FI64534B - Blaosfoerfarande foer framstaellning av en polypropylenfilm me en straev yta - Google Patents

Description

I. ~-'”l r_, .... KUULUTUSJULKAISU , a r -7 a w ^ utlAggningsskrift 64 5 34 C (4¾ Fr. tentti syur.r.et hy 12 12 1933 Patent nedcelat , (51) Kv.ik.int.CL3 B 29 D 23/04 SUOMI—FINLAND (21) p««twn*eitnif** 760UL2 (22) H»k*ml»pUv« — An«0knlng«daf 20.02. 76 ' (23) AtkupdUvi—Glltlghatsdtf 20.02.76 (41) Tullut JulklMkal — Wlvlt offmtllg 29.0Ö. 76

Patanttl· j> rekisteri halittu· j. kuuLMlutam pvm.-

Patent- och rtglltentyrtlim AroOlctn utlagd och utUkrtft·* pubtk«nd 31.0o.o3 (32)(33)(31) Pyyd^ty «uoikmi·—feglrrf prlofitat 28.02. 75 USA(US) 55^*070 Toteennäytetty-Styrkt (71) General Electric Company, Schenectady,N.Y., USA(US) (72) John Walker Eustance, South Glens Falls, New York, Emilie Lucille Carley, Hartford, New York, Stanley Young Hobbs, Scotia, New York, USA(US) (7¾ ) Oy Heinänen Ab (5M Kuplamenetelma karheapintaisen polypropyleenikalvon valmistamiseksi -

Bläsförfarande för framställning av en polypropylenfilm med en sträv yta Tämän keksinnön kohteena on kuplamenetelmä karheapintaisen po lypropyleenikalvon valmistamiseksi, jossa menetelmässä a) sulaa polypropyleeniä suulakepuristetaan suulakkeella putkeksi, b) putki johdetaan sama-akselisesti jäähdytystuurnan päällitse putken kiteyttämiseksi ja jähmettymisrajan muodostamiseksi, c) putki saatetaan jännityksen alaiseksi ja siihen kohdistetaan lämmitys, d) putkea puhalletaan kaksiakselisesti orientoidun kuplan aikaansaamiseksi , ja e) kupla saatetaan painumaan kokoon ja leikataan kalvoksi, jolloin karheus saadaan aikaan putken pintojen välisen lämpötilaeron avulla.

Polypropyleenikalvo on saanut laajan käytön dielektrisenä väliaineena dielektrisellä nesteellä imeytetyissä,sähkötekniikassa käytettävissä kondensaattoreissa. Valmistettaessa sellaista kondensaattoria asetetaan aluminiumfolioliuskojen kanssa erittäin ohuet polypropyleeniliuskat päällekkäin ja tämä yhdistelmä kierretään tiiviiksi rullaksi. Rullat sijoitetaan sopivaan koteloon ja imey- 2 64534 tetään dielektrisellä, nestemäisellä imeytysaineella. Vaihtoehtoisesti voidaan aluminiumfolioliuskat korvata metallipäällysteillä, jotka on muodostettu sopivien dielektristen liuskojen päälle. Po-lypropyleenikalvo, joka on valmistettu hyvin tunnetulla putkipu-hallus- sekä veto- ja venytysmenetelmällä, on tavallisesti pinnaltaan kauttaaltaan erittäin sileä, mikä seikka aiheuttaa pintojen tarttumisen erittäin tiiviisti kiinni toisiinsa tai muihin niitä vasten oleviin pintoihin. Tästä on seurauksena vaikeuksia kalvon imeytyksessä silloin, kun se on tiiviiksi kierretyssä kondensaat-torirullassa. On erittäin vaikeaa saada imeytysaine kuten öljy täydellisesti tunkeutumaan kondensaattorirullaan ja varsinkin po-lypropyleeniliuskojen sekä polypropyleeni- ja folioliuskojen pintojen väliin.

