NO163600B - Forsterket fluorpolymer-komposittmateriale. - Google Patents

Abstract

Et nytt kompositt-materiale består av et substratfl o) med en beleggende matrise som innbefatter et første lag (12) av en perfluor-polymer og et overliggende. lag (18) bestående av en perfluor-elastomer,. et fluor-plaststoff, en fluor-elastomer/fluorplast blanding eller en kombinasjon av disse. Perfluor-polymeren i det første laget kan være et perfluor-plaststoff, en perfluor-elastomer eller en blanding av disse. I en separat utfør-else består de nye kompositt-materialer av et substrat belagt bare med et eller flere lag av perfluor-elastomer alene eller som en blanding med perfluor-plaststoff. Når substratet ikke er utsatt for hydrogenfluorid-korrosjon, kan kompositt-materialet bare innbefatte et eller flere lag av en blanding av en fluor-elastomer og et hydrogen-holdig perfluor-plaststoff. Tverrbindende akseleratorer kan brukes for å tverrbinde en eller flere av harpiksene som be-finner seg i nevnte lag. Hvert kompositt-materiale kan ytterst være belagt med et eller flere lag (20) av et f luor-plaststof f)en f luor-elastomer og/eller en blanding av disse.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår nye og brukbare fluorpolymer-komposittmaterialer som innbefatter belagte substrater.

Mer spesielt angår oppfinnelsen en ny fluorelastomer/fluorplastmatrise som kan brukes som et belegg ved fremstilling av forsterkede, vevede komposittmaterialer som er bøyelige,-

har god matriseintegritet og har god tilsetning eller binding til det underliggende substrat. Foreliggende oppfinnelse innbefatter komposittmaterialer som også har usedvanlig god kjemisk motstandsevne, spesielt ved forhøyede temperaturer og i fuktige miljøer. Ved fremstilling av slike kompositt-materialer blir fluorplastmaterialenes meget gunstige kjemiske motstandsevne ved høy temperatur kombinert med. fluorelasto-merenes ønskelige mekaniske egenskaper pa en slik måte at man opprettholder en ønskelig stofflignende fleksibilitet eller bøyelighet.

Den mest velkjente undergruppe av fluorpolymerer er kanskje

de stoffer som ofte betegnes "perfluorplaststoffer" som generelt har utmerkede elektriske egenskaper og fysiske egenskaper, så som lav friksjonskoeffesient, lav, fri overflateenergi (dvs. at det ikke fukter til mange organiske væsker, og har en meget høy grad av hydrofobisitet. Fluorplaststoffer, og da spesielt perfluorplaststoffer (f.eks. difluorplaststoffer som ikke inneholder hydrogen), så som polytetrafluoretylen (PTFE), fluor (etylen-propylen) sampolymer (FEP) og sampolymerer av tetrafluoretylen og perfluor-propylvinyleter (PFA) har motstandsevne mot en rekke forskjellige kjemikalier, selv ved forhøyet temperatur, og dette gjør de spesielt fordelaktige på en rekke industrielle formål og for fremstilling av forskjellige typer hushold-ningsartikler. På grunn av at disse fluorplaststoffer imidlertid har en delvis krystallinsk natur, så har de en stiv-

het eller mangel på bøyelighet som skader anvendelsen av de ovennevnte ønskelige egenskaper. Denne ulempe er. spesi-

elt merkbar ved forsterkede kompositt-materialer, hvor det

er nødvendig med en viss grad av fleksibilitet eller elasti-sitiet.

Den store gruppen av fluorpolymerer innbefatter også stoffer som kalles "fluorelastomerer" som ikke bare er elastomere, men også skjønt i en mindre grad, har de foran nevnte fysiske og elektriske egenskaper man finner i fluorplaststoffer. Fluorelastomerer og heri inngår perfluorelastomerer, har

den lave bøyemodulus og føyelighet som fluorplaststoffene mangler. De hydrogenholdige fluorelastomerene har imidlertid ikke andre fordelaktige fysiske egenskaper som finnes hos fluorpolymerer innenfor et så vidt temperaturområde og i så høy grad, f.eks. som man finner i perfluorplaststoffer. Med andre ord, perfluorplaststoffer har bedre egenskaper innenfor et bredere temperaturområde. De fluorelastomerer som dessuten inneholder hydrogen (dvs. som er delvis fluorert) brytes generelt raskere ned ved høyere temperaturer,

og dette resulterer ikke bare i tap av fysisk integritet og styrke, men også at det dannes flussyre. Flussyre er som kjent meget korroderende for de fleste materialer, og dette innbefatter også de som normalt brukes som forsterkende substrater for tekstil kompositt-materiale, da spesielt fiberglass-substrater. Hvis man følgelig bruker hydrogenholdige fluorelastomer-kompositter i høytemperatur-miljøer, så krever dette relativt hyppige utskiftninger. Selv med disse ulemper, så har imidlertid fluorelastomerer inneholdende hydrogen vært brukt for en rekke forskjellige kommer-sielle formål, hvor man krever en lavere bøyemodulus enn det som man finner i de stivere fluorplaststoffer.

I forbindelse med dette, har det vært gjort forsøk på å anvende forsterkede fluorelastomer-kompositt-materialer, hvor det har vært ønskelig med gode varme kjemiske egenskaper såvel som mekaniske egenskaper, f.eks. lav modulus, ved høyere temperaturer. Et slikt formål har vært høytemperatur-r

utvidélses-skjøter som forbinder store rørseksjoner, f.eks.

i forbindelse med større kraftanlegg. Slike rørseksjoner ble tidligere skjøtet ved hjelp av metallbelger, som, skjønt de kjemisk og .varmemessig er meget sikre, så har de imidlertid minimale varmemekaniske sjokkegenskaper under normale driftsbetingelser, og dette.kan innbefatte temperaturer på opptil 288°C, eller endog opptil 343°C. I et forsøk på å bedre de mekaniske egenskaper på slike metallutvidelses-skjøter, så er det ønskelig med fleksibilitet i et industri-elt stoff, og stoffkompositt-materialer belagt med fluor-elastomer-baserte gummiforbindelser har vært brukt for dette formål.

Slike stoffkompositt-materialer har brukt forskjellige forsterkende materialer,, så som f iberglass-stof f er, belagt med en matrise inneholdende en fluorelastomer-sammensetning basert på sampolymerer av heksafluorpropylen (HFP) og vinylidenfluorid (V^) eller terpolymerer, og heri inngår HFP,

VF2 og tetrafluoretylen. Alle de anvendte fluorelastomer-materialer har inneholdt i det minste noe hydrogen, og alle har derfor den ulempe som er forbundet med utskillelsen av fluss-syre. For at tidligere kjente fluorpolymerkompositt-materialer skulle kunne brukes ved høye temperaturer hvor det er fare for kjemisk korrosjon, så var det vanlig å inkorporere en relativt tykk matrise av den fluorelasto-merbaserte gummi, hvorved man øker materialets stivhet og forsterker de problemer som oppstår ved dannelse av fluss-syre og etterfølgende sprøhet. I et forsøk på å unngå disse problemer, har man anvendt kompositt-materialer hvor man bruker hydrogenholdige fluor-elastomer forbindelser som er forsterket med syreresistente legeringer, så som INCONEL, eller høytemperatursyntetiske stoffer, så. som NOMEX og KEVLAR. Ingen av disse kompositt-materialer har imidlertid-tid den forønskede kombinasjon av god termo-kjemisk motstandsevne samtidig som man har akseptabel matrise-integritet.

Selv når man har brukt nesten kjemisk inerte substrater,

så som PTFE, og disse er blitt belagt med fluorpolymerer, slik det er beskrevet av Westley i US-PS 3.513.064, så har det bare vært mulig å fremstille de resulterende kompositt-materialer ved å bruke sterkt spesifike beleggende materialer på grunn av prosessbetingelsene, slik at de fremstilte kompositt-materialer har hatt egenskaper som har begrenset anvendelsesområde. I håp om å oppnå en forbedret balanse i fluorpolymer-egenskapene, har det tidligere vært gjort forsøk på å kombinere de henholdsvis gode egenskaper i fluorplast og fluorelastomer-materialer ved fremstillingen av belagte stoffer. Slike forsøk har imidlertid kun fremstilt blandinger som enten har de samlede ulemper fra alle komponenter, eller har nedsatte, gode egenskaper, da spesielt ved høyere temperaturer, f.eks. over ca. 260°C. Et typisk eksempel på disse tidligere forsøk er angitt i US-PS 3.019.206 til Robb.

Skjønt perfluorpolymerer, enten de er termoplastiske eller elastomere, har utmerket varmekjemisk stabilitet, så er det vanskelig å danne holdbare bindinger mellom dem og andre materialer på grunn av deres lave, frie overflateenergi og kjemisk inerthet. Denne vanskelighet blir vanligvis unngått ved at man gir en grov overflate for å fremme en mekanisk tilsetning, f.eks. ved å bruke uorganiske fyllstoffer eller slipede eller grove overflater. Spesifike over-flatebehandlinger, f.eks. basert på kjemisk etsing har også vært brukt. Ingen av disse typer teknikk har imidlertid resultert i bindinger som er spesielt sterke eller holdbare under forskjellige miljøpåkjenninger, f.eks. ved ultrafiolett lys eller varmeindusert oksydasjon.

Det er følgelig en hensikt ved foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe et fluorpolymerkompositt-materiale som innbefatter et substrat som er belagt med en fluorelastomer/ fluorplastmatrise. Det foreliggende kompositt-materiale er bøyelig, har god sammenheng i matrisen og det er god tilfesting mellom matrisen og det materialet som virker

som det forsterkende element eller som substratet i materialet, samtidig som man har den lave stivhet som er forbundet med en fluorelastomer, og dette kombinert når det er ønskelig, med fluorplaststoffenes overlegne høytemperaturegenskaper. Det er også en hensikt ved foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et fluorpolymerkompositt-materiale som er relativt lett, men sterkt, og som både kjemisk og varmemessig har overlegne egenskaper, da spesielt ved forhøyede temperaturer og under fuktige betingelser, samtidig som man unngår de polymernedbrytningsproblemer som hittil har vært forbundet med kompositt-materialer hvor man har hatt en beleggende matrise basert på en hydrogeriholdig fluorelastomer.

Det er videre en hensikt ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et fluorpolymer kompositt-materiale med fremragende varmekjemiske egenskaper for bruk som foring i kjemiske beholdere, utvidelsesskjøter og for forskjellige red-ningsanordninger, så som flukthetter, redningsvester, red-ningssklier for fly samt kjemisk beskyttende klær.

