NO166015B - Hvitt arkmateriale som reflekterer uv-straaler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et hvitt arkmateriale som har evne til å reflektere ultrafiolette stråler. Mer spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse et hvitt dekkark-materiale som fremviser en utmerket reflektivitet for ultrafiolette (UV-)stråler, på lignende måte som snø.

Det er velkjent at for å skjule ting og personer fra inspeksj on med det nakne øye, i et område som er dekket med snø, så blir disse dekket med et hvitt arkmateriale. Det er også velkjent at for å tilveiebringe det hvite dekkmateriale kan det anvendes et konvensjonelt hvitt pigment, for eksempel titandioksyd. De konvensjonelle hvite pigmenter har imidlertid en slik egenskap at de absorberer det meste av de innfallende UV-stråler og nesten ikke reflekterer innfallende UV-stråler, mens snø reflekterer 70-90% av innfallende UV-stråler. På grunn av dette kan, når det konvensjonelle hvite arkmateriale anbragt på snø blir gransket ved anvendelse av et UV-stråle-sensitivt inspeksjonsmiddel, for eksempel et spesielt kamera forsynt med et filter som er gjennomtrengelig for UV-stråler, eller en annen spesiell innretning, for eksempel et spektrofotometer, det konvensjonelle hvite dekkmateriale lett og klart skilles fra snø-overflaten.

Når det således anvendes UV-stråleinspeksjon, kan følgelig ikke det konvensjonelle hvite ark skjule materialer eller folk plassert på snø.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et hvitt dekkmateriale som er i stand til å reflektere UV-stråler og som nesten ikke kan skilles fra snø-overflaten, ikke bare med det nakne øye, men også med en inspeksjonsinnretning hvorved det anvendes UV-stråler.

Dette formål kan oppnås ved anvendelse av det hvite arkmateriale, som er i stand til å reflektere UV-stråler, i henhold til foreliggende oppfinnelse, hvilket omfatter minst ett ytre overflatesjikt som omfatter (A) et i alt vesentlig farveløst matriksmateriale som omfatter minst ett termoplastisk polymermateriale, og (B) et hvitt UV-stråle-reflekterende middel som er dispergert i nevnte matriksmateriale og som omfatter minst én forbindelse valgt fra gruppen bestående av zirkoniumoksyd (Zr02), bariumsulfat (BaS04), magnesiumdioksyd (MgO) og magnesiumkarbonat (MgC03). Det henvises forøvrig til krav 1.

I det hvite dekkmateriale i henhold til foreliggende oppfinnelse er det vesentlig at minst én ytre overflate av arkmaterialet er i stand til å reflektere UV-stråler. For dette formål omfatter minst ett ytre overflatesjikt av dekkarkmaterialet:

(A) et i alt vesentlig farveløst matriksmateriale og

(B) et hvitt UV-stråle-reflekterende middel dispergert i

matriksmaterialet.

Matriksmaterialet omfatter minst ett i alt vesentlig farveløst termoplastisk polymermateriale valgt fra f.eks. naturlig gummi; syntetiske gummier, for eksempel polybutadien, butadien/styren-kopolymerer, butadien/akrylnitril-kopolymerer, polykloropren, polyisopren, polyisobutylen, isobutylen/isopren-kopolymerer, akrylester-kopolymerer, polyuretan-gummier og klorsulfonert polyetylen; og termoplastiske syntetiske harpikser, f.eks. polyvinylklorid, polyetylen, polypropylen, etylen/vinyl-acetat-kopolymerer, vinylklorid/vinylacetat-kopolymerer og polyuretan. Polyvinylklorid er foretrukket som matriksmateriale. Matriksmaterialet kan inneholde hvilke som helst additiver så som myknere, stabilisatorer og fyllstoffer dersom ikke additivene er til hinder for det tilsiktede formål med foreliggende oppfinnelse.

Det hvite UV-stråle-reflekterende middel velges fra

gruppen bestående av zirkoniumoksyd, bariumsulfat, magnesiumoksyd og magnesiumkarbonat.

I det ytre overflatesjikt er det foretrukket at mengden av det hvite UV-stråle-reflekterende middel ligger i området på

fra 20 til 200%, basert på vekten av matriksmaterialet.

Mengden av magnesiumdioksyd ligger fortrinnsvis i området på

fra 20 til 70%, av magnesiumkarbonat i området på fra 20 til 100% og av bariumsulfat i området på fra 70 til 150%, basert på vekten av matriksmaterialet.

Når mengden av det hvite UV-stråle-reflekterende middel er mindre enn 20%, vil av og til det resulterende dekkark-materiale fremvise en utilfredstillende reflektivitet for UV-stråler og en utilstrekkelig skyggeeffekt for synlig lys. Det er følgelig da vanskelig å skjule materialer og/eller pesoner ved å dekke dem med arkmaterialet. Når mengden av det UV-stråle-reflekterende middel er større enn 200%, fremviser av og til det resulterende ytre overflatesjikt en dårlig fleksibilitet og brytes lett sammen ved lav temperatur. Ved en mengde av hvitt UV-stråle-reflekterende middel på mer enn 2 00% vil dessuten en økning i mengden forårsake at reflektiviteten til den resulterende ytre overflate for UV-stråler øker svært svakt. Følgelig anvendes vanligvis det UV-stråle-reflekterende middel i en mengde på 20-200%, basert på vekten av matriksmaterialet.

Det er videre foretrukket at det hvite UV-stråle-reflekterende middel er i form av fine partikler. Videre er det foretrukket at de fine partikler har en størrelse på 100 mesh eller mindre. Det vil si at de foretrukne fine partikler kan gå gjennom en 100 mesh sikt, og mer foretrukket en 350 mesh sikt.