Tämän johdosta on tehty aikaisemmin monia yrityksiä kondensaatto-rirullien imeytyksen tehostamiseksi karhentamalla toisiinsa liittyvien kalvoiiuskojen, folioiden ja vastaavien pintoja syövyttämällä, uurtamalla, hiomalla tai muotoilemalla. Näillä menetelmillä saadut tulokset eivät ole olleet täysin tyydyttäviä monista eri syistä. Varsinkin on monilla näillä karhennusmenetelmillä taipumus vaikuttaa kalvon fysikaaliseen lujuuteen sekä myös sen dielektri-seen lujuuteen. Myös sellaiset muovausmenetelmät, jotka lisäävät kalvon kokonaispaksuutta, kuten aallotus ja uurtaminen, lisäävät rullan kokonaispaksuutta ja tekevät sen johdosta lopullisen rullan liian suureksi. Puhallusputkimenetelmällä on todettu voitavan valmistaa sellaisia kalvoja, joilla on hieman karheat pinnat. Kuitenkin tämä karheus oli epätasaista ja sattumanvaraista eikä se täten sovellu hallittuun kaivonvalmistusprosessiin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa entistä parempi karhea— pintaisen polypropyleenikalvon valmistusmenetelmä ja sille on tunnusomaista se, että karheuden synnyttävä lämpötilaero saadaan aikaan saattamalla suulakepuristetun putken ulkopinta määrätyssä kohdassa suulakkeen ja jähmettymisrajän välillä korotettuun lämpötilaan putken ulkopinnan jähmettämiseksi yhdenmukaisesti niin, että putken ulkokerrokseen muodostuu kiderakenteeltaan tyyppiä III olevia sferoliittejä, jolloin putkesta saatavan kalvon karheuden muodostavat sen pinnalla limittäisinä kuvioina olevat fibroidiset epäsäännöllisyydet niin, että kalvon kokonaisvalodiffuusiomittauk-sen tulos on arvosta noin 20 % arvoon noin 40 %.

64534

Eräälle keksinnön mukaisen menetelmän edulliselle sovellutusmuo-dolle on tunnusomaista se, että putki liikkuu tuurnan päällitse nopeudella noin 10-12 metriä minuutissa ja että sen seinämäpaksuus on noin 0,38-0,5 mm ja että mainittu lämpötila ja jännitys aikaansaavat putken ulkopintaan kieitovaikutuksen ja yhdenmukaisen jähme-tysvaikutuksen niin, että putken ulkopintaan muodostuu tiheä kerros kiderakenteeltan tyyppiä III olevia sferoliittejä.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa sekä oheisissa piirustuksissa, joissa

Kuvio 1 esittää polypropyleenin suulakepuristamista putkeksi sekä puhaltamista kuplaksi karheapintaisen polypropyleenikalvon valmistusprosessissa,

Kuvio 2 on mikroskooppivalokuva sileäpintaisesta kalvosta,

Kuvio 3 on mikroskooppivalokuva sellaisesta polypropyleenikalvos-ta, jonka pinnan epätasaisuus on 20 %,

Kuvio 4 on mikroskooppivalokuva sellaisesta polypropyleenikalvos-ta, jossa pinnan epätasaisuus on 30 %, ja

Kuvio 5 on mikroskooppivalokuva sellaisesta polypropyleenikalvos-ta, jonka pinnan epätasaisuus on 40 %.

Kuvion 1 mukaisessa prosessissa polypropyleenimuovi syötetään ra-keina 11 suppiloon 12 ja sen jälkeen suulakepuristimeen 13, jossa sitä kuumennetaan erittäin pehmeän tai kovan polypropyleenimassan aikaansaamiseksi. Tämä massa suulakepuristetaan suulakepuristimesta 13 suuttimen 14 lävitse putkimaisena, minkä jälkeen se tulee kosketuksiin jäähdytystuurnan 15 kanssa, jossa se alkaa kiteytyä putkena 16. Jäähdytystuurnasta 15 putki 16 vedetään kahden telan 17 välistä, jotka puristavat putken tiiviisti ilmaputkea 18 vasten, joka sijaitsee telojen välisessä urassa. Telojen 17 ohi kuljettuaan jäähtynyt ja kiteytynyt putki 16 kuumennetaan jälleen sen pehmenemislämpötilaan sopivilla kuumennuselimi11ä 19, esimerkiksi säteilykuumentimi 1la, minkä jälkeen se paisutetaan puhaltamalla siihen paineenalais ta ilmaa ilmaputkea 18 myöten. Puhallus aikaansaa säädetyn kokoisen kuplan eli laajan putken 20 muodostumisen, jolloin polypropyleeniputki venyy sekä vaakasuoraan että pysty- 64534 suoraan suuntaan noin kuusikertäiseksi, jolloin syntyy kaksiakse-lisesti orientoitunut polypropyleenikalvo. Kupla 20 puristetaan tämän jälkeen kahden muun puristustelaparin (ei esitetty) väliin ja vedetään leikkausvalssiin, jossa kupla leikataan yhdeksi tai useammaksi liuskaksi, jotka sen jälkeen kelataan vastaanottote-lalle. Tyypillisiä laitteita ja menetelmiä kalvon valmistamiseksi puhallusputkimenetelmällä on esitetty US-patenttijulkaisuissa 2 720 680 (Gerow), 3 235 632 (Lemmer) ja 3 223 764 (Kahn).

