FI96397C - Menetelmä ja laitteisto laminoitujen materiaalien valmistamiseksi - Google Patents

Description

96397

Menetelmä ja laitteisto laminoitujen materiaalien valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta lami-5 noitujen materiaalien, jotka koostuvat polypropeenista sidottuna metallialustalle, valmistamiseksi.

Esimerkiksi GB-patenttijulkaisusta nro 1 324 952 tunnetaan polyolefiinikalvojen laminointi samanaikaisesti metallilevyn molemmille pääpinnoille ja sen jälkeen saadun 10 laminaatin lämmittäminen lämpötilaan, joka on polyolefii-nin sulamislämpötilan yläpuolella, polyolefiinin riittävän kiinnittymisen metalliin varmistamiseksi, mitä seuraa la-minoidun tuotteen jäähdyttäminen. Patenttijulkaisu nro 1 324 952 suosittelee jäähdytystä paineilmalla pinnoitetun 15 . alustan lämpötilan alentamiseksi nopeasti alle pehmenemis-lämpötilan, mitä seuraa lopullinen nopea jäähdytys vesisuihkun alla. On kuitenkin havaittu, että ilmajäähdytys noin 180 °C:n alapuolella tai sumutusjäähdytys korkeammasta lämpötilasta johtaa pinnoitteen osittaiseen kiteytymi-20 seen, kiderakenteiden ollen suhteellisen suuria. Tällöin voi pinnoitteessa ilmetä epäjatkuvuuksia muokattaessa seu-raavaksi laminoitua materiaalia muotokappaleiksi, kuten tölkin päädyiksi, täten paljastaen metallialustan ja jättäen sen alttiiksi aineiden, kuten tölkin, jolla on täl-25 lainen pääty, sisällön korroosiovaikutukselle. Täten tölkin varastointikestävyys huononee suuresti. US-patentissa 3 762 598 ehdotetaan jälkimuovaavaa lämpökäsittelyä pinnoitteen korjaamiseksi, mutta tämä tuottaisi lisää työvaiheita ja energiakustannuksia, ja on sen vuoksi ei-toi-30 vottavaa.

Tämän keksinnön kohde on tuottaa menetelmää sellai-* sen laminoidun materiaalin valmistamiseksi, joka koostuu polypropeenista sidottuna metallialustalle, joka menetelmä mahdollistaa pinnoitteen kestämisen muokkausoperaatioissa 35 kehittämättä merkittäviä epäjatkuvuuksia, ja joka sen vuoksi on sopivampi muokattavaksi kappaleiksi, kuten tölkin päädyiksi.

2 96397 Tämän keksinnön mukaan, menetelmässä laminoidun materiaalin, joka koostuu polypropeenista sidottuna metal.-lialustaan, polypropeenikalvo laminoidaan ainakin yhdelle metallilevyn pääpinnoista, ja asetetaan lämpötilaan, joka 5 on yli polypropeenin sulamislämpötilan, ja sitten se jäähdytetään tasaisesti ja nopeasti lämpötilaan, joka on huomattavasti alle mainitun sulamislämpötilan valelemalla po-lypropeenipäällysteistä laminoidun materiaalin pintaa kylmällä nesteellä. Termiä "valella" käytetään sen seikan il-10 maisemiseen, että neste tuodaan kosketukseen polypropeenin kanssa kiinteänä, katkeamattomana, jatkuvana virtana.

On havaittu, että tasaisempi ja nopeampi jäähdytys, joka voidaan saada aikaan valelemalla pinnoitettua pintaa kylmällä nesteellä, vähentää tai eliminoi pinnoitteen tai-15 purnusta tulla osittain kiteiseksi, ja siten vähentää tai eliminoi taipumusta muodostaa epäjatkuvuuskohtia seuraa-vissa laminoidun materiaalin muokkauskäsittelyissä.

Edullisesti laminoitu polypropeeni jäähdytetään ohi sulamispisteensä nopeudella, joka on yli 200 °C sekunnis-20 sa.

Laminoitu polypropeenikalvo on edullista jäähdyttää lämpötilaan, joka ei ylitä sen pehmenemispistettä. Kylmä neste on edullisesti huoneenlämpöistä vettä.

Polypropeenikalvo on edullisesti koekstrudoitua mo-25 nikerroskalvoa, joka koostuu sisäkerroksesta sidehartsia, joka on happomodifioitua polypropeenia, ja ulkokerroksesta polypropeenia. Sidehartsi on edullisesti maleiinihappoan-hydridillä modifioitua polyproeenia.

Laminointi suoritetaan edullisesti ensin laminoi-30 maila polypropeenikalvo metallilevyyn metallilevyn ollessa • lämpötilassa Tl, joka on riittävä aiheuttamaan polypropee nikalvon pehmenemisen, mutta on alle lämpötilan, jossa po-lyproeenikalvon ulkopinta vaurioituisi laminoinnin aikana, ja sitten lämmittämällä saatu laminaatti uudelleen lämpö-35 tilaan T2, joka on yli polypropeenin sulamislämpötilan, 96397 3 mitä seuraa tasainen ja nopea jäähdytys. Edullisesti lämpötila Tl on alueella 120 - 230 °C, ja lämpötila T2 op alueella 210 - 270 °C.

Edullisesti laminoidaan toinen polymeerikalvo sa-5 manaikaisesti polypropyleenikalvon laminoinnin kanssa metallilevyn toiselle pääpinnalle. Toinen polymeerikalvo on tyypillisesti pohjaltaan polyolefiini- tai polyesterihart-sia tai komposiittikalvo, joka sisältää polyolefiinia ja polyamidia. Tällaisia kalvoja on kuvattu GB-patenttihake-*0 muksissa numerot 8 724 237, 8 724 246, 8 724 240 ja 8 724 242, jotka on jätetty 15. lokakuuta 1987.