Videre er det en annen hensikt ved foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe et kompositt-materiale som har fordelene både for perfluorplaststoffer og fluorelastomerer som kan brukes for fremstilling av fremragende bøyelige konstruk-sjoner, og heri inngår også flerlagede, bøyelige kompositt-materialer, såvel som kompositt-materialer med en enkelt belagt overflate.

Oppfinnelsen tilveiebringer en gradering av fluorpolymerlag til dannelse av en beleggende matrise for påføring på et substrat under fremstillingen av et nytt kompositt-materiale. Nevnte fluorpolymerlag innbefatter perfluorpolymerer så vel som hydrogenholdige fluorpolymerkomponenter som anvendes på en ny og enestående måte, slik at man kombinerer de ønskede, fordelaktige egenskaper på forskjellige fluorpolymerkomponenter. De hydrogenholdige f Iuorpolymerkomponenter innbefatter fluorplaststoffer, fluorelastomerer og blandinger av fluorelastomerer og fluorplaststoffer. Perfluorpolymer-komponenten eller komponentene blir først pålagt og tilveiebringer en hydrogenfri interface, slik at substratmaterialet, som ellers kunne være utsatt for korroderende effekter av hydrogenfluorid som eventuelt måtte utvikles av andre hydrogenholdige fluorpolymerkomponenter, blir beskyttet mot slike effekter samtidig som man opprettholder substratets grunnleggende bøyelighet. En fluorplast-komponent kan også innbefatte et topplag eller et overflatelag eller en del av dette, når det er ønskelig med en termoplast istedet for en elastomer. Hydrogenholdige fluorelastomer-komponenter kan anvendes inne i den beleggende matrisen, slik at de isoleres ved hjelp av perfluorpolymer-laget fra et substrat som eventuelt måtte være utsatt for en HF-korrosjon, samtidig som de er plassert slik at de bedrer bøyeligheten på den resulterende kompositt-membranen.

Når fluor elastomer-komponenten anvendes enten inne i eller

som et topplag, så vil komponenten også funksjonere slik at den bedrer kompositt-materialets føyelighet, og gir overflaten gummilignende egenskaper.

ii^j-ge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et komposittmateriale bestående av et substrat belagt med en matrise, og matrisen er kjennetegnet ved at den består av:

A) et første lag av en perfluorpolymer valgt fra en perfluorplast, en perfluorelastomer, en blanding av perfluorplast og perfluorelastomerer, eller enhver kombinasjon derav, eventuelt sammen med et smøremiddel; og B) et overlaggende lag av en fluorelastomer, en fluorplast, en fluorelastomer/fluorplast-blanding, eller enhver kombinasjon derav; og eventuelt C) et intermediært lag bestående av en fluorelastomer beliggende mellom det første laget og det overliggende lag, og et. toppbelegg valgt fra en fluorplast, en fluorelastomer, en fluorplast/fluordlastomer-blanding eller en kombinasjon derav, hvor substratet eventuelt har blitt behandlet med et koblingsmiddel for å frenrne binding.

Substratet som fortrinnsvis er et tekstilsubstrat, kan være belagt på en

eller begge overflater med matrisen.

Perfluorplasten er f.eks. PTFE, og perfluorelastomeren kan være

KALREZ (DuPont).

Fluorelastomeren eller perfluorelastomeren utgjør fra 10 til 90 vekt-% av blandingen, fortrinnsvis fra 25 til 60 vekt-%.

De nye komposittmaterialene kan bestå av av et substrat som bare er belagt med ett eller flere lag av perfluorelastomeren alene eller som en blanding med et perfluorplaststoff. Når substratet ikke er utsatt for en HF-korrosjon, så kan komposittmaterialet innbefatte kun ett eller flere lag av en blanding av en hydrogenholdig fluorelastomer og et perfluorplaststoff.

I andre utførelser vil den grunnleggende beleggende matrise bestå av elemententene A og B som angitt ovenfor, med en rekke perfluorpolymer-beleggende lag som alle er plassert slik. at. man oppnår de ønskede egenskaper. I de utførelser hvor et substrat er belagt med en matrise bare på en side, kan substratet festes til andre substrater på den annen side. Hvert kompositt-materiale ifølge foreliggende oppfinnelse kan toppbelegges med et eller flere lag av en fluorelastomer, fluorplast og/eller en blanding av en fluorplast eller en fluorelastomer som kan være for-skjellig med hensyn til sammensetning fra et eventuelt annet toplag.

I tillegg kan relativt små mengder av tverrbindende akseleratorer, så som triallyl isocyanurat, triallyl imidazol o.l. brukes for å tverrbinde en eller flere av de harpikser som forefinnes i de beleggende lag, alt etter ønske, ved å bruke høyenergi-elektroner eller aktinisk bestråling.

Kompositt-materialer fremstilt i overensstemmelse med forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse er karakterisert ved god indre matrisesammenheng og tilfesting mellom substratet og fluorpolymer-matrisen. Det kan fremstilles kompositt-materialer med usedvanlig god motstandsevne mot varme og/eller kjemisk nedbrytning, og som kan motstå varme-mekaniske sjokk. Kompositt-materialer ifølge foreliggende oppfinnelse krever langt mindre dekning, dvs. redu-

sert tykkelse på beleggene, sammenlignet med tidligere kjente kompositt-materialer, slik at man får tilveiebragt Tettere ■■■■ zzæssjr-og/eller tynnere, men ikke desto mindre sterkere produkter.

Som substrat kan man bruke ethvert egnet forsterkende materiale som er istand til å motstå de prosesstemperaturer som brukes. Eksempler innbefatter bl.a. glass, fiberglass, keramiske stoffer, grafitt (karbon), PBI (polybenimidazol), PTFE, polyaramider, så som KEVLAR og NOMEX, metallnett, polyolefiner, så som TYVEX, polyestere, så som REEWAY, polyamider, polyimider, novoloid-fenoliske fibre, termo-plaster, så som KYNAR, TEFZEL og KYNOL, polyetersulfoner, polyeterimidler, polyeterketoner, bomull, klede og andre naturlige såvel som syntetiske tekstiler. Substrater kan også bestå av et garn, av tråder, monofilamenter eller andre fibrøse materialer, enten som sådanne eller sammensatt til et tekstilstoff, eller andre vevede, ikke-vevede, knyttede, filtede etc. materialer. Avhengig av substratets natur og bruken av kompositt-materialet, kan det forsterkede materia-

let impregneres, enten først eller samtidig som man pålegger det første polymerlaget, med et egnet smøremiddel eller metningsmiddel, så som metylfenylsilikonolje, grafitt, en sterkt fluorisert væske så som FLUORLUBE eller KRYTOX o.l.,

og impregneringen kan innbefatte et koblingsmiddel. Smøre-midlet eller metningsmidlet utfører 3 funksjoner via-a-vis det forsterkede substrat: (1) som et smøremiddel, det beskytter substratet mot selv-slitasje ved å opprettholde mobiliteten på de forsterkede elementer; (2) som et metningsmiddel, dvs. at det hindrer for sterk inntrengning av det første polymerlaget i substratet, noe som kunne redusere bøyeligheten; og

(3) i et ferdig produkt vil midlet forbli i substratet og hindre inntrengning av fuktighet eller andre nedbrytende kjemikalier gjennom substratet. Smøremidlet eller metningsmidlet kan enten påføres separat med en første gjennomgang eller i kombinasjon med den første påføringen av en perfluor-polymerkomponent.

Foreliggende oppfinnelse innbefatter også en ny fremgangsmåte for fremstilling av foreliggende kompositt-materialer, hvor man på en enestående måte avsetter de forskjellige beleggende lag som innbefatter matrisen slik den er beskrevet ovenfor, spesielt slik at man nedsetter til et minimum de skadelige effekter et eventuelt hydrogenfluorid som måtte utvikles av hydrogenholdige fluorelastomerer eller fluorplaststoffer måtte ha, samtidig som man opprettholder god fleksibilitet. Som sådanne resulterer fremgangsmåten i at man får fremstilt et forbedret produkt med lav modulus med hensyn til stivhet og god kjemisk motstandsevne innenfor et stort temperaturområde, hvorved produktene kan brukes for en lang rekke forskjellige formål.

Det første laget, beskrevet som element A ovenfor, pålegges slik at man får minimal stivhet i det endelige materialet,

og for å få maksimal tilfesting av matrisen til substratet. Påføringen av lag A kan utføres i en eller flere gjennomganger, og for fortrinnsvis slik at eventuelle åpninger i substratet vil i alt vesentlig forbli åpne, slik at man får en god fleksibilitet, spesielt i tilfeller hvor man skal pålegge eventuelle ytterligere topplag som element B. I

de tilfeller hvor man bruker et substrat som er et sammensatt fibrøst materiale, så kan det første beleggende lag påføres elementene i materialet (f.eks. tråder eller garn) før det settes sammen, f.eks. ved dyppebelegging, impregner-ing eller ekstruderingsbelegging. Deretter kan slike materialer settes sammen, f.eks. ved veving, knytting, filting etc.

I de utførelser som innbefatter både en hydrogenholdig fluorpolymer og et kjemisk utsatt substrat, f.eks. et som er utsatt for HF korrosjon, så må det første perfluorerte laget være tilstrekkelig til at man beskytter det forsterkende substratet, og da spesielt et fiberglass-substrat,

fra kjem kalier så som hydrogenfluorid. Avhengig av substratet så kan man eventuelt bruke ytterligere tynne lag av perfluorpolymer for å sikre at det forsterkende element har et tilstrekkelig beskyttende lag. Med passe valg og påføring av beleggende lag, kan man hindre en inntrengning av aggresive kjemikalier, så som hydrogenfluorid ved hjelp av den beskyttende hydrogenfrie perfluorpolymer-grenseflaten samtidig som man opprettholder bøyelighet på kompositt-materialet .