Sovellettessa edellä selostettua kalvonvalmistusprosessia on todettu, että aika ajoin esiintyy kalvossa tiettyjä pinnan epätasaisuuksia. Nämä epätasaisuudet ovat olleet eri valmistuserissä huomattavan erilaisia eivätkä ne ole olleet tasaisesti jakaantuneet kautta koko pinnan eli yhdenmukaisia kalvon koko suuren pinnan alueella. Tyypillisesti epäyhdenmukaisuus on koskenut sekä epätasaisuuksien jakaantumista kalvon pinnalle että epätasaisuuden astetta. Lisäksi epätasai suuskuvio eli epätasaisuuksien muoto ei ollut sama kalvon koko pinnan alalla eikä epätasaisuuksien syntyminen tai puuttuminen ollut helposti ennustettavissa. Ajoittain epäsäännöllisyyksien esiintyminen vaikutti sattumanvaraiselta.

Kalvoon syntyneet epäsäännöllisyydet tekivät sen läpinäkymättömäksi, mikä monissa tapauksissa oli vähemmän toivottavaa kuin se, että olisi saatu kirkas, sileä kalvo. Tällöin todettiin, että tietyillä tällaisilla karheilla kalvoilla oli varsin hyvät imeytys-ominaisuudet. Jos esimerkiksi valittuja näytteitä tällaista erittäin karheaa kalvoa käytettiin koekondensaattorirul1 ien käärimiseen, kalvo ei liimautunut eikä tarttunut itseensä eikä sen vieressä oleviin pintoihin. Lisäksi aikaansai kalvon karheus vierekkäisten pintojen välille tietyn välimatkan siten, että imeytysnes-te voi helpommin tunkeutua tähän tilaan. Tämän johdosta ei lisääntynyt ja yhdenmukainen epätasaisuus tullut ainoastaan halutuksi ominaisuudeksi vaan myös sen ennustettavuus, säädeltävyys ja yhdenmukaisuus muodostuivat kalvovalmistusprosessissa välttämättömiksi seikoiksi.

Nyt on tehty se havainto, että tietyissä puhallusputkimenetelmissä voidaan lämpötiloja säätämällä määrätä ennakolta se, syntyykö kalvon pinnalle epätasaisuuksia vai ei. On tehty myös tärkeä havainto, että epätasaisuudet voidaan aikaansaada yhdenmukaisesti kalvon pinnalle siten, että epätaisuuksien tiheys ja aste tulevat suurem- 64534 miksi. Mikäli epätasaisuudet ovat tietynlaisia ja niiden muoto on yhdenmukainen kalvon koko pinta-alalla, ja mikäli kohoutumien korkeus on tietyissä rajoissa ja on myös yhdenmukainen kalvon koko pinta-alalla, kutsutaan kalvoa tämän keksinnön mukaan karheapin-taiseksi kalvoksi.