Metallialusta, jolle polymeerikalvo tai -kalvot kiinnitetään, on tyypillisesti ohuen metallirainan muodossa, ja on yleensä terästä tai alumiinia tai näiden seok-siä, tyypillisesti teräs- tai alumiinipohjäistä tuotetta, jota käytetään pakkausteollisudessa.

Paksuusalue on tyypillisesti 0,05 mm - 0,4 mm teräkselle ja 0,02 mm - 0,4 mm alumiinille.

Teräs voi olla päällystetty tinalla, edullisesti 20 passivoituna tavanomaisilla kromauskäsittelyillä, tai vaihtoehtoisesti se voi olla niklatun tai sinkityn teräksen muodossa, mustalevynä, tai fosfatoituna mustalevynä, joka on edullisesti kromaattihuuhdeltu fosfatoinnin jälkeen.

; ^5 Edullinen käsitelty teräs on elektrolyyttisesti kromattu teräs (ECCS), jossa on kaksoiskerros kromimetal-lia ja kromioksidia. Tällaisilla teräksillä kromimetallin ja kromioksidin määrät voivat vaihdella suuresti. Tyypillisesti kromimetallin määrä vaihtelee alueella 0,1 - 0,20 50 g/m2, kun taas kromioksidin määrä on alueella 0,005 - 0,05 ; g/m2. ECCS on tavallisesti valmistettu saostussysteemeillä, jotka sisältävät joko rikkipitoisia tai fluoripitoisia katalyyttejä.

Tähän keksintöön kuuluu myös laitteisto sellaisen 35 laminoidun materiaalin valmistamiseksi, joka koostuu polypropeenista sidottuna metallialustaan, mainitun laitteis- • 96397 4 ton käsittäessä välineen metallilevyn ja polypropeenikalvon syöttämiseksi laminointipuristimeen, välineen metal-r lilevyn kuumentamiseen lämpötilaan Tl, joka on yli polypropeenin pehmenemislämpötilan, ennen kuin se saavuttaa 5 laminointipuristimen, välineen metallin ja polypropeenin laminaatin uudelleen lämmittämiseksi sen jätettyä laminointipuristimen lämpötilaan T2, joka on yli polypropeenin sulamislämpötilan, sekä välineen kylmän nestevirran levittämiseksi laminaatin polypropeenipäällysteiselle pinnalle 10 näin jäähdyttäen polypropeeni nopeasti ja tasaisesti lämpötilaan, joka on huomattavasti alle sen sulamispisteen. Väline kylmän nestevirran levittämiseksi voi olla pari jatkotankopari, jotka on sijoitettu yksi laminaatin kummallekin puolelle, ja kallistettu sen kulun suuntaisesti 15 kylmän nesteen suuntaamiseksi kulkusuunnan mukaisesti, tai vaihtoehtoisesti se voi olla kaukalo, jossa on sisääntulo kylmälle nesteelle sen yläosassa ja toisiaan lähestyvät seinämät, jotka määrittelevät raon sen pohjassa, jonka läpi pystysuoraan laskeutuva laminaattirata voi kulkea 20 nesteen kanssa.

Laminoituja materiaaleja, jotka on tuotettu tämän keksinnön mukaisella menetelmällä, on verrattu samanlaisiin materiaaleihin, jotka on tuotettu samanlaisilla laminointitekniikoilla, joissa laminointia on seurannut il-25 majäähdytys tai vesisumutusjäähdytys. Vastaavista laminoi-duista materiaaleista muokatuista tölkin päädyistä tutkittiin pinnoitteiden epäjatkuvuus sillä tuloksella, että pinnoitteen hajoamisen on havaittu olevan ilmiselvää tölkin päädyillä, jotka on muokattu ilmajäähdytetyistä tai 30 sumutusjäähdytetyistä materiaaleista, mutta ei niillä töl kin päädyillä, jotka on valmistettu tämän keksinnön mukaan valmistetuista laminoiduista materiaaleista.

Tämän keksinnön erityisiä suoritusmuotoja kuvataan nyt yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla ja viitaten 35 liittenä oleviin piirroksiin, joissa: <1 ·Μι IMI | i I cl 96397 5

Kuvio 1 on kaavakuva pystysuuntaisesta laitteistosta kahden materiaaliradan laminoimiseksi; kuvio 2 on käyrä ratojen lämpötilasta piirrettynä lämpötilan laitteistossa funktiona; 5 kuvio 3 on kaavakuva vaakasuorasta laitteistosta kahden radan laminoimiseksi; kuvio 4 on käyrä ratojen lämpötilasta ajan funktiona; ja kuvio 5 on kaavakuva laitteistosta kolmen radan 10 laminoimiseksi.

Kuviosta 1 nähdään, että laitteisto koostuu ensimmäisestä telasta 1, jonka yli metallilevy 2 kulkee, toisesta telasta 3, jonka yli polypropeenikalvo 4 kulkee, puristusteloista 5, 6, jotka saattavat metallilevyn 2 ja 15 polypropeenikalvon 4 yhteen, sekä jäähdytyslaitteesta 7, joka upottaa metallin ja kalvon laminaatin 19 runsaaseen j äähdytysnestevirtaan.

