NO152179B - Snefreser, spesielt for paabygging paa jernbanekjoeretoey - Google Patents

Description

Laminat bestående av minst to lag uniaksialt orientert plastfolie.

Denne oppfinnelse angår et laminert ark- eller plateprodukt .av termoplastisk materiale, samt en fremgangsmåte for sam-mes fremstilling.

Ved tidligere forsøk er det fremstilt et

av termoplast dannet, laminert ark- resp. plateprodukt som er meget motstandsdyk-tig mot rivning og mot forplantning av ved rivning dannede rifter (se norsk patentskrift nr. 100 514). Dette laminat består av to, tre eller flere lag av film, som hvert er sterkt orientert i én retning, f. eks. ved koldstrekking. Blant krystallinske polymere som kan orienteres på denne måte, kan nevnes nylon, polyetylentereftalat, polyetylen, polypropylen, polyvinylidenklorid. Orienteringen utføres fortrinnsvis ved en temperatur langt under polymerens smeltepunkt, og filmene blir deretter innbyrdes forenet til et laminat, på en slik måte at orienteringsretningen i nabolag danner en vinkel med hverandre.

I norsk patentskrift nr. 100 515 er det beskrevet hvorledes det kan fremstilles

langstrakte filmer i hvilke orienteringsretningen ligger i en vinkel i forhold til filmens lengderetning. Forklart på en kort-fattet måte skjer dette ved at man i dens lengderetning koldstrekker en film av den polymere, som er blitt ekstrudert i slange-form, hvoretter den strukne slange opp-skjæres på skrå (etter en skruelinje). Det foretrekkes ata laminatlagene blir innbyrdes forbundet ved hjelp av et trykk-følsomt klebemiddel. Laminater av denne type har en større motstandsevne mot rivning enn

man kunne vente bare ut fra den økede samlede tykkelse hos arket. Disse laminater motstår også videre opprivning, hvis de har fått et rivsår. Det er imidlertid funnet at det også ville være fordelaktig å øke slike laminaters rivstyrke når de utsettes for plutselig sjokk. Hos mange laminatark-materialer avtar nemlig motstandsevnen mot videre forplantning av rivsår sterkt hvis rivningen skjer meget hurtig. Det er derfor ønskelig å kunne skaffe et ark-materiale som har øket motstand mot forplantning av sjokk-rivsår.

Det er nu funnet en fremgangsmåte til å fremstille et laminert ark som har øket motstandsevne mot forplantning av rivsår, selv om arket utsettes for sjokk. Produktet består av et laminat i hvilket minst to lag av uniaksielt orienterte filmer av ovennevnte type er bundet sammen på slik måte at orienteringsretningene i nabolag danner en vinkel med hverandre, og arket er karakterisert ved at minst ett av lagene inneholder en flerhet av indre, mikroskopiske hulrom eller spalter hvis utstrekning i retning loddrett på filmen kun er en brøkdel av filmtykkelsen, og som følgelig ikke strekker seg gjennom laget fra den ene overflate til den annen. Det foretrekkes laminater i hvilke alle lagene inneholder slike hulrom. Disse lag fremstilles fortrinnsvis ved at man i det polymere materiale, enten før eller etter orienteringen av filmen, innfører et flyktig eller gassdannende stoff, som deretter fordam-pes eller påvirkes slik at det utvikler gass. Denne gassutvikling skal fortrinnsvis skje etter at filmen er blitt orientert. Deretter blir de orienterte og ekspanderte filmer laminert kryssvis. I enkelte tilfelle kan imidlertid krysslaminering finne sted før man bevirker at filmene ekspanderes.

Det er funnet at produkter av den ovennevnte type har en i overraskende grad forøket motstandsevne mot forplantning av ved sjokkvirkning dannede rivsår. Normalt ville man vente at frembringelse av hulrom eller spalter i et filmlegeme ville minske dettes styrke, men det viste seg at når det gjelder orienterte krysslaminater, forbedrer disse innvendige spalter eller hulrom sjokkstyrken i betydelig grad. Laminater i henhold til oppfinnelsen er derfor særdeles fordelaktig for fremstilling av poser, presenninger og andre produkter som bør ha stor motstand mot sjokk-rivning. Det prinsipp å gjøre materialer mer motstandsdyktige mot spaltning ved å inn-føre en mengde jevnt fordelte, svake produkter, er kjent fra området slagfast plast.

(L. E. Nielsen: «Mechanical Properties of Polymers» New York 1962, side 132).