Pinnan karheuden tai epäsäännöllisyyden määrä voidaan ilmaista kalvon karheusasteena. Karheusaste määritetään mittaamalla valon kulkeminen kalvon osan lävitse, so. tavallisesti kohtisuoraan ylä-ja alapinnan välillä eikä vinottain. Sovellettaessa esillä olevaa keksintöä käytettiin laitetta Gardner Laboratory Haze Meter, jonka valmistaja on Gardner Laboratory Corporation, Bethesda, Maryland (catalog HG 1204)). Myös käytettiin digitaalista fotometristä laitetta (catalog PG 5500). Karheusmittari (Haze Meter) johtaa valon kalvon lävitse ja mittaa valon intensiteetin sen kuljettua kalvon lävitse suhteessa kalvoon tulevan valon intensiteettiin. Saadut arvot esitetään kalvon karheusprosentteina. Käytetyt menetelmät olivat standardimenetelmiä American Socitety for testing Materials, Test ASTM-D1003, ASTM-D1004 ja FTMS 406, Method 3022.

Mittauksia suoritetaan karheusmittarilla pienin välimatkoin filmi-liuskasta, esimerkiksi 15 mittausta fiImi 1iuskasta noin yhden metrin leveydellä. Keskiarvo lasketaan kymmenestä suurimmasta kar-heusmittauksen tuloksesta ja niinikään lasketaan keskiarvo viidestä pienimmästä karheusmittauksen tuloksesta. Koko kalvon karheus-aste esitetään yhdistelmänä näistä kahdesta keskiarvosta, esimerkiksi 40/20 karheus. Kun yksittäinen karheusarvo esitetään, esimerkiksi 30 %-karkeus, on tämä yksittäinen karheusmittarilla saatu mittaustulos.

Käytettiin myös laitetta Gardiner Gloss Meter (catalog GG 9042), jolloin sovellettiin ASTM-koetta D2457-70. Tällä laitteella mitataan kalvon pinnasta heijastunut valo, jolloin myös saadaan kuva pinnan karheudesta.

Pinnan karheutta voidaan säätää säätämällä lämpötilaa putken määrätyllä kohdalla kuvion 1 mukaisessa laitteessa, mistä on selvänä osoituksena se, että jos tiettyä pientä kohtaa putkessa kuumennetaan tai jäähdytetään esimerkiksi nopealla suihkujäähdytyksellä voidaan havaita kuplaan aikaansaadut karheuserot. Lämpötilan säätö voi tapahtua esimerkiksi käyttämällä kuumennusrengasta 21 kammios- 6 64534 sa 22, kuten kuviossa 1 on esitetty. Sopivaa lämpötilan säätöväli-ainetta kuten ilmaa voidaan kierrättää yhden tai useamman renkaan 21 kautta, jolloin ilma suihkuaa niissä olevien aukkojen kautta ulos ja tulee kosketuksiin putken 16 kanssa, minkä johdosta putken 16 lämpötila nousee tai laskee sen määrätyllä aksiaalisella pituudella. Tällainen kuumennus tai jäähdytys voidaan aikaansaada monenlaisilla laitteilla, jotka ovat alalla tunnettuja ja joilla voidaan niiden kautta kulkevan kappaleen lämpötilaa nostaa tai laskea joko suoran tai epäsuoran kosketuksen avulla käyttämällä esimerkiksi nesteitä tai kaasuja taikka säteilyä.

Lämpötilan säädön täytyy kuitenkin kohdistua putkessa 16 tiettyyn määrättyyn kohtaan. Polypropyleeni suulakepuristetaan suulakkeesta 14 sulassa tilassa ja se liikkuu kohti sama-akselista tuurnaa 15, jossa se jäähtyy jatkuvasti ja kiteytyy putkeksi 16. Putken 16 jäähtyessä syntyy sitä ympäröivä jähmettymisraja [l6(a)J kohtaan, joka on noin 15 - 60cm suulakkeesta 14. Tämä raja on näkyvä ja ilmaisee sen alueen, jolla polypropyleeniputken täydellinen kiteytyminen on tapahtunut. Tämän keksinnön mukainen lämpötilan säätö, jossa yleensä putkea lämmitetään, on suoritettava suulakepuristimen jälkeen ja ennen jähmettymisrajaa, sopivimmin aivan lähellä viimeksimainittua.