Esilämmitin 8 on sijoitettu telan 1 ja puristuste-lojen 5,6 väliin, ja sen tarkoitus on esilämmittää metal-20 lilevy 2 lämpötilaan Tl, joka on yli polypropeenin pehme-nemislämpötilan, ennen laminointia puristusteloilla 5, 6. Toinen lämmitin 9 on sijoitettu puristustelojen 5, 6 ja jäähdytyslaitteen 7 väliin, ja sen tarkoitus on lämmittää laminaatti uudelleen lämpötilaan T2, joka on korkeampi 25 kuin esilämmityslämpötila Tl ja korkeampi kuin polypropeenin sulamislämpötila.

Jäähdytyslaite 7 koostuu säiliöstä 10 jäähdytysnesteen 11, kuten veden, säilyttämiseksi, pumpusta 12 nesteen imemiseksi säiliöstä, lämmönvaihtimesta 13 pumpun syöttä-30 män nesteen jäähdyttämiseksi, ja jakotangoista 14, 15, jotka vastaanottavat jäähdytetyn nesteen lämmönvaihtimesta 13 ja jakavat nesteen pitkin poikittaista linjaa laminaatin 19 molemmille pääpinnoille. Molemmat jakotangot 14, 15 on muotoiltu siten, että ne antavat runsaan määritellyn 35 nestevirtauksen ja toimivat sulkuna varmistaen laminaatin valelun sen koko leveydeltä. Takaisin roiskumisen minimoi- 6 96397 miseksi jakotangot 14, 15 on kallistettu terävään kulmaan laminaattiin 19 nähden vastavirtaan siten, että nesteen virtaus on suunnattu laminaatin kulkusuuntaan.

Jakotankojen 14, 15 kallistuskulma vastavirtaan la-5 minaattiin nähden voi olla 40 - 80°, edullisesti 60-80°, millä varmistetaan, että jäähdytysneste kulkee laminaatin mukana eikä roisku takaisin vastavirtaan laminaattia pitkin.

Havaitaan, että jäähdytysneste kulkee laminaatin 19 10 mukana alas nesteeseen 11 säiliössä 10 siten, että saadaan aikaan pidentynyt jäähdytysaika ennen kuin jäähtynyt lami-naatti kulkeel kääntötelan 16 ympäri poistettavaksi laitteesta. Kääntötela 16 on edullisesti asennettu pyöriväksi laakereille, jotka ovat kiinni säiliön 10 seinämissä. 15 Jäähtynyt laminaatti kulkee edullisesti telaparin 17, 18 välistä, joka pyyhkii pois jäähdytysnesteen. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kumisia pyyhinlastoja.

Viitaten kuvioihin 1 ja 2, laminointimenetelmän käsitetään koostuvan vaiheista polypropeenikalvorainan 4 20 kuljettaminen telan 3 yli puristusteloille 5, 6; metal-lilevyrainan 2 kuljettaminen telan 1 yli esilämmittimen 8 läpi sen lämpötilan nostamiseksi lämpötilaan Tl, joka on yli polypropeenin pehmenemispisteen, ja edelleen kohtaamaan polypropeenikalvon puristusteloilla 5, 6; kalvon la-. 25 minoiminen levyyn puristustelojen 5, 6 välissä ja vasta- muodostetun laminaatin 19 kuljettaminen lämmittimeen 9, joka lämmittää laminaatin uudelleen lämpötilaan T2, joka on suurempi kuin esilämmityslämpötila Tl ja korkeampi kuin polypropeenin sulamislämpötila, polypropeenin metalliin 30 kiinnittymisen varmistamiseksi; ja kuumennetun laminaatin ; 19 kuljettaminen jakotankojen 14, 15 välistä, jossa se vastaanottaa määrätyn virtauksen jäähdytysnestettä, joka levitetään valellen koko leveydeltä kummallekin laminaatin pääpinnoista siten, että laminaatin lämpötila laskee 35 äkkiä nopeudella t, joka on tyypillisesti luokkaa 200 °C sekunnissa.

- 96397 7 Jäähdytysneste kulkee laminaatin 19 mukana kerättäväksi säiliön 10 alaosaan, josta se pumpataan pumpulla 12 läpi lämmönvaihtimesta 13, joka säätää nesteen lämpötilaa, ennen uudelleenkierrätystä jakotangoille 14, 15.

5 Jäähdytetty laminaatti viedään telan 16 ympäri ja telojen 17, 18 välistä, ja poistuu säiliöstä kuivaukseen ja rullattavaksi varastoon tai käyttöön.

Kuvio 3 esittää laitetta polypropeenin laminoi-miseksi metallilevyyn, jossa laitteessa metallilevyn kul-10 kurata on olennaisesti vaakasuorassa, vaikka pientä laskua alaspäin voidaankin käyttää, esim. noin 5° vaakasuorasta, tarkoituksena eliminoida laminaatin pyrkimys painua ripustuksessa. Kuten on piirretty, laitteistossa on esilämmitin 8A, puristustelat 5A, 6A ja toinen lämmitin 9A, jotka ovat 15 toiminnaltaan samanlaisia kuin vastaavat komponentit 8, 5, 6, 9 kuviossa 1, joten lisäselitystä ei tarvita.