Det første laget blir så dekket med et eller flere lag av

en fluorplast, fluorelastomer, en blanding av en fluor-elastomer og fluorplast eller en kombinasjon av disse, slik dette er beskrevet som element B ovenfor. Fortrinnsvis bør denne delen av matrisen innbefatte et eller flere lag

av en blanding som inneholder fluorelastomeren i slike mengder at man får en passende balanse av fluorpolymeregenskaper i kompositt-materialet. Når man f.eks. ønsker et kompositt-materiale med utpregede elastomer-egenskaper, så kan man bruke økende mengder av fluorelastomer i blandingen. Man har funnet at ved en kombinasjon av lagene A og B, da spesielt ved å bruke en blanding av en fluorelastomer og fluorplast ifølge foreliggende oppfinnelse, så kan man oppnå tilstrekkelig indre sammenheng i matrisen såvel som en tilfesting av matrisen til substratet bare ved å bruke varme, og uten en eventuell fysisk eller kjemisk behandling av substratet eller de individuelle matriselagene og uten å bruke forbindelser som fremmer tilfestning mellom matrise og substrat. Ved bruken av foreliggende matrise, og da spesielt ved å anvende lag vis-a-vis hverandre og substratet ifølge foreliggende oppfinnelse, så kan man opprettholde tilstrekkelig grad av feste-evne samtidig som man har den

ønskelige bøyelighet og de ønskelige egenskaper på de forskjellige fluorpolymerkomponentene i matrisen. Dette gjør det også mulig å velge et eller flere topplag som har egenskaper både fra en fluorplast eller en fluorelastomer eller kombinasjoner av disse, alt etter ønske.

Så snart det første laget og eventuelt dekkende lag er blitt avsatt, så kan man velge et topplag, enten av en fluorplast eller eventuelle ytterligere fluorelastomerlag. Et overflatelag av en perfluorplast, så som PTFE, eller en perfluorelastomer, så som KALREZ, eller den fluorpolymerblanding hvor man anvender sampolymeren av en perfluorert polyvinyl og som er beskrevet i US-PS 4.252.859 til Concannon et al., gir bedre varmeegenskaper og motstandsevne mot kjemisk korrosjon, enn f.eks. den utførelsen hvor man har en hydrogen-holdig fluorelastomer eller blandinger som inneholder en fluorelastomer.

Påføring av lag på matrisen kan utføres ved dyppebelegging fra en vandig dispersjon, men man kan også bruke enhver annen kjent fremgangsmåte, f.eks. påsprøyting, dypping eller påhellningsbelegning, enten fra vandige dispersjoner eller oppløsningsmiddeldispersjoner, kalandrering, laminering o.l., for derved å fremstille et belegg på velkjent måte.

Med begrepet "fluorplast" slik det brukes her, innbefatter både hydrogenholdige fluorplaster og hydrogenfrie perfluor-plaster hvis intet annet er angitt. Fluorplaststoffer betyr i alt vesentlig polymerer med generell parafinisk struktur, og hvor noe eller alle hydrogenatomer er erstattet med fluoratomer, og innbefatter bl.a. polytetrafluoretylen (PTFE), fluorinert etylen propylen (FEP) sampolymer, perfluoralkoksy (PFA) harpiks, polyklortrifluoretylen (FCTFE)

og dets sampolymerer med TFE eller (VF),,, etylenklortrifluor-etylen (ECTFE) sampolymer og dens modifikasjoner, etylen-tetrafluoretylen (ETFE) sampolymer og dens modifikasjoner, polyvinylidenfluorid (PVDF), og polyvinylfluorid (PFV).

På lignende måte innbefatter begrepet "fluorelastomer" både hydrogenholdige fluorelastomerer så vel som hydrogenfrie perfluorelastonerer hvis intet annet er angitt. Med en fluorelastomer forstås enhver polymer med elastiske egenskaper eller høy grad av føyelighet, og som inneholder en eller flere fluorerte monomerer med en etylenisk umettethet, såsom vinylidenfluorid, og.eventuelt en eller flere andre forbindelser som inneholder en etylenisk umettethet. Den fluorerte monomeren kan være en perfluorert monoolefin, f.eks. heksafluorpropylen eller tetrafluoretylen, eller en delvis fluorert mono-olefin som kan inneholde andre substituenter, f.eks. klor eller perfluoralkoksy, f.eks. vinylidenfluorid, pentafluorpropylen, klortetrafluoretyl og perfluoralkylvinyl-eter, f.eks. perfluor (metylvinyleter) eller (propylvinyl-eter); og mono-olefinen er fortrinnsvis rett eller forgrenet med en terminal etylenisk dobbeltbinding. Elastomeren består fortrinnsvis av enheter fremstilt av fluorholdige monomerer. Slike andre monomeerer kan f.eks. innbefatte olefiher med

en terminal etylenisk dotbeltbinding, da spesielt etylen og propylen. Elastomeren vil normalt bestå av karbon, hydrogen, oksygen og fluoratomer.

Enhver fluorpolymerkomponent kan også inneholde en funksjonell gruppe, såsom karboksyl, og sulfonsyre og salter av disse, halogen så vel som reaktivt hydrogen på en alkyl-sidekjede.

Foretrukne elastomerer er kopolymerer (i det følgende betegnet sampolymerer) av vinylidenfluorid og minst en annen fluorert monomer, da spesielt en eller flere heksafluorpropylen, pénta-fluorpropylen, tetrafluoretylen og klortrifluoretylen. Tilgjengelige fluorelastomerer innbefatter sampolymerer av vinylidenfluorid og heksafluorpropylen, og terpolymerer av vinylidenfluorid, heksafluorpropylen og tetrafluoretylen,

som selges av DuPont som VITON og av 3M som LUOREL <p>g av Daiken som DAIEL. Andre elastomere sampolymerer av vinylidenfluorid og klortrifluoretylen er tilgjengelige fra 3M som

Kel-F. Man kan også bruke AFLAS, som er en sampolymer av

TFE og propylen, og som fremstilles av Asahi.

Foretrukne perfluorelastomerer innbefatter elastomere sampolymerer av tetrafluoretylen med perfluoralkyl sam-momonerer,

så som heksafluorpropylen eller perfluor (alkylvinyleter)

sam-monomerer representert ved

hvor R^ er en perfluoralkyl eller perfluor (cyklo-oksa alkyl) gruppe. Spesielt foretrukket er perfluorvinyletrene hvor R^ er valgt fra de følgende: -CH^, - C^ F^,

hvor n = 1-4 og X = H, Na, K eller F. Spesielt kan man bruke KALREZ som er en sampolymer som innbefatter TFE og perfluormetylvinyleter (PMVE).

Hvis det er ønskelig, så kan man på velkjent måte bruke fyllstoffer eller additiver, så som pigmenter, mykningsmidler, stabilisatorer, fyllstoffer o.l. i matrisesammensetningen. F.eks. kan man bruke stoffer så som grafitt, sot, titandiok-syd, aluminiumoksyd, aluminiumoksyd trihydrat, glassfibere, glassperler eller mikrokuler, karbonfibere, r<p>ayresiumoksyd, silisiumdioksyd, asbest, ullastonitt, glimmer o.l.

Pålegningen av de forskjellige matriselagene på substratet ifølge foreliggende oppfinnelse, skjer i alt vesentlig ved hjelp av fremgangsmåten som innbefatter følgende trinn: 1. Hvis det er nødvendig eller ønskelig, fjerne over-flatebehandlingsstoffer fra substratmaterialet, f.eks.

i forbindelse med vevet fiberglass, ved at man oppvarmer

substratet eller vasker et vevet, syntetisk stoff.

2. Pålegger som et første lag på en eller to overflater av substratet, en perfluorpolymer, fortrinnsvis en perfluorplast, så som PTFE eller en perfluorelastomer så som KALREZ eller blandinger av disse. Som nevnt ovenfor, så innbefatter en utførelse av oppfinnelsen et eller flere lag av en perfluorelastomer eller en blanding av disse, pålagt substratet, hvorved man får fremstilt et kompositt-materiale. Som nevnt ovenfor så kan man bruke et egnet metningsmiddel eller smøre-middel, fortrinnsvis en metylfenylsilikonolje, f.eks. i en blanding inneholdende fra 2 til 4 vekt-deler smøre-middel, pålegges substratet, enten før man pålegger polymeren eller samtidig med at denne pålegges. I de tilfeller hvor man har tilstrekkelig med bøyelighet, så kan man bruke et koblingsmiddel for å bedre tilfest-ningen av matrisen til substratet. Som nevnt tidligere pålegges det første laget slik at man får minimal stivhet i komposittmaterialet, og man kan bruke et relativt lett lag avhengig av substratets vekt og porø-sitet. Som nevnt ovenfor, kan substratet belegges bare på en overflate, mens substratets annen overflate kan festes, f.eks. til et annet substratmateriale. 3. Pålegger et eller flere lag som et topplag på det første laget, en fluorplast, en fluorelastomer, en blanding av en fluorelastomer og en fluorplast, fortrinnsvis en perfluorplast, f.eks. PTFE eller en kombinasjon av slike. Når man bruker en blanding av fluor-elastomer og et fluorplaststoff, enten alene eller som et lag på toppen av et fluorelastomerlag, så bør blandingen inneholde fra 10 til 90 vekt-% av fluorelas-tomerkomponenten, fortrinnsvis fra 25 til 60 vekt-%. 4. Hvis det er ønskelig, kan man pålegge et topplag enten av et fluorplaststoff, og igjen fortrinnsvis et perfluorplaststoff, så som PTFE eller smeltefremstill-bare sampolymerer av TFE eller et topplag bestående av et ytterligere lag av en fluorelastomer, fortrinns-

v

vis en perfluorelastomer, eller en blanding av en fluor-elastomer og et fluorplaststoff.

5. Eventuelt så kan man pålegge et overflatelag av

et fluorplaststoff med større tykkelse ved ekstrudering eller ved laminering av en smeltebearbeidbar film, f.eks. av PTFE, FEP eller PFA, eller en fluorelastomer så som VITON, AFLAS eller KALREZ.

Det er videre klart en fordel at kompositt-materialer ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles, hvis dette er ønskelig, ved såkalt vandig dispersjonsteknikk. Fremgangsmåten kan utføres under slike betingelser at man ved hjelp av varme kan frembringe den forønskede sammenheng i matrisen og tilfestning til substratet. En foretrukken fremgangsmåte for fremstilling av foreliggende kompositt-materialer innbefatter at man først pålegger en perfluorpolymer fra en latex eller dispersjon på et egnet fremstilt substrat ved en temperatur som fører til en smeltning og tilfestning av den pålagte polymer. Etter dette laget pålegger man et overlag bestående av fluorelastomer, et fluorplaststoff eller en blanding av en fluorelastomer og et fluorplaststoff, fremstilt fra en latex eller dispersjonsblanding, og denne pålegges på en slik måte at man tørker belegget, men ikke overskygger den øvre temperaturgrense for den mest varme labile komponenten. De resulterende delvis konsoliderte beleggende lag kan så underkastes moderat varme under trykk for ytterligere å styrke det pålagte lag. Kalandrering er en hensiktsmessig fremgangsmåte for å oppnå dette resultat. Topplaget blir så pålagt ved en temperatur som er tilstrekkelig høy til å smelte den komponenten som har det høyeste smeltepunktet, for derved å frembringe en fullstendig konso-lidering med minimal varmeeksponering for den mest varme-labile komponent. En latex er ofte tilgjengelig for dette formål. Eventuelt kan topplaget pålegges ved ekstruksjons-pålegning, kalandrering eller at man laminerer polymeriske komponenter på det tidligere konsoliderte laget. Ekstruk-sjonspålegning er mest fordelaktig når det er ønskelig med et skummet topplag.