Tavallisesti putken puhallukseen perustuvassa kalvonvalmistusme-netelmässä tuurnan jäähdytyslämpötilat, putken lämpötilat ja jäh-mettymisraja ovat melko vakiintuneet eivätkä ne sanottavasti vaih-tele. Esimerkiksi suulakkeesta 14 puristetun polypropyleenin lämpötila on noin 233°C, kun taas jähmettymisrajan lämpötila on noin 92°C. Näissä olosuhteissa putken kiteytymisominaisuudet ovat myös jokseenkin vakiolliset ja muodostuvien kiteiden tyyppi on suurin piirtein vakio.

Keksinnön mukaan aikaansaadaan kalvon pinnan karheus muodostamalla putkeen hallitusti tietyn tyyppinen kidekerros. Kysymys on putken ulkopinnassa olevasta kerroksesta, jossa kiderakenteeltaan tyyppiä III olevien sferoliittien tiheys on huomattavsati lisääntynyt. Tämä kidekerros on se tekijä, jonka vaikutuksesta puhallettaessa putki kaksiakseliseksi orientoiduksi kuplaksi putken ulkopinta muuttuu keksinnön mukaisesti karheaksi. Eräs selitys, joka liittyy tyyppiä III oleviin kiteisiin karheuden suhteen, on se, että tyypin III kiteet ovat muutoskiteitä kaivonvalmistusprosessissa. Ko- 7 64534 keet ovat osoittaneet, että tyyppiä III olevat polypropyleeniki-teet sulavat esikuumennusprosessissa kohdassa 19 (kuvio 1) juuri ennen kuplan venytystä. Jälleenkuumennuslämpötilat ovat suunnilleen rajoissa 140-150°C. Tyyppiä III olevien polypropyleenikiteiden tiheys putkessa on noin 0,8 ja kun putki on kulkenut jälleen-kuumennuslaitteen 19 kautta, muuttuvat ne tyyppiä I ja II oleviksi kiteiksi, joiden tiheydet ovat suuruusluokkaa 0,9. Tämän seurauksena kuplan venyminen yhdessä kiteiden tiheyden muutoksen kanssa aikaansaa epäjatkuvuuden eli kraaterimaisen vaikutuksen, mistä on seurauksena pinnan epätasaisuus.

Kidekerros, joka aikaansaa karhean kalvon muodostumisen, voidaan aikaansaada järjestämällä tietty lämpötilaero polypropyleeniputken tuurnaa vasten olevan pinnan sekä putken vastakkaisen ulkopinnan välille. Tähän lämpötilaeroon liittyy myös se seikka, että putki on jännityksen alaisena, kun se on puristettuna telojen 17 väliin. Tämän johdosta putken lisäjäähdytys tai kuumennus muuttaa sen jännitystilaa. Lämpötilan nostaminen aikaansaa hiertojännityksiä ja edistää kidealkioiden syntymistä putken ulkopinnassa, josta seurauksena on kiderakenteeltan tyyppiä III olevien sferoliittien määrän lisääntyminen. Tämä kiteiden lisääntynyt tiheys ulkopinnassa määrää sen, millainen kidekerros lopullisesti on. Eräs tärkeä tekijä karheassa kalvossa on mainitun kidekerroksen syntyminen ainoastaan putken toiselle pinnalle, kun putkea käsitellään sen saattamiseksi lopullisen kalvon muotoon käyttämällä tiettyä lämpötilan säätöä. Kidekerroksen muodostuminen on fysikaalinen tapahtuma ja s e on selvästi todettavissa putkikappaleesta otetuissa mik-roskooppikuvissa.