Kuviosta 3 nähdään, että jäähdytyslaite koostuu säiliöstä 20, joka sisältää jäähdytysnestettä 21, poisto-putkesta 22, joka johtaa säiliöstä lämmönvaihtimeen 23, ja 20 pumpusta 24, joka pumppaa nesteen lämmönvaihtimesta jako-tankoihin 25, 26, jotka on sijoitettu laminaatin 19A ylä-ja alapuolelle, vastaavasti. Tangot 25, 26 kattavat koko laminaatin leveyden, ja ne on kallistettu kulmaan, joka on välillä 30° - 60°, edullisesti noin 30°, laminaatin kulku-. 25 suunnassa minimoiden riskin nesteen juoksemisesta vas tavirtaan kohti lämmitintä 9A ja varmistaen, että jäähdy-tysvaikutus pidentyy nesteen pysyessä kosketuksessa laminaatin kanssa tietyn ajan kunnes se juoksee pois säiliöstä 20. Halutun kontaktiajan jälkeen neste voidaan, jos halu-30 taan, pyyhkiä pois laminaatilta 19A puhtaltamalla ilmaa puhallustangosta 27, joka on sijoitettu laminaatin yläpuolelle ja mikäli tarvitaan, myös toisella puhallustan-golla (ei näkyvissä), joka on sijoitettu laminaatin alapuolelle.

35 Kuvio 4 on käyrä, joka esittää metallin lämpötilaa ennen ja jälkeen laminoinnin, ajan funktiona. Havaitaan, 8 96397 että, kuten kuviossa 2, tapahtuu huomattava lämpötilan lasku lämmittimien välillä, erityisesti kylmän polymeerin laminoinnin aikana lämpimään metalliin. Havaitaan myös, että, kuten kuviossa 2, lämpötilan laskunopeus jäähdytyk-5 sen aikana on noin 200 eC sekunnissa.

Kuvattu menetelmä ja laitteisto ovat erityisen sopivia polypropeenikalvon laminoimiseksi metallilevysuika-leeseen, kuten tinattuun peltiin, mustalevyyn, elektrolyyttisesti kromattuihin teräksiin (ECCS), alumiiniin tai 10 alumiiniseoksiin.

Kuvio 5 esittää laitteistoa, jolla samanaikaisesti laminoidaan polypropeenikalvo 4 metallilevyn 2 ensimmäiselle pääpinnalle ja toinen polymeerinen kalvo 32 metallilevyn 2 toiselle pääpinnalle laminaatin 19B muodosta-15 miseksi.

Kuvion 5 laitteisto on samanlainen kuin kuviossa 1 esitetty, siinä mielessä, että polymeerin syöttötela 3, puristustelat 5, 6, esilämmitin 8, toinen lämmitin 9, säiliö 10, pumppu 12, lämmönvaihdin 13 ja pyyhintelat 17, 18 20 ovat samanlaiset kuin kuviossa 1.

Kuitenkin kuviossa 5 on lisätty toinen polymeerin syöttötela 31, ja metallilevyn syöttösuunta telalta IA on pystysuuntainen läpi esilämmittimen 8 puristusteloille 5, 6. Tämä metallin pystysuora kulkureitti on edullinen, kos-25 ka se sallii suhteellisen painavan metallin roikkua suo- rassa ilman riskiä ketjukäyrän muodostumisesta, mikä saattaisi pyrkiä vääntämään levyä kuvioiden 1 ja 3 mukaisissa laitteistoissa.

Kuviossa 5 kaukalo 33 korvaa kuvion 1 laitteiston 30 ontot jakotangot 14, 15. Kaukalo 33 on poikkileikkaukseltaan oleellisen suppilomainen, siinä on toisiaan lähestyvät seinämät 36, 37, jotka rajoittavat rakoa 38 pohjassa, jonka läpi laminaatti 19B kulkee, jossa raossa on väljyyttä kummallakin puolella siten, että jäähdytysneste pystyy 35 kulkemaan laminaatin mukana kaukaloon. Kaukalo 33 on leveydeltään koko laminaatin 19B levyinen, ja hieman ylikin, 96397 9 siten että laminaattia valellaan kokonaan reunasta reunaan jäähdytysnesteellä sen kulkiessa läpi raosta 38. Yksinkertaisimmassa muodossaan kaukalo toimii jatkuvatoimisena perälaitteena siten, että jos jäähdytysnesteen virtausno-5 peutta säädetään tarkasti, ei välttämättä tarvita kantta 34, joka on piirretty keinon näyttämiseksi, jolla takai-sinroiskumista voidaan estää. Kansi on edullisesti valmistettu läpinäkyvästä aineesta, jotta kaukalon nestettä voidaan tarkkailla. Vaikka kaukalo on piirretty syötettäväksi 10 yhdestä kohdasta aukon 35 kautta, saavutetaan parempi jäähdytysnesteen jakautuminen syöttämällä kaukaloa molemmilta puolilta. On toivottavaa jäähdyttää laminaatti 19B tasaisesti, jotta vältettäisiin laminaatin lämmön aiheuttama vääntyminen.

15 Kuvion 5 laitteistoa voidaan modifioida vaakasuoran tai lähes vaakasuoran radan aikaansaamiseksi laminaatille 19B, samalla tavoin kuin laitteisto kuviossa 3.

Seuraavissa taulukoissa on kuvattu useita erilaisia laminaatteja ja niiden valmistuskäsittelyä.

20 Esimerkit

Seuraavassa taulukossa 1 on kuvattu neljää laminaattirakennetta (A - D). Erityisiä esimerkkejä laminoin-tiolosuhteista on kuvattu taulukossa 2, viitaten laminoin-timalleihin kuviossa 5 tai kuviossa 5 modifioituna kuvion 25 3 linjoilla. Tätä keksintöä kuvaavat esimerkit 1 - 4, 7, 8, 9, 10 ja 12, erityisesti 7, 9 ja 12.