Det er underforstått at i enhver utførelse ifølge fore-..ggende oppfinnelse kan det øvre eller overflatelaget pålegges

>m et skum for å øke sammenpressbarheten eller for å øke

-/kkelsen med lav tetthet.

rie følgende additiver kan brukes i fremgangsmåten for fremstilling av matrisesammensetningen: et overflateaktivt middel så som et anionisk aktivt middel eller et ikke-ionisk aktivt middel, et kremdannende middel, så som natrium eller ammoniumalginat; et viskositetsregulerende middel eller et fortykningsmiddel, så som metylcellulose eller etylcellu-lose; et fuktemiddel, så som en fluorert alkylkarboksylsyre et organisk oppløsningsmiddel, en sulfonsyre; eller en film-danner.

De fordelaktige egenskaper ved kompositt-materialer ifølge foreliggende oppfinnelse, fremgår mer detaljert og er illustrert med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor

Fig. 1 og IA viser skjematisk snitt gjennom vevede kompositt-materialer som er fremstilt ved hjelp av flere utførelser ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et forstørret skjematisk snitt gjennom et åpent vevet fiberglass kompositt-materiale belagt ifølge en utfør-else av oppfinnelsen. Fig. 3 er et diagram som viser forholdet mellom strekkfasthet og tid for et kompositt-materiale fra eksempel 2 ved forhøyede temperaturer i luft. Fig. 4 er et diagram som viser forholdet mellom strekkfasthet og tid for kompositt-materialet ifølge eksempel 2 i foreliggende oppfinnelse når dette ble nedsenket i 2 N svovelsyre ved dettes kokepunkt.

På fig. 1 er det tidligere sammensatte (vevede) garn 10

først blitt behandlet med en silikonolje som så er belagt med et første fluorpolymerlag 12 som fullstendig dekker både renning 14 og veft 16 på garnet 10. Laget 12 er så pålagt et lag 18 bestående av en blanding av en fluorelasto-

mer og et fluorplaststoff. Det resulterende kompositt-materiale kan ytterligere belegges med et eventuelt fluorplast eller fluorelastomer topplag 20 slik det er vist på tegningen.

Fis. IA viser et vertikalt snitt gjennom et vevet kompositt-materiale hvor det første beleggende lag 12 er pålagt garnet før dette er satt sammen (vevet) og derved fullstendig omgir alle fibrene i garnet 10. Et slikt kompositt-materiale har bedret fleksibilitet avhengig av sammensetningen på laget 12.

Fig. 2 viser avsetningen av de forskjellige lagene i en beleggende matrise ifølge en utførelse av oppfinnelsen hvor substratet er vevet. Det er vist et forstørret snitt av et vanlig vevet substrat hvor både renning 12 og veft 16

på garnet 10 først er belagt med et lett lag av smøremiddel (ikke vist) og en fluorpolymer 22. Laget 22 er avsatt på

en slik måte at det dekker og beskytter garnet 10 samtidig som man får frie og klare åpninger 24 i det vevede substratet, hvorved man ikke i vesentlig grad svekker kompositt-materialets totale bøyelighet. Det første belagte substrat blir så pålagt et overlag 26 av en fluorelastomer/fluorplast-blanding ifølge foreliggende oppfinnelse, og som dekker garnet 10, og heri inngår en renning 14 og veft 16, såvel som åpningene 24, som når de fylles med en mer elastisk blanding 26, gir det resulterende kompositt-materiale en lavere bøyemodulus.

Oppfinnelsen og dens fordeler er videre illustrert ved hjelp av de følgende eksempler. I disse eksempler er det illustrert kompositt-materialer hvor man bruker en rekke forskjellige substrater og beleggende matriser ifølge foreliggende oppfinnelse. De fremgangsmåter man brukte for kjemisk og fysisk prøving og bestemmelse av egenskaper for kompositt-materialer fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse og for kontroll-materialene, er angitt nedenfor.

Eksepel 1.

I overensstemmelse med en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse, ble et fiberglass-substrat, Chemfab nr. 15227, med en vekt pa o 610,3 g/m 2varmerenset for å fjerne gjenværende overflatebehandling. En kombinasjon av PTFE (TE-3313) fremstilt fra DuPont som en vandig dispersjon, 60% faste stoffer) og metylfenylsilikonolje (ET-4327 fremstilling av Dow Corning som en vandig emulsjon, 35% faste stoffer) ble så pålagt overflaten av substratet ved dypping, tørking og sammensmelting i et 2-sone beleggende tårn med tørkesonetemperaturer på ca. 93,3-176,7°C og en sin-sintringssone på ca. 371,1°C. Belegget, inneholdt 93 deler PFTE, 7 deler metylfenylsilikon. Kombinasjonen ble på-

lagt som et meget lett underlag i en vekt på 169,5 g/m for å unngå uønsket stivhet. Bare selve garnfibrene i substratet ble belagt, og åpningene forble i alt vesentlig åpne.

Et annet lag som totalt veiet 678,1 g/m 2, ble pålagt fra en blanding av VITON B fluorelastomer (VTR-5307 fra DuPont som en terpolymerlateks, 60-65% faste stoffer) og PTFE (TE-3313). Laget ble pålagt ved flere gjennomganger ved dypping, tørking og herding i et 2-sone tårn med en tørke-temperatur fra 93,3-176,6°C og en sintringssonetemperatur på bare 260°C. Blandingen som er betegnet FMK-4-10-B, besto av 60% PTFE; og 40% termopolymerfluorelastomer pr. vekt.

Materialet ble ferdigbehandlet ved at det belagte stoff

ble kalandrert ved en temperatur på 149°C, og deretter tørket ved at substratet ble ført gjennom, tårnet for å smelte eller å sintre belegget, og dette ble utført ved en temperatur på ca. 371,1°C.

Eksempel 2

Som angitt i eksempel 1 ble et kompositt-materiale fremstilt fra et varmerenset glasskledesubstrat (Chemfab Style nr.

122, 1085,0 g/m 2) ved at man brukte samme primersammensetning til en vekt på 1356,3-1390,2 g/m 2 og samme blanding til en vekt på 1831,0-1898,8 g/m<2>. I tillegg til dette la man et topplag av PTFE ved flere gjennomføringer gjennom TE-3313, slik at det totale komposittmaterialets vekt var fra 2034,4 til

2

2102,2 g/m . I dette eksempel ble topplaget av PTFE pålagt etter at man hadde pålagt blandingen som ikke var kalandrert

på forhånd, ved dypping, tørking og herding ved 310°C.

Det resulterende materialet ble kalandrert og bearbeidet

gjennom tårnet, tørket og herdet i en sone på 370,1°C for å smelte eller å sintre belegget. Det såkalte tørrsmeltede komposittmaterialet ble gitt et topplag av PTFE ved dypping i TE-3313, deretter tørket og så smeltet ved 371,1°C. Kompo-

i kg/ cm på 250,0/245,6 kg/cm 2renning til veft, bøying i kg/cm på 250,4/242,2 kg/cm renning til veft, og en rivstyrke i kg på 104,8/133,9 renning og veft. Beleggets tilsetning ble målt til 4,12 kg/cm og porøsiteten var 3,963 l/time/m .

Fire ytterligere kompositt-materialer ble fremstilt som beskrevet i eksempel 2, idet man brukte glasskledeforsterk-

ende materialer med lettere vekt og proporsjonalt lettere oppbygning av de forskjellige matrisekomponenter, slik det er vist i den følgende tabell.

Disse kompositt-materialer ble prøvet som angitt i tabell I nedenfor:

Dessuten ble eksempel 2A prøvet etter 9 mnd bruk i en ekspan-sjonsfuge i en elektrisk kraftstasjon. Materialet i bruk viste betydelig mindre nedbrytning enn vanlige fuger basert på en fluorelastomer.

Eksemplene 3- 8.

Seks ytterligere kompositt-materialer ble fremstilt som beskrevet i eksemplene 1 og 2, bortsett fra at forholdet fluor-elastomer/PTFE blanding ble variert påfølgende måte:

Disse kompositt-materialer ble prøvet som angitt i tabell III nedenfor:

Fremstilling av kontrollprøver.

Et kontroll kompositt-materiale A ble fremstilt ved å bruke Chemfab Style 15227 glassklede (610,3 g/m 2) ble ble varmerenset for å fjerne gjenværende overflatebehandling. Dette substrat ble så o belagt til en vekt på o 1390,2 g/m 2med en blanding av (a) en fluorelastomer (L-6517 fremstilles av 3M og er en sampolymerlateks, 55% faste stoffer) og (b)

PTFE (Teflon 30B fra DuPont) i et vekt-forhold på 80/20

(PTFE/fluorelastomer) pr. vekt. Belegget ble påført ved flere gjennomganger ved en prosesstemperatur på 204,4°C. Kontroll B er det samme som kontroll A, bortsett fra at den er tørrsmeltet som kompositt-materialer ifølge foreliggende oppfinnelse. Kontroll C er det samme som kontroll B, med et tilsmeltet topplacj av PTFE (TE-3313) i en mengde som tilsvarer ca..42,4 g/m .

Resultater av fysiske prøver på disse materialer er angitt i tabell IV.

Eksemplene 9 A- C

Det ble utført en sammenligning ved å bruke prøver av kompositt-materialer fremstilt som beskrevet i eksemplene 1 og 2, men ved å bruke forskjellige kommersielt tilgjengelige fluorelastomerer. Det første kompositt-materialet 9A ble fremstilt i alt vesentlig som materiale fra eksempel 6. Kompositt-materiale 9B ble fremstilt i alt vesentlig på samme måte, men man bruke L-6517 fluorelastomeren (en 3M sampolymerlateks, 55% faste stoffer). På lignende måte ble kompositt-materialet 9C fremstilt ved å igjen bruke en annen 3M fluorelastomer (L-6546, en terpolymerlateks som inneholder 60% faste stoffer) istedet for DuPont VTR .... 5307..