Filmer til bruk i laminater i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved hjelp av i og for seg kjente fremgangsmåter. Det foretrekkes å benytte krystallinske polymere materialer, som f. eks. polyetylen og etylensampolymere som har høy sp. vekt, eller sterkt krystallisert polypropylen, som også er blitt kalt iso-taktisk propylen. Normale filmer av slike polymere kan orienteres uni-aksielt ved å strekkes ved temperaturer under — fortrinnsvis minst 70° C under — den krystallinske polymeres smeltepunkt. Strekking ved romtemperatur gir tilfredsstillende resultater. Når materialet først er blitt kold-strukket, kan en liten strekking ved en høyere temperatur være fordelaktig for å oppheve spenninger som ellers ville ha tilbøyelighet til å bevirke at arket defor-meres eller «slår seg».

Som det flyktige eller gassdannende stoff foretrekkes det å benytte et stoff som har praktisk talt ingen oppløsende eller svellende innvirkning på den polymere som utgjør filmens hovedbestanddel (hovedpolymeren). Slike flyktige stoffer kan inkorporeres ved at man i hovedpolymeren dispergerer en fra denne meget forskjellig, annen polymer; dispergeringen utføres naturligvis før filmen fremstilles, den fremmede polymer danner da seter for svelling når filmen utsettes for det flyktige stoff, og fordampningen eller ekspanderingen av dette stoff skaffer de ønskede hulrom i filmen. Innføringen av fremmede materialer som kan bringes til å skaffe trykk inne i en film, er beskrevet i U.S. patentskrift nr. 2 948 927. I det sistnevnte patent er for-målet helt forskjellig fra det foreliggende tilfelle, da ifølge patentet det trykkskaf-fende materiale nyttes for å hjelpe til med å splitte opp filmen, slik at det dannes et fibrøst og porøst materiale .Slike trykk-skaffende materialer kan i en begrenset utstrekning anvendes i den foreliggende oppfinnelse, forutsatt at spaltene eller hul-rommene kan holdes på den ønskede dimensjon. Dersom spaltene kommer til å strekke seg fra den ene overflate til den annen, vil produktet bli tekstil-lignende og uegnet for beskyttelse mot f. eks. vann.

Det ønskede resultat oppnås imidlertid

ganske enkelt ved at ekspanderingen av det gassdannende stoff ikke skjer for kraf-tig.

En effektiv måte for å lette tilblan-dingen av små mengder av fremmed polymer til hovedpolymeren består i å tilsette slike pode- og blokkpolymere som kan tje-ne som forbindelsesledd mellom de to faser, eller — med andre ord — som overflate-aktive stoffer i polymerblandingen. Som foran nevnt foretrekkes det å anvende som hovedpolymer polyetylen som har høy spe-sifikk vekt, eller høy-krystallinsk polypropylen, fordi disse har gode mekaniske egenskaper samt god motstandsevne mot svelling. Som eksempler på fremmede polymere som kan inkorporeres i små mengder, fortrinnsvis i menger på ca. 5—10 % av den samlede blanding, kan nevnes polymere akrylsyreestere, som f. eks. polyme-tylakrylat, polyetylakrylat, polymetylmetakrylat, polyetylmetakrylat og lignende. Disse er å anbefale fordi deres monomere reagerer lett med en aktivert hovedpolymer under dannelse av pode- eller blokkpolymere. Ennvidere blir slike polymere lett oppløst eller svellet i mange slags oppløs-ningsmidler, f. eks. aceton, metyletylketon, metylisobutylketon, klorerte hydrokarbo-ner, og lignende. Disse polymere tåler ennvidere høy temperatur, hvilket er fordelaktig under ekstruderingen av filmene. Det kan også benyttes mange andre fremmed-polymere, f. eks. polyvinylestere, polyvinyl-etere, polystyren, polyvinylklorid, cellu-losepolymere, polykarbonater og polyvinyl-butyrol. Hvilke fremmede polymere som kan benyttes, vil en fagmann forstå, når det bare erindres at vedkommende polymer må kunne svelle når den bringes i berøring med et flyktig oppløsningsmiddel som ikke i noen vesentlig grad bevirker svelling eller oppløsning av hovedpolymeren. Den fremmede polymer må selvfølgelig være av en type som ikke løser seg fullstendig i hovedpolymeren, idet den jo skal foreligge i dis-pergert form. Det kan benyttes andre flyktige oppløsningsmidler, f. eks. amylklorid, benzen, klorbenzen, etylenklorid, etylalko-hol og lignende, alt etter arten av den anvendte fremmede polymer.