Taulukko 3 ilmaisee pinnoitteen ulkonäön jäähdytyksen ja kuivauksen jälkeen. Havaittiin, että mikäli polypropeeni saavuttaa lämpötilan noin 270 °C välittömästi 30 ennen jäähdytystä, tapahtuu jäähdytyksessä pinnoitteen hajoamista pinnoitteen kuiduttumisen muodossa. Taulukko 4 * sisältää joidenkin taulukon 2 esimerkkien emaliluokitusar- vokokeiden tuloksia. Taulukko 5 sisältää esimerkkien 11 ja 12 tulokset pinnoitteen suorituskyvyn nopeutetuista 35 kokeista.

10 96397

Paksuudeltaan 40 mikronin polypropeenipinnoitteil-la, jotka on jäähdytetty tämän keksinnön mukaisesti vedel-r lä, joka koskettaa levyn yhtä sivua kiinteänä, katkeamattomana, jatkuvana virtana tai valeluna (esimerkit 1- 4 ja 5 10), on kiiltävä pinta, pinnoitteen ollessa kevyesti sa mea. Kiderakenteessa on hieman α-muodon kiteisyyttä, ja suurelta osin luonne on smektinen. (Kiteisyys määritettiin analysoimalla laminoidun pinnoitteen röntgendiffraktioku-viota, erityisesti niiden piikkien röntgendiffraktiokuvio-10 ta, erityisesti niiden piikkien korkeutta, jotka vastaavat α-muodon kiteitä. Tarkemmat yksityiskohdat analyysimenetelmästä on sisällytetty GB-patenttihakemuksiimme numerot 8 724 238 ja 8 724 239.

Vertailun vuoksi, ilmajäähdytetyllä (esimerkki 13) 15 ja vesisumutusjäähdytetyllä (esimerkki 6) 40 μ pinnoitteella on samea ja laikukas samea ulkonäkö, vastaavasti. Molemmissa on korkea a -muodon kiteisyyden pitoisuus.

Erityisen edullinen jäähdytystäpä (esimerkki 7), jossa on katkeamaton, jatkuva virta tai valelu vettä koh-·· 20 tisuorassa linjassa pystysuoraan kulkevaan laminoituun le vyyn 19 tai 19B (kuviot 1 ja 5) nähden, tuottaa erittäin kiiltävän pinnoitteen, jossa ei ole sameutta eikä a-muodon kiteisyyttä 40 mikronin pinnoitteessa.

Jäähdytyksen vaikutusta 40 μ pinnoitteen ominai-25 suuksiin on kuvattu taulukossa 4. Laminoitu levy muokattiin halkaisijaltaan 65 mm:n virvoitusjuomatölkin päädyiksi. Päädyistä määritettiin pinnoitteen jatkuvuus emaliluo-kituskokeella, menettelyllä, joka tunnetaan hyvin tölkin-valmistusalalla. Aluksi tölkin päädyt upotettiin laimeaan 30 natriumkloridiliuokseen ja sekoitettiin ultraäänellä 30 sekunnin ajan, jotta liuos pääsisi pinnoitteen epäjatkuvuuskohtiin. Päädyille suoritettiin emaliliuokitus 6,3 voltilla natriumkloridiliuoksessa. Arvo milliamppeereissa on suhteessa metallialustan pinta-alaan, joka on paljaana 35 pinnoitteen virhekohdissa. Taulukko 4 osoittaa, että tämän 96397 11 keksinnön mukaisilla materiaaleilla (esimerkit 1-4, 7 ja 10) on merkittävästi alemmat arvot kuin vertailuesimer-: keillä 6 ja 13. Kaikkein edullisin jäähdytysmalli (esimerkki 7) antaa erittäin alhaiset määrät paljaana olevaa 5 terästä. Hyväksyttävillä päädyillä on arvot alle 0,5 mA; mikäli tavataan korkeampia arvoja, astian varastointikes-tävyys huononee johtuen liiasta raudan liukenemisesta.

Esimerkki 9 kuvaa parannusta pinnoitteen rakenteessa, joka saavutetaan jäähdyttämällä levyn molempia puolia 10 samanaikaisesti; vertaa esimerkkiä 9 (molemmat puolet jäähdytetty samanaikaisesti) esimerkkiin 8 (yksi puoli j äähdytetty).

Esimerkki 12 kuvaa parannusta pinnoitteen ominaisuuksissa, joka saavutetaan jäähdyttämällä tämän keksinnön 15 mukaisesti, kiihdytetyssä kokeessa, joka simuloi ruoan säilytystä. Vertailuesimerkillä 11 on selvästi huonommat ominaisuudet kiihdytetyssä kokeessa sekä varsinaisessa tuotekontaktissa.

Jäähdytysnopeus säätää pinnoitteen kiteisyyden mää-20 rää. Suhteellisen hidas jäähdytysmenetelmä, kuten ilmapu-hallus, aiheuttaa korkean määrän -muodon kiteisyyttä. Su-mutusmenetelmä jäähdyttää levyn nopeasti niissä kohdissa, joihin pisarat osuvat, mutta hitaasti osuma-alueiden ympärillä, jolloin muodostuu epähomogeeninen pinta, jossa on . 25 sekä smektisiä että erittäin kiteisiä alueita. Jatkuva, kiinteä, katkeamaton lineaarinen virtaus tai valelu kylmällä vedellä, joka aiheuttaa nopean ja tasaisen jäähtymisen levyyn nähden kohtisuorassa linjassa, tuottaa erittäin smektisen pinnoitteen. Täysin smektinen pinnoite saadaan 30 aikaan jäähdyttämällä molemmat puolet samanaikaisesti tällä tavoin.