Resultatene av fysiske prøver utført med disse kompositt-materialer er angitt i tabell V.

Eksempler 10 A- C

Kompositt-materialet 10A ble fremstilt ved å bruke Style 15227 glassklede (610,3 g/m 2) som først ble varmerenset for å fjerne gjenværende overflatebehandling. En kombinasjon av PTFE (TE 3313) og metylfenylsilikonolje (Dow Corning) ble så på• lagt su• bstratoverflaten i en mengde på 169,5 g/m 2. Et nytt lag av en blanding av 3M fluorelastomeren (L-6517) og FEP harpiks (DuPont TE-9503) vandig dispersjon, 55% faste stoffer) i et forhold på 40/60 ble så pålagt ved flere gjen-nomføringer i en mengde på o 271,3 kg/cm 2. Komposittt-materialet ble så pålagt et topplag av PTFE (TE 3313) i en mengde på 169,5 g/m 2, hvorved man fikk en kompositt-material vekt på 1220,7 g/m 2. Et annet kompositt-materiale 10B ble fremstilt ved å bruke en 40/60 blanding av 3M L-6546 fluorelastomeren og DuPont-9503, og et tredje kompositt-materiale ble på lignende måte fremstilt ved å bruke en 40/60 blanding av DuPont VTR 5307 og TE-9503.

Resultater av fysiske prøver utført med disse kompositt-materialer er angitt i tabell VI:

Eksemplene 11 A- C

Det ble fremstilt kompositt-materialer med andre forsterkende elementer enn glass, som angitt i tabell VII. Kompositt-materialene 11A, 11B og 11C ble fremstilt som beskrevet i eksempel 2, idet man bruke en tre-komponent matrise bestående av en PTFE-silikonolje-primer, en intermediær blandings-komponent og et topplag av PTFE.

Kompositt-materiale fremstilt som beskrevet i eksempel 11 ble prøvet, og resultatene er angitt nedenfor. Varmluft og varmsyrebehandling, prøveresultater. % strekkfasthet ( i renning) beholde etter behandling.

Eksemplene 12 A- D

Fire ytterligere kompositt-materialer ble fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten fra eksemplene 1 og 2, men smøremidlet/ metningsmidlet var enten (1) en ET-4327 metyl-fenyl sili-konoljeémulsjon pålagt i FMK-4-10-A (Chemfab indre betegnelse for blandingen av TE-3313 (DuPont) og ET-4327 (Dow Corning Corp.) inneholdende ca. 93 vekt-% PTFE og 7 vekt-% silikonolje fortynnet med vann til en spesifik tetthet på 1,32); (2) ET-4327 metylfenyl silikon i en vandig oppløsning (en blanding av et volum ET-4327 metyl-fenyl silikonoljeemulsjon fremstilt av Dow Corning, og 8 volumdeler rent vann); (3) ET-4327 metyl-fenyl silikon i en vandig oppløsning, en volum-del:4 volumdeler rent vann; eller (4) en blanding av 9 vekt-deler ET-4327 fortynnet med vann 1:8 pr. volum) og 1 vekt-del AQUADAG E kolloidal grafitt-dispersjon. Med unntak av materialet som hadde en første dypping i nevnte FMK-4-10-A, så påførte man et nytt lag av TE-3313 (spesifik tetthet 1,35 g/cm"^) etter påføringen av smøremidlet. De fire kompositt-materialene ble så gjort fullstendige som beskrevet i eksemplene 1 og 2.

De resulterende materialer ble prøvet for vekt, tykkelse, strekkfasthet, rivstyrke og bøyestyrke, og beleggstilfesting og MIT bøyeevne. Resultatene er vist i tabell IX.

Eksempel 13.

Det ble fremstilt kompositt-materialer ved å bruke TE-5489 (lavkrystallinsk, føyelig, perfluorinert TFE-sampolymer fremstilt av DuPont) harpiks-dispersjon på følgende måte.

I eksempel 13 ble Chemfab Style 116 glass varmerenset og gitt fire påsmeltningsdypper med full styrke av TE-5489

(33% faste stoffer, spesifik tetthet pa 1,23 g/cm 3, 9,5

eps i viskositet). Det varmerensede substrat som hadde en vekt på 103,1 g/m <2> absorberte totalt 23,7 g/m <2>av nevnte TE-5489. Mikroskopisk undersøkelse av produktet avslørte et belegg som var elastisk, uten sprekker og uten synlige merker, og som innkapslet garnet og var godt fetet til dette.

Eksempel 14.

Eksempel 14 ble fremstilt ved å helle 25 g TE-5489 pa et stykke på 7,62'x 12,7 cm av varmrenset og silikonbehandlet 15227 glassklede i et trau. Vannet ble tørket vekk i en luftsirkulerende ovn, 75°C, og det resulterende stoff mettet med den tørkede polymeren, ble holdt mellom plater i en presse i ca. 10 minutter ved 204,4°C. Det resulterende kompositt-materialet var meget bøyelig og føyelig, og belegget var. sterkt og elastisk, og var motstandsdyktig mot skraping.

Eksempel 15 A- C

Eksemplene 15 A og B ble fremstilt på følgende måte. Etter varmrensing ble 2 lengder av Chemfab Style 129 glastéklede

(210,2 g/m2) (ECD 225 1/3, 38 x 40) belagt ved flere gjennom-gjennomganger i dispersjonen av en 50:50 (vekt) blanding av TE-5489 og en kommersielt tilgjengelig perfluorinert harpiks-dispersjon. Etter siste pålegning ble produktet tørket. Eksempel 15A ble ført 7 ganger gjennom en slik blanding, fremstilt med TE-3313, noe som resulterte i et kompositt-materiale med en vekt pa 323,5 g/m 2. Eksempel 15B ble ført 6 ganger gjennom en blanding fremstilt av TE-9503 varmekonsentrert i laboratoriet til et innhold av faste stoffer på 63%, og dette resulterte i et produkt med en vekt pa 313,6 g/m 2. Disse eksemplene ble prøvet som vist nedenfor.

Eksempel 15C ble fremstilt på følgende måte. Etter vann-rensing ble Chemfab Style 15227 glassklede (610,3 g/m<2>) (ECB 150 4/3, 18 x 19) behandlet med silikonolje ved å dyppe kledet i ET-4327 fortynnet 1:8 pr. volum med vann, fulgt

av tørking og herding ved 343,3°C. Et første lag av en 50:50 (vekt) blanding av TE-3313 og TE-5489 ble så pålagt ved dypping, avskraping med glatte staver, tørking og herding

ved 260°C. Dette første laget veide 172,9 g/m<2>. Et topp-

lag av FMK-4-10-B ble så pålagt med 5 suksessive halvsmeltende gjennomganger, og totalt ble det pålagt 600,2 g/m 2. Et topplag på 33,9 g/m 2 av PTFE ble pålagt i en enkelt halvsmeltet gjennomgang gjennom TE-3313 med en tetthet på 1,30. Materialet ble så kalandrert, og til slutt smeltet ved en enkelt tørrsmeltingsgjennomgang ved 382,2°C.

Det ferdige kompositt-materialet var mykere enn eksemplene

1 og 2. Belegget, skjønt det ikke er så blankt og føles mer sammenpressbart enn beleggene i eksemplene 1 og.2, så er det ellers meget holdbart når materialet ble underkastet grov behandling, såsom skraping og sammenklemming. Renningdns strekkfasthet i dette materialet var 154,1 g/cm, mens beleggets tilfestingsevne var 1,59 g/cm.

Eksemplene 16 A- F

Eksempel 16A ble fremstilt ved å gi Chemfab Style 100-20

vevet KEVLAR stoff (ca. 16 x 16 tråder pr. vm 2, og en vekt på 223,8 g/m 2, garnkonstruksjon ukjent), 2 avstrøkne smelte-dypper gjennom ufortynnet TE-5489 dispersjon. Herdings-temperaturene var 287,7 under begge passeringer. Den ferdige vekt på stoffet var 301,8 g/m 2.

Eksempel 18B ble fremstilt med den samme forsterkning som eksempel 16A og ble gitt en enkelt smeltedypp gjennom TE-5489 under de samme betingelser som angitt i begynnelsen

2

av eksempel 16A, slik at den totale vekt ble 267,9 g/m .

Dette ble fulgt av tre såkalte halvsmeltende dypper, gjennom FMK-4-10-B hvor stoffet mellom hver gjennomgang ble renset

ved hjelp av en visker, og hvor herdingstemperaturen var 260°C, og dette hevet den totale vekt henholdsvis til 386,5, 457,7 og 576,4 g/cm 2. Materialet ble til slutt herdet ved en gjennomgang ved 371°C.

Eksempel 16C ble fremstilt med det samme forsterkende materiale som eksemplene 16A og 16B, men i eksempel 16C besto det første belegget av en blanding av 50 vekt-% PTFE fra TE-3313 og 50 vekt-% polymer fra TE-5489 pålagt ved en såkalt smeltende dypping ved 287,7°C. Den totale vekt av forsterkende materiale og det således første laget var 284,8 g/m 2 . Som et topplag påola man tre dyppinger med FMK-4-10-

B som ble tørrsmeltet i alt vesentlig som fremstilt i eksempel 16 B, noe som ga et ferdig produkt hvis vekt var 569,6 g/m 2. De tre produktene ble prøvet som vist i den følgende tabell.

En forsterkning for eksemplene 16D, E og F ble fremstilt ved å varmerense Style nr. W-134 vevet grafitt-stoff

(196,7 g/m 2 , ca. 12 x 12 tråo der pr. cm 2fremstilt av Fiberite Corporation) ved herding ved 320°C. Eksempel 16D ble så fremstilt ved å gi forsterkningen to såkalte smeltende dypper gjennom en TE-5489 dispersjon ved 287,8°C. Den ferdige veften var 281,4 g/m 2.

Ved fremstillingen av materialet fra eksempel 16E, ble det varmerensede grafitt gitt en silikonbehandling ved dypping av det forsterkede materialet.gjennom. ET-4327 fortynnet 1:8 pr. volum med vann fulgt av tørking og herding ved 260°C. Dette ble fulgt av en med dypping gjennom TE-5489 og herding ved 287, 7°C, noe som ga det 203,4 g/m 2 silikonbehandlede stoffet en total vekt pa 250,9 g/m 2. Tre ytterligere avstrøkne, halv-smeltede lag av FMK-4-10-B ble pålagt og fulgt av herding ved 260°C, noe som bragte vekten til 403,5, 461,1 og 532,3

2

g/m henholdsvis etter hver gjennomgang. Til slutt ble det utført en herding ved 371,1°C.