Kidekerroksen syntyminen tapahtuu tämän keksinnön erään suoritusmuodon mukaan nostamalla putken ulkopinnan lämpötilaa kuumennus-elimillä 22 juuri ennen jähmettymisrajaa erittäin nopeasti ilman jähmettymisrajän huomattavaa häiritsemistä ja ilman oleellisesti tasapainoitettujen lämpövirtausolosuhteiden häiritsemistä tuurnassa ja putkessa. On otaksuttavissa, että näissä olosuhteissa putkeen muodostuu edullinen lämpötilagradientti tai edulliset lämpötilaolosuhteet kidealkioiden syntymisen kannalta. Lisäksi lämmön äkillinen lisääminen putken ulkopinnan tiettyyn kohtaan tai lämmön siirron nopea estäminen siitä sallii putkeen vaikuttavan jännityksen venyttää putken tätä kohtaa ja tämä venytys tai hiertäminen myös edistää kidealkioiden muodostumista. Lämmön käyttäminen ja 64534 siitä aiheutuvat hiertojännitykset tietyssä kohdassa ennen jähmet-tymisrajaa ja sen läheisyydessä aikaansaavat tämän keksinnön mukaisen karheapintaisen kalvon syntymisen. Se lämpömäärä, joka tuodaan putken ulkopintaan, määritetään parhaiten kokemusperäisesti ja silmämääräisillä havainnoilla, koska kidekerros ja siitä seu-raava karheus ovat selvästi fysikaalisia ominaisuuksia, jotka ovat helposti mitattavissa.

Tämän keksinnön mukainen lämpötilan säätö voidaan aikaansaada ilman erillistä lämmön lisäystä. Esimerkiksi lämpötilan jakautuma eli gradient ti putken sisäpinnasta ulkopintaan ja suurempi muu-toslämpötila ulkopinnassa ovat niitä ominaisuuksia, jotka edistävät selostettua kidekerroksen muodostumista. Parhaat tulokset saavutetaan silloin, kun jakautumakäyrä on jyrkkä ja huomattavasti suurempi lämpötila on aivan putken ulkopinnassa. Esimerkiksi tämän keksinnön erään suoritusmuodon mukaan, joka vastaa kuvion 1 laitteistoa, polypropyleenimuovi oli isotaktista polypropyleenia, jota on kaupallisesti saatavissa toiminimeltä Dart Industries ja joka tavallisesti suulakepuristetaan suulakkeen lämpötilan ollessa noin 230°C. Kuitenkin tässä esimerkissä lämpötila alennettiin arvoon noin 220°C. Putki johdettiin tuurnan yli siten, että putken pinta liukui tietyllä kitkalla metai1ituurnan pintaa myöten. Putken halkaisija oli noin 15 cm, seinämän paksuus oli noin 0,4 mm ja aksiaalinen eteneminen tuurnaa pitkin oli noin 10 m minuutissa. Yhdenmukaisempi putken venyminen tapahtui tämän johdosta ja seurauksena olleet hiertojännitykset edistivät kidealkioiden muodostumista. Tällä kohdalla tuurnan jäähdytystä vähennettiin asteettaan, jolloin putken lämpötila nousi ilman, että tämä seikka olisi haitallisesti vaikuttanut jähmettymisrajaan. Jäähtyminen voi hieman vähentyä tuurnan pituussuunnassa tai jossakin tarkemmin määrätyssä kohdassa, jolloin seurauksena on suurempi lämpötila putken ulkopinnalla. Tällä kohdalla voidaan säätää myös lämmön säteilyä ympäristöön käyttäen sopivia varjostimia tai lämmön heijastimia, jotka ovat säätövyöhykkeessä 22. Myös tällä tavoin muodostuu putkeen mainittu kidekerros ja kuplassa syntyy karhea kalvo. Karheuden mittaaminen kalvosta, joka oli valmistettu edellä olevan esimerkin mukaan, osoitti sen, että karheus oli rajoissa 20 - 40 % riippuen putken lämpötilan säädöstä kohdassa 22.

9 64534

Polypropyleenikalvoila, joka on valmistettu tämän keksinnön mukaan, on korkea karheusaste ja karheus on erittäin tasainen ja yhdenmukainen kalvon koko alalla. Karheuden rakenne eri tapauksissa on esitetty kuvioissa 2-5.

Kuviossa 2 on esitetty mikroskooppivalokuva polypropyleenikalvon osasta, jossa ei ole karheutta. Tämän kalvon paksuus on 0,018 millimetriä ja kuvan suurennus on 75-kertainen. Havaittavissa on muutamia suoria naarmuviivoja ja useita pieniä kaarevia viivoja, jotka voivat olla harjanteita tai pieniä ontelolta tai painanteita .