α-muodon kiteisyyden läsnäolo aiheuttaa pinnoitteeseen sameutta, joka on ei-toivottavaa. Se aiheuttaa myös "aukottumista" pinnoitteessa, kun laminaattia muotoillaan, 35 kuten tölkin tai päädyn valmistuksessa. Suuret a-muodon 12 96397 kiteet muotoutuvat sillä tavoin, että pinnoitteeseen muodostuu aukkoja, joihin syövyttävät tuotteet pääsevät. Väärin jäähdytetyllä laminaatilla voi olla erinomainen side-lujuus, mutta huono varastointikestävyys ja huono korroo-5 sion kesto, mikä johtuu aukkokohdista.

Nopeasti jäähdytetyssä laminaatissa, jollaista kuvataan tässä keksinnössä, on smektinen polyolefiinipinnoi-te, joka ei tuota aukkokohtia muokkauksessa, ja säilyttää erinomaisen suojauskykynsä.

10 On käsitettävä, että polypropeenikalvon paksuus käytettynä laminaateissa, joita käytetään pakkausartikke-lien valmlstukskeen, vaihtelee tarpeen mukaan, esim. virvoitus juomatölkin päädyn valmistuksessa voidaan käyttää 3μ paksua polypropeenikalvoa yhdessä muiden kerrosten 15 kanssa, kun toisaalta saatetaan tarvita jopa 200 μ polypropeenikalvoa aerosolitölkin venttiilin kiinnityskupissa, jotta se voitaisiin supistaa kartion huipuksi käyttämällä tiivistettä.

Taulukko 1 20

Laminaatti Kalvo 4 Kalvo 32 Metalli 2

A Sidehartsi (3 p PET (15 jx) 0,24 mm ECCS

Polypropeeni (37^i) 550N/mm2

25 B Sidehartsi (3 /u) PET (15 jx) 0,30 mm ECCS

Polypropeeni (37jx) 450N/mm2

. C Sidehartsi (3 jx) Sidehartsi (2 yu) 0,21 mm ECCS

Polypropee- Polypropee- 450N/mm2 30 ni (37 jx) ni (18 jx)

D Sidehartsi (10 jx) PET (15 jx) 0,21 mm ECCS

Polypropeeni PET (15 jx) 550N/mm2 (10 jx) 13 96397

Huom: 1. Sldehartsl on maleiinihappoanhydridillä oksasmodifioi-tua polypropeenisatunnaiskopolymeeriä, joka sisältää* 0. 2.± 0,05 % malellnlhappoanhydrldlä.

5 2. PET on biaksiaallsesti orientoitua kalvoa, jossa on ulompi kerros PET:iä ja sisempi kerros eteeni-isoftalaatin (20 %) ja eteenitereftalaatin (80 %) kopolymeerlä.

Taulukko 2 10 Esi- Materiaali! Ti T5 Jäähdytys- tnerkki (°c) (ÖC) mälli 1 A 155 220 Linja (1, H) 2 A 155 240 Linja (1, H) 3 A 155 250 Linja (1, H) 15 < λ 155 260 Linja (1, H) 5 A 155 270 Linja (1, jh) 6 A 155 250 Sumutus (1, H) 7 A 155 250 Linja (2, y) 8 D 180 250 Linja (1, H) 20 9 D 18° 250 Linja (2, H) 10 B 155 250 Linja (1, H) 11 C 155 250 Sumutus (1, H) 12 C 155 250 Linja (2, H) 13 A 155__250__Ilma (A., H) 25 ' Huom: 1. on metallin lämpötila (mitattu termoparilla) ennen laminointia.

2. on lan,inaa-tin lämpötila toisen lämmitysvaiheen jäi-30 keen (mitattu monokromaattisella pyrometrillä, joka käyttää aallonpituutta 3,4 mikronia) jatkuvatoimisesti.

3. Linja tarkoittaa jatkuvatoimista veden vaikutusta levyyn linjassa, kuten kuvioista 1, 3 ja 5 nähdään.

4. Sumutus tarkoittaa vesisumutusta erillisinä pisaroina 35 koko levyn leveydeltä.

T

96397 14 5. (1,H) tarkoittaa veden vaikutusta vaakasuoran levyn yhdelle puolelle.

6. (2,H) tarkoittaa veden vaikutusta vaakasuoran levyn kahdelle puolelle.

5 7. (2,V) tarkoittaa veden vaikutusta pystysuoran levyn kahdelle puolelle.

8. (A,H) tarkoittaa ilmavirtausta vaakasuoran levyn yhdelle puolelle.

9. Vaakasuorassa mallissa levy oli alaspäin viettävässä 10 kulmassa 4° vaakasuoraan nähden.

96397 15

ad s<d srd I

P -p 4-) «Ρ I Ή •Η Ή ·Η ·Η Ή d) " <D1Q)1<D1d)1<U 0) 1P fi ββ-ββ-Ρβ-Ρβ-Ρ -Ρ -Ρ Φ

β φ -Ρ φ ·Η 0) ·Ρ 0) ·Η -H X C

φβΑίβΑίβΑίβΑί Αί W ·Ρ ,1 ·Ρ -Ρ -Ρ -Ρ β β Φ (3-Ρβ-Ρβ-Ρβ-Ρβ ββΟ -Ρ Μ Μ ΟΜΟΜΟΜΟ O m Ό ιϋ ·Η ΦΌΦΌΦΌΦΌ Ό ·Η Ο β Αί ββΟβΟβΟβΟ Ο Ο β te