Eksempel 16F ble fremstilt i alt vesentlig på samme måte

som eksempel 16E, idet man brukte et silikonbehandlet forsterkende materiale, men med en 50:50 blanding av TE-3313

og TE-5489 istedet for TE-5489 som det første laget. Vekten etter dette trinnet var 264,5 g/m 2. Tre avstrøkne, halvsmeltende lag av FMK-4-10-B ble så pålagt og tørkesmeltet som beskrevet i eksempel 16E, hvorved man fikk en .endelig vekt på 525,6 g/m 2. De tre produktene ble prøvet som vist i den følgende tabell.

Eksemplene 17 A- M

Det ble fremstilt flere kompositt-materialer som inkorpo-rerte en KALREZ latex fra DuPont og identifisert som 34045-133 ved en lamineringsprosess som innbefatter at man fordam-per dispersjonen til tørrhet for derved å oppnå et skorpeak-tig materiale, hvoretter dette presses til en film i en platepresse og laminerer filmen til substratet, også i en platepresse. Eksempel 17A ble fremstilt ved å varmrense Style 15227 glass og gi glasset en silikonbehandling ved dypping gjennom et ET-4327 bad fortynnet 1:8 pr. volum med vann fulgt av tørking og herding. Det behandlede substrat ble så dyppet gjennom et KALREZ dispersjon, ikke strøket av, og deretter herdet ved 260°C. Det resulterende kompositt-materialet veide 705,3 g; /m 2.

Eksempel 17B ble fremstilt ved å gi en del av det belagte stoffet fra eksempel 17A fire halvsmeltende lag pålagt ved gjennomgang gjennom TE-3313, behandlet slik at det fikk en viskositet på ca. 150 eps, samtidig som det ble avstrøket med staver, hvis avstand var 0,1 mm. Det resulterende materiale med en vekt pa 1327,4 g[m 2 ble presset i en platepresse i 1 minutt ved ca. 91,4 kg/erri<o>' mens platetemperaturen var 162,8°C. Den belagte overflaten ble beskyttet med frigjørende ark av Chemfab 100-10 TCGF (PTFE belagt glass-stoff) under pressingen. Materialet ble så herdet i 20 minutter i en luftsirkulerende ovn ved 273,9°C for å fjerne gjenværende overflateaktivt middel. Materialet ble så retur-nert til pressen, beskyttet ved en ren aluminiumsfolie på begge sider og sintret ved pressing med et minimums trykk (mindre enn 1,1 kg/cm 2) mens platene ble oppvarmet til 382,2°C i 5 minutter. Det resulterende materialet veide

2

ca. 1203,7 g/m .

Eksempel 17C ble fremstilt i en del av det belagte stoffet fra eksempel 17A fem avstrøkne gjennomganger gjennom ufortynnet VTR-5307 fluorelastomerlateks. Etter hver gjennomgang ble materialet tørket og herdet ved ca. 148,9-232,2°C. Materialet ble så herdet ved 274°C i en luftsirkulerende

ovn i 20 minutter for å fjerne gjenværende overflateaktivt middel. Materialets endelige vekt var 1091,8 g/m 2.

Eksempel 17D ble fremstilt ved å gi en del av det belagte stoffet fra eksempel 17A tre sammensmeltende avstrøkne gjennomgang gjennom staver hvis avstand var 0,1 mm og hvor man brukte en FMK-4-10-B dispersjon, alle i en gjennomgangs-hastighet på 25 cm/minutt. Materialet som på dette punkt veide 1115,5 g/m 2ble så herdet ved 274°C i en luftsirkuler-

ende ovn og smeltet i en platepresse ved et trykk mindre enn 1,1 kg/cm med platetemperatur på 382°C i 5 minutter,

mellom ark av ren aluminiumfolie.

I eksempel 17E ble det fremstilt en KALREZ skorpe ved å fordampe en viss mengde KALREZ dispersjon til tørrhet i en luftsirkulerende ovn ved 23,8 - 29,4°C. 10 g av skorpen ble plassert mellom ca. 45,7 x 45 cm stykker av aluminiumsfolie, behandlet med en silikonfrigjøringsforbindelse (SPRITS SILICONE MOLD RELEASE, selges av Sprits of Melville, New York) på den ene side, og et tilsvarende ark av samme størrelse av silikonharpiksbelagt glasstoff (tilgjengelig som SRC-5 fra Oaks Industries, Inc., Hoosick Falls, New York) på den andre siden. Materialet ble plassert mellom glatte plater av rustfritt stål med en tykkelse på 0,31

cm og presset i 5 minutter ved et 80 tonns trykk på platene ved 288°C, hvoretter pressen ble avkjølt under trykk. Resultatet var et sirkulært stykke av KALREZ film på en diameter på 20,3 til 25,4 cm, og med en varierende tykkelse fra 0,013 til 0,020 cm.

Filmen ble så brettet over en kant av en del av stoffet

fra eksempel 17A, slik at ca. halvsirkulære områder av fil-

men var på hver side av materialet fra eksempel 17A. Det hele materialet ble så plassert i en presse mellom glass-

klede som tjente som sammensmeltningsputer,. for å. presse filmen inn i uregelmessighetene i det forsterkende under-

lag. Aluminiumsfolie behandlet med et silikonstøpefrigjør-ingsmiddel ble plassert mellom filmene og sammenpresnings-putene. Man brukte rustfrie plater. Laminatet ble presset i 5 minutter ved 287,8°C, idet man brukte en kraft på 10 tonn på platene (ca. 28,1-35,2 kg/cm 2 på det halvsirkulære kompositt-

materialet hvis diameter var 25,4 cm). Materialet ble så avkjølt under trykk.

Folien ble lett revet vekk, slik at man fikk et semisirku-lært, laminert kompositt-materiale omgitt av et lett belagt forsterkende materiale. Dette materialet ble igjen plassert i en presse mellom støpefrigjøringsbehandlet aluminiumsfolie i 5 minutter med 5 tonns kraft på platene ved 176,7 for å glatte ut stoffavtrykket som kom gjennom folien fra kompresjonsputene. Det fullstendig glatte laminatet var 0,071 til 0,074 cm tykt nær sentrum, og 0,066 til 0,069 'cm nær kantene. Under mikroskopet var det ikke synlig noe hulrom, enten man så gjennom stoffoverflaten fra toppen, eller langs de skårne kantene. Visuelt kunne materialet ikke skille seg fra det dyppebelagte materialet bortsett fra at det var en fullstendig mangel på bobler og huller og kratere.

På lignende måte ble laminerte kompositt-materialer fremstilt på samme måte som i eksempel 17E, idet man brukte som substrat materialet fra eksemplene 17D, 17C og 17B. Disse ble betegnet eksemplene 17G, 17H og 17J henholdsvis.

For å lette sammenligningen, er sammensetningene av eksemplene 17A-E og G, H og J angitt i den følgende tabell. Eksempel 17K ble fremstilt ved å plassere en film fremstilt fra Kalrez lateks som beskrevet i forbindelse med fremstilling av eksempel 17E, på en side av et stykke av et Chemfab Style 129 glass-stoff som på forhånd var varmrenset. Laget ble beskyttet på begge sider ved hjelp av aluminiumsfolie og plassert i en platepresse, og presset i 1 minutt ved 288°C, idet man brukte minimal kraft. Materialet som ble tatt ut fra pressen var et ensidig kompositt-materiale hvor filmen var godt festet til det forsterkende materialet.

Et stykke av dette materialet ble belagt på den bare glass-siden med et kontaktlim (Armstrong "N-lll INDUSTRIAL ADHE-SIVE"). Det samme limet ble pålagt den ene siden av et stykke av et polyester bomulls-stoff. Etter tørking ble de to limbélagte materialene presset sammen, slik at man fikk et to-lags stoff som hadde en overflate av en perfluor-elastomer og en overflate av polyester og bomull, noe som godt kunne egnet som et stoff.

Eksempel 17L var et grafitt-forsterket perfluorpolymer-kompositt-materiale som var fremstilt ved å bruke materialet fra eksempel 16D som substrat og fremstille et laminat som angitt i eksempel 17E. Som nevnt tidligere, var det første laget på substratet avledet av TE-5489, en lavkrystallinsk perfluorpolymerbasert dispersjon. Det resulterende laminat var ca. 0,038 cm tykt med en glatt elastisk matrise som fullstendig synes å ha mettet det forsterkede materialet.

Eksempel 17M var et laminat fremstilt ved å feste en 0,127 cm tykk PTFE film (tilgjengelig fra Chemplast Inc., Wayne, New Jersey) på begge sider av et substrat fra eksempel 17D, som igjen besto av 15227 forsterkende materiale, silikonbehandlet med et første lag av KALREZ fulgt av et topplag av en blandet fluorelastomer-PTFE (FMK-4-10-B). Laminatet ble presset under de følgende betingelser: Platetemperatur 382°C, trykk 10 tonns kraft på et stykke som målte ca. 12,7

x 25,4 cm, pressetid ca. 5 minutter, avkjølt under trykk til 260°C og ble så tatt ut fra pressen. Det ferdige stoffet var 0, 088 til 0,094 cm.- tykt. Nevnte PTFE synes å være sterkt tilfestet til topplaget. Det var ingen tendens til adskillelse, selv ettér gjentatte avrivinger av små områder av det laminerte overlag og forsøk på å rive lagene fra hverandre.

Eksemplene 19 A - B.

Eksempel 19A ble fremstilt på følgende måte: Chemfab Style 122 glass-stoff ble varmerenset. Et silikonolje smøremiddel/ metningsmiddel og et første lag av PTFE, ble så pålagt samtidig ved en enkel neddypping gjennom et bad av FMK 4-10-A fulgt av tørking og herding. Det ferdig fremstilte forsterkende materiale ble laminert mellom 0,03 cm tykke ark av uherdet kalandrert ark identifisert som "Fluorel based Diak catalyzed fluorelastomer compound suitable for flue duct applications" (Passaic Rubber Corporation, Clifton, N.J.) Gummien ble børstet med aceton på de sider som var

i kontakt med stoffet før materialene ble lagt opp, og så herdet ved pressing i 15 minutter ved en platetemperatur

på 176,6°C med et trykk fra 17,8 til 21,1 kg/cm<2> (1 stk.)

og avkjøling under trykk til 93,3°C. Det resulterende forsterkede gummimaterialet var ca. 0,35 cm tykt og var meget bøyelig med god integritet.

