinopeudella 115 kierr./min.

11 5 7549

Sulatteet suulakepuristettiin yhdessä samasta kalvosuuttimesta, venytettiin ja jäähdytettiin käyttämällä samoja laitteita ja olosuhteita kuin esimerkissä I, minkä jälkeen seoskalvo johdettiin kelaukseen.

Valmistettiin seuraavat seoskalvot: A) Nylon 6/seos, jossa on 80 % etyleenimetakryylihappo-natriummetakry-laattia ja 20 % polyetyleeniä (tiheys 0,93)

Paksuus: 0,025 mm/0,025 mm B) Nylon 6/seos, jossa on 90 % etyleeni-metakryylihappo-natriummetakry-laattia ja 10 % polyetyleeniä (tiheys 0,93)

Paksuus: 0,025mm/0,025 mm C) Nylon 6/100 % etyleeni-metakryylihappo-natriummetakrylaattia Paksuus: 0,025 mm/0,025 mm

Seoskalvoilla oli seuraavat ominaisuudet:

Taulukko I

Kalvo A Kalvo B Kalvo C

Vetolujuus, 135°C 1,41 kg/cm^ 0,98 kg/cm 1,20 kg/cm 0,76 kg/crn 2

Venytysmoduli kg/cm MD 3023 2742 2882 TD 4148 3726 2882

. O

Vetomurtolu^uus kg/cm MD 625 689 710 TD 682 570 682

Huntu, % 7,0 10,0 1,2

Kiilto, 45° 75 72 90

Kerrosten välinen sitoutuminen Hyvä Hyvä Hyvä

Tahmeus Ei Ei Kyllä 12 57549

Edellä olevassa taulukossa ja esimerkissä I määrättiin vetomurtolu-juus ja venytysmoduli käyttämällä standardimenetelmää ASTM-D882-61T, menetelmä A, huntu käyttämällä standardimenetelmää ASTM-D1003-61, menetelmä A ja kiilto määrättiin käyttämällä laitetta Gardner Glossometer kulmalla 20°. Viimeksi mainittu arvo ilmoittaa kalvon reflektanssin. Läpäisyarvot määrättiin sijoittamalla kalvonäyte kaa-sunläpäisykennoon, jota on kuvattu USA-patenttijulkaisussa 3 51U 367. Adheesio määrättiin tekemällä lämpösaumaus ja toteamalla, milloin tapahtuu irtoaminen tai murtuminen nylonkerroksen ja seoskerroksen välillä. Hyv$ kerrosten välinen adheesio eli sitoutuminen tarkoittaa sitä, että mitään murtumista tai irtoamista ei tapahdu.

Taulukon I kalvossa C, jossa etyleenistä, hapanta polymeeriä käytettiin seoskerroksen tilalla, saatu kalvo oli tahmea etyleenisen polymeerin kerroksen pinnalla. Tämä johtaa vaikeuksiin valmistuksen aikana, koska tahmeaan pintaan pyrkii jäämään jälkiä tarvi ttavista rullista.

Claims (5)

57549 13

1. Kerrosrakenteinen kalvo, jonka kerroksina ovat polyamidia, edullisesti polykaproamidia, oleva kalvo ja sen yhdelle pinnalle kiinnitetty toinen kalvo, jonka yhtenä aineosana on etyleeni-akryylihappo-johdannais-sekapolymeeri, jonka kalvon pinnalle voi vielä olla kiinnitetty kolmas, polyolefiiniä oleva kalvo, edullisesti polyetyleenikal-vo, tunnettu siitä, että polyamidikalvon pinnalle kiinnitetty kalvo on polymeeriseos, jossa on 70 - 95 % sanottua sekapoly-meeria sekä lisäksi noin 5 - 30 % polyolefiinia, edullisesti polyety-leeniä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kerrosrakenteinen kalvo, tunnettu siitä, että sekapolymeeri on etyleeni-akryylihappokopoly-meeri.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kerrosrakenteinen kalvo, tunnettu siitä, että sekapolymeerinä on etyleeni-metakryylihappor-metallimetakrylaatti-ionomeeri,

4. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen kerrosrakenteisen kalvon valmistamiseksi, tunnettu siitä, että pitkän, tavanomaisen kalvosuuttimen lävitse suulakepuristetaan samanaikaisesti päällekkäisiksi kerroksiksi a) polyamidia ja b) polymeeriseosta, jossa on noin 70 - 95 % etyleeni-akryylihappojohdannais-sekapolymeeriä ja noin 5 - 30 % polyolefiinia, sekä mahdollisesti myös c) polyolefiinia, ja että kalvosuuttimesta tuleva suulakepuristettu tuote saatetaan kosketuksiin jäähdytyseiimien kanssa, joilla tuotetta venytetään ja jäähdytetään siten, että tuotteen polyamidipinta on kosketuksissa ilman kanssa ja toinen pinta on kosketuksissa jäähdytyselimien kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyamidikerros saatetaan kosketuksiin suuren suhteellisen kosteuden omaavan atmosfäärin kanssa samalla, kun polyolefiinikerros tai seoskerros saatetaan kosketuksiin jäähdytyselimien kanssa.