φ ΜβΜβίηβΐηβ β ·Ρ β Αί C

m g g g g g ·ρ β ι β β φ ~ Ρ β ι β ι β ι β I I αΦ^δ φβνο ρ -Η > -Η ν·Η·χ -HV -¾ β .-ι rH νο β -Η •ρ :«J 0 :β ö :<d ö :α) ϋ β ·Η β aö -Ρ »3 β Ο -Ρβ-Ρβ-Ρβ+ΐβ -Ρ Φ -Ρ (3 -Ρ β β β -Ρ-ΡΦ β .ρ m3 -Ρ :ι3 -Ρ »3 -Ρ W Ρ ·0 Αί β -Ρ Φ Φ Φ Αί -Ρ -Ρ β -Η β ·Η β ·Η β ·Η β β >ι Φ Φ >ι -Ρ ·Ρ -Ρ Φ ·Η β •Η Ρ m3 Ρ m3 Ρ m3 Ρ m3 3 >ι β ^ >ι 3 β β β Ρ Αί Ρκ φ>φ>φ>φ> ία ίο οιβ ΙΟΛ! Αί Αί Φφ'-' <3 Φ !θ β .¾ -Ρ S -Ρ m3 β β β β ι I β (0 m β β β β -Ρ ·Ρ ·Η -Η -Η β β Φ -Η ·Η β . .

Ο m3 m3 m3 m3 β (3 β β Ö »3 »3 β 15 Μ ·ΡΜ·Ρϋ1·Ρϋ1·ΡΜΑ4> -Ρ δ <3 4J 10^1 ΙΟ -Ρ <3 ^

rH -Ρβ-Ρβ-Ρβ-Ρβ β ωβ -Ρ β -Ρ β β Φ '-J

β ·Ρ φ ·Ρ φ ·Ρ φ ·Ρ Φ (3 13 Φ Φ ·Η φ ·Η φ φ β M3 ΡβΡβΡβΡβω-ΓΗΗ ·Η·Η Ρ β Ρ β Η δ β β ΦδΦδΦδΦδιη <3 Φχ! φ δ Φ δ (3 tn ή φ tn tn tn tn φ m in tn φ φ ν ν. ^ ^ Q) 4-ΐ κ ** 1 ** κ 1 (3 "Ρ η +» :ι3 β »3 β :t3 β »3 β ·Ρ tn tn :<3 »3 W β® β »1 :δ ·γη Φ -Ρ >Φ>Φ>Φ>Φ·Ρ·Ρ (3 >> > Φ > Φ δ > β Ο ·Η »3 β :ιβ β m3 β :<3 β -Ρ β β Μ Ο »3 :<3 :δ β M3 β Α< Ο m3 m3 Φ Αί o -Ρ -Ρ -Ρ -Ρ -Ρ -Ρ -Ρ -Ρ Ο β-Ρ β -Ρ -Ρ -Ρ β -Ρ -Ρ ID β

X β rHaerHaÖrHaOrHSdfi-P-PAlirHrHrH rH M3 rH M3 Λί rH rH g O

β β ·Η Ä ·Η β ·Η £ ·Η £ β 4J Ο ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η β·Η X -Η ·Ρ ·Ρ g Ρ rH -Η -Η »3 ·Η »3 ·Ρ Μβ ·Η »3 ·Η β -Η (3 -Η ·Η -Ρ -Ρ «3 ·Ρ :ιβ <3 -Ρ ·Ρ ·Ρ X1

β β, Μ > X > Αί > Αί > ΡΜ Ό Ρ Pl Αί Αί Αί Αί > Αί > rH .1 M X X

(3 <3 Εη ~ — Ρ K « 4η WWtCKEC ' >Η « S -33-- ·Ρ I rH ^ rH W τ) U) κ ν ^ ^ 1" » ' 1. (1) ίρ rH rH rH rH rH «NrHfNrH C-l 1 Ό +J _r yj tn '— (< tl3 >1 β β — tn •O -Ρ δ δ δ δ δ -Ρ δ δ δ δ -Ρ (3 β ,βΗ ·η -γη -γη ·γπ -γη β -rvγη -γη -γη β γη (3 Φ WP β β β β β ββββββββ tn • W (d -Ρ -Ρ -Ρ -Ρ -Ρ β 1Ρ -Ρ -Ρ -Ρ β -Ρ Η -Ρ • ρ β ρ rH rH ρ ρ tn ι—ι ρ ρ ρ tn 1—ι -ρ β :0 Ρ β -Ρ -Ρ (Νοοοσο ο οο ο ο ο οο <3 Ε-ι CN ρ< in t£> γ- mmm mmm mm Ρ (N <Ν (N (Ν <Ν <Ν(ΝΓΜΙ\|<Ν<Ν<Ν(Ν -Ρ β φ β •Ρ ” Ö . Αί β Φ X ΟΧ Ρ Ο Ρ fN ΓΟ β <3 0) ρ <ν π ρ· m νορ-οοσιρρρρ 33(¾ β •Ρ tn

W

16 96397

Taulukko 4

Esimerkki Komponentti Pinnoitteen omi naisuus "Emä1iluok i tus- 5 arvo" (mA)2 1 Virvoitusjuomatölkin pääty 0,2 0,05 2 Virvoitusjuomatölkin pääty 0,2 + 0,05 3 Virvoitusjuomatölkin pääty 0,2 + 0,05 4 Virvoitusjuomatölkin pääty 0,2 + 0,05 6 Virvoitusjuomatölkin pääty 4-8 7 Virvoitusjuomatölkin pääty < 0,1 10 Täydellinen rengas-aukais- 0,2 + 0,05 15 tava juomatölkin pääty 13 Virvoitusjuomatölkin pääty >10

Huom: 1. Tölkin päädyn halkaisija 65 mm.