Eksempel 19B ble fremstilt ved hjelp av den samme fremgangsmåte som ved fremstillingen av materialet fra eksempel 19A, bortsett fra at substratet var 15227 som forsterkende materiale, og at gummien ikke ble børstet med aceton før pålegningen. Det resulterende materialet var 0,102 cm tykt, og synes like bøyelig som når det ble sammenlignet med materialet fra eksempel 19A, og hadde dessuten god integritet .

Eksemplene 20 A - B.

En KALREZ skorpe som inneholdt 1,5 deler pr. 100 deler gummi av Triallylisocyanyrat (TAIC) (fremstilt av Nippon Kasei Chemical Company, Ltd., Tokyo, Japan, og i USA tilgjengelig fra Mitsubishi International Corporation, New York, New York) ble fremstilt ved å tilsette den nødvendige mengde TAIC som en 5% oppløsning i denaturert etanol til KALREZ dispersjonen og fordampe den behandlede lateksen til tørrhet ved ca. 90°C. Tilsetning av TAIC på denne måten synes ikke å indusere en koagulering.

To kompositt-materialer ble fremstilt ved hjelp av den teknikk som ble brukt for å fremstille eksemplene 17E, G, H

og J. Et ble fremstilt av materialer fra eksempel 17A og ble betegnet eksempel 20A, mens et ble fremstilt ved hjelp av materialet fra eksempel 16A og betegnet eksempel 20B.

Hvert av disse materialene ble bestrålt med en 1 MeV elek-tronstråle til en mengde på 4, 8 og 16 megarad henholdsvis. Strømstyrken på strålen var 5 milliamp. Bestemmelse av dynamiske modulu for de bestrålte sammensatte materialer antydet at strålingen hadde indusert en tverrbinding.

Eksempel 21.

Kompositt-materiale fremstilt som beskrevet i eksempel 2 ble laminert i en platepresse med en 0,012 cm tykk FEP film som et smeltende lim mellom lagene, idet man brukte følgende lamineringsbetingelser:

platetemperatur: 354°C

trykk : ca. 35,2 kg/cm<2>

trykketid : 6 min.

Fire eksempler på 2-lags laminater ble fremstilt og disse skilte seg i en relativ orientering av renningsgarnet i lagene. Eksemplene ble fremstilt med renningsgarn parallelt (0° avvik), 30° avvik, 45° avvik og 90°avvik.

Kompositt-materiale fremstilt som angitt i eksempel 2A ble også laminert, idet man brukte samme betingelser som angitt ovenfor, men med lavere trykk, dvs. ca. 19,7 kg/cm <2>(45 tonns kraft på et laminat som var ca. 45,7 x 45,7 cm). Man brukte også en renningsgarnorientering på 0, 30, 45 og 90° i disse eksemplene også.

Laminatene ble prøvet for strekkfasthet og trapezoid rivstyrke. Resultatene av prøvene er angitt i tabell XVI.

Eksempel 22 .

Et knyttet fiberglass-stoff som veide ca. 169,5 g/m 3 ble gitt et ustrøket dypp gjennom Dow Corning ET-4327, som var fortynnet 1:8 pr. volum med vann, hvoretter stoffet ble tørket og herdet. Det behandlede, knyttede substratet ble så gitt et enkelt dypp i en KALREZ dispersjon, tørket og herdet ved 371,1°C. De behandlende, forsterkende materialer ble plassert mellom lag av en film fremstilt av KALREZ, og det hele beskyttet med aluminiumsfolie behandlet med et silikon-f rig jøringsmidde.l, ble presset mellom plater ved 287,8°C

og et trykk på ca. 7,1 kg/cm 2 i 5 minutter, og så o avkjølt under trykk. Det resulterende kompositt-materialet var mykt og bøyelig.

eksempel 23.

På samme måte som beskrevet i eksempel 22, ble et materiale fremstilt, men med andre lamineringsbetingelser (dvs. en platetemperatur pa o 382,2°C, et trykk på ca. 35 kg/cm 2, og 3 minutter ved denne trykketemperatur fulgt av avkjøling under trykk). Laminatet ble fremstilt med en film av FMK-4-10-B forsterket med et knyttet fiberglass-stoff som var primet med ET-4327 og dyppebelagt i en KALREZ lateks.

Eksemplene 24 A- D.

En serie på fire materialer ble fremstilt på samme måte

som i eksempel 2A for å sammenligne PFA, FEP og PTFE som topplag, og PFA og PTFE som harpiksbestanddelen i blandingen av perfluorpolymer/fluorelastomer som et topplag. Sammensetningen av komposittmaterialene er angitt i den følgende tabell.

Alle kompositt-materialene ble fremstilt på lignende måte som beskrevet i eksempel 2A. Det første laget ble pålagt ved en ustrøket smeltedypping. De overliggende lag ble pålagt ved hjelp av flere strøkne, såkalte halvsmeltende dyppinger, slik at den totale stoffvekten var 1356,3 g/m 2. Stoffene ble så kalandrert for å konsolidere de halvsmelt-ede lagene, deretter ble de tørrsmeltet, og til slutt ble stoffene gjort ferdige med en enkelt, ustrøket smeltedypp gjennom topplags-dispersjonene.

Prøver av materialene ble prøvet for fysiske egenskaper, og resultatene er vist i den etterfølgende tabell.

Eksemplene 2 5 A- C

Stykker av kobberfolie, 0,08 mm tykke, etset på en side (tilgjengelig fra Yates Industries Inc. Bordentown, New Jersey, spesifik type "A" etsing) ble vasket med såpe og vann, vasket med destillert vann, vasket med aceton av ana-lyttisk kvalitet og deretter lufttørket. Den etsede overflaten ble behandlet med gamma-aminopropyltrietoksysilan (tilgjengelig fra Union Carbide Corporation, New York, New York som A-1100) ved dypping i en 1% vandig oppløsning og tørket i en luftsirkulerende ovn ved 107,2°C. Laminatet ble så fremstilt og det behandlede foliesubstratet, slik dette er vist i den følgende tabell:

TE-5489 som leveres av DuPont inneholder en høytemperatur metyl-fenyl silikonolje. Når dispersjonen ble tørket for fremstilling av en skorpe og denne skorpen blir presset til en film som beskrevet i eksempel 17E, så vil silikonoljen mette og dekke filmene og hindre en tilfesting av de andre komponentene til varmepressede laminater. For å fjerne denne silikonen, ble den støpte filmen kuttet opp og vasket i ren toluen i et Ross blande-emulgeringsapparat, tørket i en luftsirkulerende ovn ved 50°C, og igjen presset til en film. Dette ble gjentatt 4 ganger og den resulterende silikonfrie filmen ble brukt for fremstilling av eksempel 25B.

De tre eksemplene er folier med holdbare sammenpressbare polymeriske ytterlag. Eksempel 25B hadde et spesielt mykt men dog elastisk belegg som var meget godt festet til kobber-overflaten. Belegget kan ripes med en kniv, men viser.ingen tendens til delaminering, selv i kokende vann. Eksempel 25C har en noe mindre elastisk og mykere overflate enn 25B, men synes like motstandsdyktig mot delaminering. Eksempel 25A har beleggsegenskaper som tilsvarer 25C, men lot seg mest lett ripe med kniv av de tre laminatene.

Eksempel 26.

Et stykke vanlig 16 ga. kaldvalset stål ble slitt med et 200 grit sandpapir på en side, inntil overflaten var klar og skinnende, og fri for luft og lette skall. Overflaten ble vasket med høykvalitets-aceton, lufttørket, lagt ned i en 6 N natriumhydroksyd-oppløsning og hensatt i flere minutter, vasket med destillert vann og så lufttørket. Overflaten ble behandlet med silan og en polymerfilm som besto av en harpiks fremstilt av TE-5489 (silikonfri) og ble så presset til et laminat som beskrevet i eksempel 25B. Resultatet var et stålark med et mykt og kompressibelt og elastisk belegg som var fast tilfestet stålet, og selv ved riping med kniv, var det ingen tendens til delaminering.

Eksempel 27.

Et stykke vindusglass med en tykkelse på 0,318 cm ble vasket med såpevann, vasket med høykvalitets-aceton, nedsenket i en 6 N natriumhydroksyd-oppløsning i flere minutter, vasket med destillert vann og luft-tørket. Overflaten ble silanbehandlet, og en film av silikonfri TE-5489 ble press-laminert på glass-substratet som beskrevet i eksemplene 25B og 26, men man brukte et meget lavt trykk, dvs. mindre enn 3,5 kg/cm 2 pa prøvestykket, og i begynnelsen var temperaturen på flatene vanlig romtemperatur, men ble langsomt hevet til 287, 7°C i løpet av ca. 1/2 time, hvoret+.' ter de ble luftkjølt til romtemperatur i løpet av flere timer, slik at man unngikk varmesjokk som eventuelt kunne ha brutt glassflatene. Nevnte TE-5489 ga et elalstisk 0,127 mm tykt lag som ikke lot seg delaminere selv etter koking i vann i 24 timer.

Eksempel 28A .

Et tynt ekstrudert belegg av PTFE ble pålagt ved såkalt pastaekstrudering på et ECG 37 1/3 fiberglass-garn. Det innkapslede garnet ble så vevet til et vanlig vevet stoff

2

med ca. 14 x 15 trader pr. cm og med en vekt pa ca. 1186,7 g/m o (hvorav ca. 60% er PTFE). Topplag ble pålagt på følg-

ende måte: Støpte filmer av FMK-4-10-B ble laminert på begge sider av substratet i en platepresse ved et trykk på ca. 20 kg/cm . Platetemperaturen på 371°C ble holdt i 5 minutter og deretter ble materialet avkjølt til ca. 65,6°C i løpet av 1 kvarter under trykk. Det resulterende produkt veide 1390, 2 g/rr/ og hadde utmerket fysisk integritet og var eksepsjonelt bøyelig.

Eksempel 28B.

En støpt film av en 60/40 vekt-% blanding av TE-3313 og

en fluorelastomer (fremstilt av L-9020) lateks (fremstilt fra 3M), ble laminert på substratet fra eksempel 28A. Det resulterende produkt hadde en bøyelighet og en integritet som lot seg sammenligne med materialet fra eksempel 28A.

Eksempel 28C.