Kuviossa 3 on esittty mikroskooppivalokuva 0,018 mm paksuisesta polypropyleenikalvosta, jonka pinnan karheus on noin 20 % mitattuna edellä selostetulla tavalla suurennuksen ollessa 70-kertai-nen. Kaarevat viivat, jotka rajaavat kraatereita tai syvennyksiä, ovat nyt selvästi nähtävissä. Ylöspäin suuntautuvat kohoamat eli fibroidit voivat nousta 2-3 mikronia kalvon tasaisesta pinnasta ja ne ovat yhdenmukaisia ja jatkuvia. Yhdenmukaisuudella ja jatkuvuudella tarkoitetaan sitä, että jatkuvassa, ainakin useita metrejä pitkässä kalvokappaleessa tai vastaanottokelalla olevassa kalvossa on kuvion 3 mukainen karheus yhdenmukaisesti levittäytyneenä kalvon toiselle pinnalle.

Kuviossa 4 on esitetty kappale polypropyleenikalvoa, jonka paksuus on 0,018 mm suurennuksen ollessa 75-kertainen ja karheusaste on 30 % mitattuna edellä selostetulla valomittausmenetelmällä. Tässä kuviossa on havaittavissa suuri määrä fibroideja tai kraatereita, jotka ovat toisiinsa kietoutuneina ja toistensa päällä ja jotka sijaitsevat yhdenmukaisesti ja tasaisesti kalvon koko pinnalla. Kuva vaikuttaa hyvin ohuiden irtonaisten kuitujen puristetulta matolta. Pinnan tämä rakenne johtaa hyvin iffleytysnestettä, ei ole tarttuva ja on hyvä esimerkki tämän keksinnön mukaisesti valmistetusta karheasta kalvosta.

Kuviosssa 5 on esitetty kappale 0,018 mm paksuista polypropyleeni-kalvoa suurennettuna 75-kertaisesti. Kalvon karheus edellä esitetyn mukaisesti mitattuna oli suurempi kuin 40 %. Kuviossa 5 on todettavissa suuri joukko kraaterien kaltaisia painautumia, jotka ovat havaittavissa kuitujen kaltaisina kohoutuvina viivoina, jotka 10 64534 sijaitsevat päällekkäin ja ovat toisiinsa kietoutuneet. Ulkonäkö on suunnilleen samanlainen kuin särölasin. Kuvio 5 esittää tämän keksinnön mukaisesti aikaansaatua erittäin hyvää karheusmuotoa.

Tämän keksinnön mukaisesti aikaansaadun kalvon karheuden oletetaan johtuvan edellä selostetusta, putken pinnassa olevasta kidekerrok-sesta, joka aikaansaadaan lämmön sekä jännityksen aikaansaamien kidealkioiden avulla. Lisääntynyttä karheutta voidaan säätää näillä tekijöillä niin, että karheus on aikaansaatavissa täydellisenä ja yhtenäisenä laajoille kalvopinnoille, kuten esim. keloille varastoitaville kalvoille, joista voidaan kääriä kondensaattorirul-lia. Karheita kalvoja, jotka on valmistettu esillä olevan keksinnön mukaisesti, voidaan käyttää esim. sellaisiin kondensaattori-rakenteisiin, jotka on esitetty US-patentissa RE-27 824 (Cox), 3 754 173 (Eustance) ja 3 724 043 (Eustance).

Tämän keksinnön mukaisesti valmistetussa karheapintaisessa kalvossa voi olla sähköisesti johtava päällys joko sen karhealla pinnalla tai toisella pinnalla. Metalliset päällysteet, kuten alumiini, eivät tartu niin lujasti kuin haluttaisiin sileälle polypropy-leenipinnalle. Tämän keksinnön mukaisesti valmistetussa karheassa kalvossa olevat kalvopinnan epäsäännöllisyydet aikaansaavat paremman kosketuksen metal1ikerroksen ja kalvon kesken sekä paremman sidoksen. Kun metai1ipäällys on kalvon sileällä pinnalla, syntyy parempi yhdistelmä, so. elektrodi, dielektrinen kalvo ja karhea pinta. Näillä metallisoiduilla liuskoilla on tärkeä käyttö kondensaattoreissa ja tällöin saadaan poistetuksi erillisten elektrodifolioiden tarve.