Det flyktige stoff kan inkorporeres i filmen, som ovenfor beskrevet inneholder den fremmede polymer, ved at filmen føres gjennom et bad av vedkommende stoff i flytende form eller dampform, eller ved at man på annen måte utsetter filmen for innvirkning fra stoffet i tilstrekkelig lang tid til at den fremmede polymere kan ta opp noe av det flyktige stoff. En slik behandlingstemperatur og varighet vil naturligvis variere alt etter de anvendte polymere og flyktige oppløsningsmidler, men kan lett bestemmes i hvert enkelt tilfelle. Filmen kan som sagt behandles med det flyktige oppløsningsmiddel enten før eller etter at den er blitt orientert. Stoffet skal imidlertid først ekspanderes etter at filmen er blitt orientert. Dette kan lett skje ved at filmen føres gjennom en opphetningssone, f. eks. gjennom et ved vanndamp eller varm luft opphetet kammer, gjennom et bad av varmt vann eller over oppvarmede valser, eller ved å utsette filmen for ultra-lyd eller infrarød bestråling. Behandlings-temperaturen skal naturligvis ligge betydelig under hovedpolymerens smeltepunkt, slik at filmens orientering ikke ødelegges. Filmen kan også bli opphetet i et vakuum-Kammer, i hvilket ekspanderingen økes.

De således orienterte og ekspanderte lag forenes innbyrdes på en hvilken som helst egnet, i og for seg kjent måte, f. eks. ved hjelp av klebestoffer eller ved sammen - sveisning ved hjelp av oppløsningsmidler eller varme. Hvis lagene sveises sammen, er det viktig at bare et tynt parti av hvert lags overflate blir påvirket. I denne for-bindelse utgjør den økede tykkelse, som lagenes ekspansjon bevirker, en viktig for-del ved utførelsen av lamineringen. Sam-mensveising kan oppnås ved å innføre et varmt oppløsningsmiddel mellom lagenes overflater like før disse forenes kontinuer-lig, ved f. eks. å ledes mellom et valsepar, eller alternativt kan en flamme eller en annen varmekilde anvendes for å smelte et tynt skikt på lagenes overflater før de bringes sammen for å bli forenet. Det foretrekkes imidlertid å forene lagene ved hjelp av et trykkfølsomt klebemiddel, f. eks. po-lyisobutylen, polyvinylisobutyleter, et normalt klebrig fettsyrepolyamid, hvilke polymere flyter bra i kold tilstand, anvendt enten alene eller sammen med 20—30% av en mikrokrystallinsk voks. Som foran nevnt kan filmens ekspandering også skje etter at lagene er blitt bundet sammen til et laminat.

Det følgende eksempel belyser oppfinnelsen: Eksempel: Polyetylen som har en sp.vekt på 0,96 ved 20° C og en smelteindeks på 0,2 (ASTM D1238 — 52 T) blandes med et pulverfor-met polymetylmetakrylat som har en par-tikkelstørrelse på ca. 10 mikron, slik at det fås en blanding som inneholder 7 vekts-prosent av polymetylmetakrylatet. Denne blanding ekstruderes og blåses opp til en slange, som deretter strekkes ved romtemperatur og tlislutt kuttes skjevt, slik at orienteringsretningen danner en vinkel på 60° med arkets lengderetning. En del av den orienterte slange spaltes imidlertid i sin lengderetning, slik at orienteringsretningen forløper parallelt med arkets leng-ste dimensjon.

Disse filmer, som har en tykkelse av ca. 0,025 mm, anbringes i et acetonbad ved atmosfæretrykk og romtemperatur i 48 timer. Deretter føres filmene gjennom et vanndampkammer, i hvilket de opphetes til ca. 100° C. De ekspanderte filmer som trek-kes ut fra dampkammeret, avkjøles og bin-des sammen, slik at det dannes et 3-lags laminat, ved hjelp av et klebemiddel, nemlig polyvinylisobutyleter som inneholder 20 % mikrokrystallinsk voks. Dette påføres i en tykkelse av ca. 10 mikron. Lagene anbringes med langsgående orientering i midtlaget og lag plassert i 60° orienterings-vinkel på hver sin side av midtlaget, og slik at alle tre lags orienteringsretninger krysser hverandre. Av det således dannede laminat fremstilles sekker som oppviser stor motstandsevne mot forplatning av sjokkrivesår.

Claims (1)

1. Et laminert ark som har minst to lag av uniaksielt orienterte filmer av termoplastisk materiale, av typen nylon, polyetylentereftalat, polyetylen, polypropylen eller polyvinylidenklorid, som er slik forbundet innbyrdes at orienteringsretningene i nabolag krysser hverandre, karakterisert ved at minst ett av de nevnte lag inneholder en flerhet av indre mikro-hulrom hvis utstrekning i retningen loddrett på filmen kun er en brøkdel av filmtykkelsen.