Et vevet substrat av den type som er beskrevet i eksempel 28A ble gitt åtte såkalte halvsmeltende passeringer gjennom FMK-4-10-B fulgt av en avsluttende tørrsmeltebehandling. Dette resulterte i et materiale som var 1,118 mm tykt

og veide 1778,7 g/m 2. Produktet hadde utmerket integritet og var noe mer bøyelig enn materialet fra eksempel 2A, selv om det var 20% tyngre og ca. 30% tykkere. Materialet ble underkastet fysisk prøving med følgende resultat:

Eksempel 29.

Et substrat av Style 15227 glassklede ble varmrenset og impregnert med en ET-4327 medtylfenyl silikonemulsjon.

Et første lag av en perfluorelastomer ble pålagt i en enkelt neddypning gjennom en DuPont TE-5506 eksperimentel, lavkrystallinsk perfluorinert polymer i en vandig dispersjon med en spesifik tetthet på 1,39 g/m"*.

Det ble så fremstilt en blanding inneholdende 104 vekt-deler

TE-3313 (57,7% faste PTFE stoffer) og 154 vekt-deler KALREZ lateks (26% perfluorelastomer-stoffer). Blandingen ble fordampet til tørrhet i en luftsirkulerende ovn ved 90°C, og den resulterende kake ble skåret opp og vasket flere ganger i varmt vann i en Waring blander, og igjen tørket ved 90° til grove flak-lignende skorper. Ved å bruke den teknikk som er beskrevet i eksempel 17E, ble nevnte skorpe presset til en film og denne laminert til substratet. Substratet veiet 837,5 g/m .

Filmen og laminatet ble presset under følgende betingelser: platetemperatur 287,8°C, kraft på platene, 20 tonn

-> 2

(ca. 39,4 kg/cm<J> på filmen og 77,3 kg/cm på laminatet), tid ved trykketemperatur, 3 min.

Det resulterende fleksible produkt var ca. 0,102 cm tykt

og hadde god fysisk integritet med et elastisk, godt tilfestet og seigt ytterlag.

Eksempel 30.

Det ble fremstilt en film fra TE-5489 avledede faste stoffer behandlet for å fjerne silikonolje som beskrevet i eksempel 17E. 10 g av toluenvasket- skorpe ble presset i en platepresse mellom stykker av aluminiumsfolie behandlet med et silikonfrigjøringsmiddel. Platetemperaturen var 162,8°C under en kraft på 1 tonn i 1 min. Deretter ble materialet avkjølt under trykk.

Den resulterende filmen ble plassert på et stykke av 100% polyester-knyttet stoff, Style 5162, hvit, 1980 (fremstilt av Armtex Inc., Pilot Mountain, North Carolina) og presset som beskrevet i eksempel 17K, men med-en platetemperatur på 162,8°C og en 10 tonns kraft på platene i 1 min.

Man fikk fremstilt et holdbart, bøyelig kompositt-materiale med en tykkelse på ca. 0,038 cm. Det knyttede, forsterkende materialet var fullstendig innkapslet av perfluorelastomer-

matrisen.

Eksempel 31.

Ved å bruke de fremgangsmåter som er beskrevet i eksempel 30, ble 5 g av TE-5489 stoffer presset til en film og laminert på den ene siden til et stykke av TYVEK spunnet poly-olefin, Style 1056D (fremstilt av DuPont). Presseplatenes temperatur var 115,6°C, og disse ble brukt for å laminere materialet, og det ble presset i 2 minutter ved en kraft på ca. 1 tonn på platene. Etter ca. 1 minutt ved nevnte temperatur og trykk, ble materialet avkjølt under trykk til ca. romtemperatur. Det resulterende laminat hadde en perfluorpolymer på den ene siden (ca. 0,23 mm tykt), og dette lag var bøyelig og seigt.

Eksemplene 32 A og B.

Ved å bruke samme fremgangsmåte som beskrevet i eksempel

31, ble det fremstilt laminater av TE-5489 fluorelastomer på to stykker av REEMAY-spunnet-bundet polyester (fremstilt av DuPont). Eksempel 32A innbefattet DuPont Style 2431 forsterkende materiale, mens eksempel 32B inneholdt DuPont Style 2024 forsterkende materiale. I begge eksempler var trykkbetingelsene følgende: platetemperatur, 168,33°C, kraft på platene, 2 tonn, tid ved nevnte temperatur, 2 minutter, og avkjøling under trykk. De fremstilte kompositt-materialer hadde en perfluorpolymer på den ene side og polymer på den annen side. Kompositt-materialene var bøyelige og seige.

Eksempel 33.

Eksempel 33 ble fremstilt ved å bruke materialer og den teknikk som er angitt i eksempel 30, men med et redusert laminerende trykk, slik at man fikk fremstilt et kompositt-materiale med perfluorpolymer på den ene side av nevnte Armtex Style nr. 5162 polyesterstoff. Trykkbetingelsene var følgende: platetemperatur, 168,33°C, kraft på platene, 1-2 tonn, tid ved nevnte temperatur, 1 minutt, og avkjøling

under trykk.

Det resulterende laminerte produkt var 0,30 mm tykt og var mer bøyelig og føyelig enn materialet fra eksempel 30. Polymermatrisen var fast bundet til det forsterkende materialet og det var ingen tendens til delaminering.

Eksempel 34.

Ved å bruke den teknikk som er beskrevet i eksempel 33,

ble et enkeltsidebelagt laminat fremstilt hvor man brukte harpiksen avledet av TE-5489 på et 50/50 polyester/bomulls-stoff, 152,4 cm bredt (Style nr. 443833 fremstilt av Burlington Industries, New York, New York).

Det resulterende produkt var et holdbart, bøyelig og føyelig laminat. Perfluorpolymeren var fast tilfestet den ene siden. Den ulaminerte siden av kompositt-materialet hadde beholdt sin myke tekstilkvalitet.

Eksemplene 35A og B.

Eksemplene 35A og B ble fremstilt ved å bruke de fremgangsmåter som er beskrevet i eksemplene 2A og 2B, bortsett fra at DuPont VTR-5307 lateksen i blandingen av PTFE og fluor-elastomer ble erstattet med en AFLAS TFE/propylen sampolymer lateks, som var fremstilt av Xenox Inc., Houston, Texas. Blandingen ble fremstilt ved å blande 104 vekt-deler DuPont TE-3313 med 129 vekt-deler AFLAS lateks, hvorved man fikk

et 60/40 forhold mellom PTFE og fluorelastomer. Sammensetningen av materialene fra eksemplene 35A og B er vist i det etterfølgende:

Fysikalske egenskaper for materialene fra eks. 35A og B er som følger:

Eksemplene 36 A- C.

Eksempel 36 A ble fremstilt ved hjelp av følgende fremgangsmåte: ECB 150 4/3 fiberglass-garn ble behandlet med silikonolje og impregnert med en TE-5506 lavkrystallinsk perfluor-polymer (DuPont) ved en enkel neddypning hvor man brukte en blanding av TE-5506 og en ET-4327 emulsjon (Dow Corning), hvoretter garnet ble tørket og perfluorpolymeren smeltet. Badet ble fremstilt ved å blande 199 vekt-deler TE-5506

(50,3% faste stoffer) med 23 vekt-delerET-4327 (35% faste stoffer), fortynnet med vann til en spesifik tetthet på

1,225 g/cm^. Forholdet perfluorpolymer til silikonpolymer i badet var 12,5 til 1 pr. vekt.

Det impregnerte garnet som fremstilt ovenfor ble vevet til

et 14 x 14 stoff som veide ca. 678,1 g/m 2. Det vevede stoffet ble så herdet ved ca. 287,8°C i 1 minutt og brukt for fremstilling av materialet fra eksemplene 36B og 36C på følgende måte. Eksempel 36B ble fremstilt ved å pålegge stoffet fra eksempel 36A et intermediært lag av en PTFE-fluorelastomer blanding som veide ca. 440,8 g/m 2 i fire gjennomganger gjennom FMK 4-10-B. Belegget ble smeltet ved herding i 1 minutt ved ca. 3tl,l°C, og det ble så pålagt et topplag av PTFE fra TE-3313 (DuPont) fortynnet til en spesifik tetthet på 1,30. Materialets endelige vekt var 1152,8 y/ m 2.

Materialet fra eksempel 36C ble fremstilt ved å pålegge stoffet fra eksempel 36A et intermediært lag av PTFE ved 6 neddypninger i TE-3313 ved en spesifik tetthet på 1,485 fulgt av kalandrering, tørrsmelting og til slutt en endelig smeltedypping i TE-3313 ved en spesifik tetthet på 1,30.

Det ble ikke pålagt.noe topplag.

Materialene fra eksemplene 36B-C ble fysisk prøvet med følg-ende resultater:

Claims (10)

1. Komposittmateriale bestående av et substrat belagt med en matrise, karakterisert ved at matrisen består av: A) et første lag av en perfluorpolymer valgt fra en perfluorplast, en perfluorelastomer, en blanding av perfluorplast og perfluorelastomer, eller enhver kombinasjon derav, eventuelt sammen med et smøremiddel; og B) et overliggende lag av en fluorelastomer, en fluorplast, en fluorelastomer/fluorplast-blanding, eller enhver kombinasjon derav; og eventuelt C) et intermediært lag bestående av en fluorelastomer beliggende mellom det første laget og det overliggende lag, og et toppbelegg valgt fra en fluorplast, en fluorelastomer, en fluorplast/fluorelastomer-blanding eller en kombinasjon derav, hvor substratet eventuelt har blitt behandlet med et koblingsmiddel for å fremme binding.

2. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at det overliggende laget omfatter en blanding av en fluorelastomer og en fluorplast, hvor fluorelastomeren utgjør 10-90 vekt-% av blandingen.

3. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at fluorelastomeren utgjør 25-60 vekt-% av blandingen.

4. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at harpiksene i lagene i det minste delvis er tverrbundne.

5. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at bare en side av substratet er belagt med en matrise.

6. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at fluorplasten omfatter PTFE, PFA eller FEP.

7. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at fluorelastomeren er valgt fra kopolymerer av vinylidenklorid og minst en annen fluorert monomer valgt fra heksafluorpropylen; tetrafluoretylen; klortrifluoretylen; og pentafluorpropylen.

8. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at perfluorplasten omfatter PTFE, PFA eller FEP.

9. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at perfluorelastomeren omfatter en kopolymer av TFE og perfluorvinyleter slik som PMVE eller PPVE.

10. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at en hvilken som helst fluorpolymerkomponent kan inneholde en funksjonell gruppe valgt fra karboksyl- og sulfonsyre og salter derav, halogen, og et reaktivt hydrogen på en alkylsidekjede.