Tämän keksinnän mukaisesti valmistetulla kalvolla saadaan aikaan se huomattava etu, että imeytys helpottuu. Koska karheus on tasainen koko kalvon pinnan alalla, imeytysvaihe voidaan ohjelmoida ottamalla huomioon tämä etu. Koska karheuden aste on huomattavan suuri, helpottuu nesteen tunkeutuminen polypropyleeniliuskan karhean pinnan ja sen viereisen pinnan väliin, olkoon se joko karheaa polypropyleenia tai muuta ainetta.

Keksintöä voidaan soveltaa kiteytyviin polypropyleenimateriaalei-hin, joiden valmistusominaisuudet yleensä vastaavat isotaktisin polypropyleenin ominaisuuksia. Näihin aineisiin kuuluvat sellaiset 11 64534 polypropyleeni laadut kuten syndiotaktinen polypropyleeni ja polypropyleeni kopolymeerit ja homopolymeerit sekä polypropyleenin seokset muiden synteettisten muovien kanssa.

Tämän keksinnön mukaisesti valmistettua karheaa kalvoa voidaan edullisesti käyttää sähköisenä eristysaineena ja -tuotteena varsinkin sellaisiin tarkoituksiin, joissa käytetään rullalle kiertämistä ja rullalta avaamista tai joissa vaaditaan imeytys- tai kui-vausvaiheita. Karhea pinta ei ainostaan helpota rullalle kiertämistä ja kelaamista, koska se ei ole ominaisuuksiltaan tahmeaa, vaan se muodostaa myös kulkuteitä höyryjen poistumista varten kui-vausvaiheessa. Tämän keksinnön mukainen karhea kalvo on myös erittäin sovelias sille tapahtuvaa painatusta varten. Eräs aikaisempi pulma, joka liittyi sileäpintaisiin kalvoihin, on se, että tavallinen painomuste ei tartu siihen hyvin ja hankautuu siitä helposti pois. Karhean kalvon epätaisainen pinta muodostaa paremman pinnan musteiden ja painomusteiden tarttumista varten.

Claims (3)

12 64534

1. Kuplamenetelmä karheapintaisen polypropyleenikalvon valmistamiseksi, jossa menetelmässä a) sulaa polypropyleeniä suulakepuristetaan suulakkeella (14) putkeksi (16), b) putki (16) johdetaan sama-akse1isesti jäähdytystuurnan (15) päällitse putken kiteyttämisöksi ja jähmettymisrajan muodostamiseksi , c) putki (16) saatetaan jännityksen alaiseksi ja siihen kohdistetaan lämmitys, d) putkea (16) puhalletaan kaksiakselisesti orientoidun kuplan aikaarisaamiseksi, ja e) kupla saatetaan painumaan kokoon ja leikataan kalvoksi, jolloin karheus saadaan aikaan putken pintojen välisen lämpötilaeron avulla, tunnettu siitä, että lämpötilaero saadaan aikaan saattamalla putken^tilkopinta määrätyssä kohdassa suulakkeen (14) ja jähmettymisrajan välillä korotettuun lämpötilaan putken ulkopinnan jähmettämiseksi yhdenmukaisesti niin, että putken ulkokerrokseen muodostuu kiderakenteeltaan tyyppiä III olevia sfe-roliittejä, jolloin kalvon karheuden muodostavat sen pinnalla li-mittäisinä kuvioina olevat fibroidiset epäsäännöllisyydet niin, että kaivon kokonaisvalodiffuusiomittauksen tulos on arvosta noin 20 % arvoon noin 40 %.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kohta, jossa putkea (16) lämmitetään, sijaitsee välimatkan päässä suulakkeesta (14) ja aivan lähellä jähmettymis-rajaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että putki (16) liikkuu tuurnan (15) päällitse nopeudella noin 10-12 metriä minuutissa ja että sen seinämäpaksuus on noin 0,36-0,5 mm ja että mainittu lämpötila ja jännitys aikaansaavat putken ulkopintaan kiertovaikutuksen ja yhdenmukaisen jähmetys-vaikutuksen niin, että putken ulkopintaan muodostuu tiheä kerros kiderakenteeltaan tyyppiä III olevia sferoliittejä. !