20 2. Tölkin ultraäänellä 30 sekunnin ajan; päädyt "normaa- liluokitettiin" käyttäen tavanomaista emaliluokituslaitet-ta, joka toimi 6,3 Villa, ja virta mitattiin milliamppee-reina. Koe-elektrolyytti sisälsi natriumkloridia ja pinta-aktiivista ainetta. 1 ? 96397 17

Taulukko 5

Esimerkki Komponentti Polypropeenipäällysteen ominaisuudet 11 Ruokatölkin Tölkin päädyn ulkopinta muuttu- ϋ pääty maton. Satunnaista tummaa vär jäytymistä kalvon alla työstetyn metallin alueilla (laajen-nusrenkaissa ja kartioupotuk-sessa) 12 Ruokatölkin Tölkin pääty muuttumaton

10 päStY

Huom: 1. Tölkin päädyn halkaisija 73 mm.

2. Päädyt saumattiin hitsisaumattuihin tölkin runkoihin, rungot täytettiin etikkahappo/natriumkloridi-liuoksella, 15 yläpuoleinen pääty saumattiin kiinni ja tölkkejä kuumennettiin yksi tunti 121 °C:ssa . Tölkit jäähdytettiin ja avattiin 24 tunnin kuluttua. Päätyjä tutkittiin visuaalisesti.

Claims (9)

1. Menetelmä sellaisen laminoidun materiaalin valmistamiseksi, joka koostuu polypropeenista sidottuna me-5 tallialustaan, jossa menetelmässä polypropeenikalvo lami-noidaan ainakin yhdelle metallilevyn pääpinnoista ja saatetaan lämpötilaan, joka on yli polypropeenin sulamisläm-pötilan, ja tämän jälkeen laminoitu materiaali jäähdytetään nopeasti, tunnettu siitä, että laminaatti 10 jäähdytetään tasaisesti lämpötilaan, joka on huomattavasti alle mainitun sulamispisteen, valelemalla polypropeeni-päällysteistä laminoidun materiaalin pintaa kylmällä nesteellä, joka liikkuu laminaatin mukana sen jäähdytetyllä pinnalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että laminoitu polypropeenikalvo jäähdytetään ohi sulamispisteensä nopeudella, joka ylittää 200 °C sekunnissa, ja että laminoitu polypropeenikalvo jäähdytetään edullisesti lämpötilaan, joka ei ylitä sen 20 pehmenemispistettä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kylmä neste on huoneenlämpöinen vesi.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 25 menetelmä, tunnettu siitä, että polypropeenikalvo on koekstrudoitu monikerroksinen kalvo, joka käsittää sisäkerroksen sidehartsia, joka on happomodifioitua polypropeenia, ja ulkokerroksen polypropeenia, ja että sidehartsi on edullisesti maleiinihappoanhydridillä modifioitua poly-30 propeenia.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laminointi suoritetaan ensin laminoimalla polypropeenikalvo metallilevylle metallilevyn ollessa lämpötilassa T:, joka on riitävä 35 aiheuttamaan polypropeenikalvon pehmenemisen, mutta alle \ 96Z97 lämpötilan, jossa polypropeenikalvon ulompi pinta vaurioituisi laminoinnin aikana, ja sitten uudelleen lämmittämälr r lä saatu laminaatti lämpötilaan T2, joka on yli polypropee nin sulamislämpötilan, mitä seuraa tasainen ja nopea jääh-5 dytys, ja että lämpötila Ta on edullisesti alueella 120 -230 °C, ja että lämpötila T2 on alueella 210 - 270 °C.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen polymeeri-kalvo laminoidaan metallilevyn toiselle pääpinnalle saman- 10 aikaisesti polypropeenikalvon laminoinnin kanssa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallilevy on elektrolyyttisesti kromattua terästä, jossa on kaksoisker-ros kromimetallia ja kromioksidia.

8. Laitteisto laminoidun materiaalin, joka koostuu polypropeenista sidottuna metallialustaan, valmistamiseksi, mainitun laitteiston käsittäessä välineet (1,3) metal-lirainan ja polypropeenikalvoliuskan syöttämiseksi lami-nointipuristimeen (5,6; 5A, 6A), välineet (8, 8A) metalli-20 rainan lämmittämiseksi lämpötilaan T1# joka on yli polypropeenin pehmenemislämpötilan, ennen kuin se saavuttaa laminointipuristimen, sekä välineet (9, 9A) metalli- ja polypropeeni-laminaatin uudelleen lämmittämiseksi sen jälkeen kun se on jättänyt laminointipuristimen, lämpötilaan 25 T2, joka on yli polypropeenin sulamispisteen, välineen la minaatin nopeaan jäähdyttämiseen, tunnettu siitä, että siinä on väline (7) kylmän nestevirran levittämiseksi laminaatin polypropeenilla päällystetylle pinnalle polypropeenin jäähdyttämiseksi tasaisesti lämpötilaan, joka on 30 huomattavasti alle sen sulamispisteen.

. · 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, * tunnettu siitä, että väline kylmän nestevirran le vittämiseksi koostuu parista jakotankoja (14,15; 25,26), jotka on sijoitettu yksi kummallekin puolelle laminaattia 35 ja kallistettu terävässä kulmassa sen kulkusuuntaan kylmän 96397 nesteen suuntaamiseksi pitkin kulkusuuntaa, tai että vaihtoehtoisesti väline kylmän nestevirran levittämiseksi koostuu kaukalosta (33), jossa on sisääntulo (35) kylmälle nesteelle sen yläosassa ja toisiaan lähestyvät seinämäosat 5 (36,37) jotka määräävät sen pohjalla olevan raon, jonka läpo pystysuoraan laskeutuva laminaattirata voi kulkea nesteen kanssa. 96397