Det ytre overflatesjikt som er i stand til å reflektere UV-stråler, kan være i form av en film eller et fiberstoff. Arkmaterialet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan også være sammensatt av det ytre overflatesjikt som er i stand til å reflektere UV-stråler, alene, eller av et substrat-arksjikt og minst ett ytre overflatesjikt som er i stand til å reflektere UV-stråler.

De fine partikler av det hvite UV-stråle-reflekterende middel blir jevnt dispergert i matriksmaterialet ved anvendelse av et konvensjonelt blandeapparat, f.eks. kalanderblander, Bumbury's blander eller skrue-ekstruder.

I arkmaterialet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan underlagsarket være et slikt fiberstoff som f.eks. vevd, strikket eller ikke-vevd stoff.

Fiberstoffet kan være dannet av kontinuerlig filamentgarn, garn spunnet av stapelfibre, splittet fibergarn eller båndgarn. Fibrene skal være polyvinylalkohol-fibre, og de kan være vann-uløseliggjort eller sparsomt vannløselig modifisert.

Det foretrekkes at underlags-fiberstoffet av modifisert polyvinylalkohol er filamenter eller stapelfibre. Spesielt er det foretrukket at det består av vannuløselige eller svakt vannløselige polyvinylalkohol-filamenter eller -fibre. Denne type av fiberstoff fremviser en utmerket reflektivitet på

60-70% for UV-stråler som har en bølgelengde på fra 300 til 400 millimikron. Når denne type fiberstoff anvendes som substrat-fiberstoff, blir det mulig å redusere mengden av det UV-stråle-ref lekterende middel i det hvite ytre overflatesjikt. Dessuten, siden reflektiviteten til det modifiserte polyvinylalkohol-substrat-fiberstoff ikke avtar ved gjentatt vasking eller rensing, kan den UV-stråle-reflekterende effekt til substrat-fiberstoffet holdes konstant selv om dekkarkmaterialet utsettes for gjentatte vaske- eller renseprosesser.

Underlags-arkmaterialet har fortrinnsvis en i alt vesentlig farveløs overflate på hvilken det ytre overflatesjikt med den UV-stråle-reflekterende egenskap, er dannet. Substrat-arkmaterialet kan omfatte minst ett i alt vesentlig farveløst overflatesjikt dannet på minst én overflate av bærearkmaterialet.

Det i alt vesentlig farveløse overflatesjikt kan omfatte

et vesentlig farveløst matriksmateriale som omfatter minst ett termoplastisk polymermateriale og titandioksyd dispergert i matriksmaterialet. Mengden av titandioksyd er fortrinnsvis i området fra 2 til 50%, og mer foretrukket fra 3 til 20%, basert på matriksmaterialet. Titandioksydet er i form av fine partikler som fortrinnsvis har en størrelse på 1,0 jjm eller mindre, og mer foretrukket fra 0,2 til 0,6 pm. Titandioksydet kan enten være av rutil-type eller av anatas-type. Med hensyn til hvithet og UV-stråle-reflekterende egenskaper, så er anatas-typen av titandioksyd foretrukket for foreliggende oppfinnelse.

Det termoplastiske polymer-matriksmateriale i arkmaterialet kan velges fra de polymermaterialer som er anvendbare for det ytre overflatesjikt inneholdende det UV-stråle-reflekterende middel.

Det er foretrukket at substrat-arkmaterialet fremviser en slik utmerket lysskjermende egenskap for synlig lys at en 8-punkts-type ikke kan ses gjennom substrat-arkmaterialet i henhold til metoden ved JIS K-68 28, 4-10-2.

Substrat-arkmaterialet kan inneholde én eller flere metallfolier, f.eks. aluminiumsfolie, laminert med fiberstoffet.

Det er foretrukket at overflaten av substrat-arkmaterialet fremviser en høy grad av hvithet.

For å tilveiebringe et hvitt ytre overflatesj ikt som er i stand til å reflektere UV-stråler, kan en film eller et ark inneholdende det UV-stråle-reflekterende middel i matriksmaterialet klebes til en overflate av den hvite overflate av substrat-arkmaterialet ved anvendelse av et farveløst klebemiddel eller ved en metall-bindingsmetode. Ellers kan en løsning eller dispersjon av blandingen av det UV-stråle-reflekterende middel og matriksmaterialet i et medium påføres på den hvite overflate av substrat-arkmaterialet eller impregneres med substrat-arkmaterialet, og så kan løsningen eller dispersjonen gjøres fast ved fjerning av mediet derfra.

Tykkelsen på det ytre overflatesjikt er fortrinnsvis i området på fra 0,05 til 0,51 mm, og mer foretrukket fra 0,1 til 0,3 mm.

Det hvite materiale i henhold til foreliggende oppfinnelse fremviser ikke bare en utmerket hvithet, men også en utmerket reflektivitet på 70% eller mer, vanligvis fra 80 til 85%, for UV-stråler som har en bølge på fra 300 til 400 mjj. Når derfor det hvite arkmateriale i henhold til foreliggende oppfinnelse anbringes på en snø-overflate, er det vanskelig å skille det fra snø-overflaten, ikke bare med det nakne øye, men også med en UV-stråle-inspiserende innretning.

I arkmaterialet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan det ytre overflatesjikt inneholde, i tillegg til det hvite UV-stråle-ref lekterende middel, et hvitt flammehemmende middel dispergert i matriksmaterialet. Det hvite flammehemmende middel kan velges fra konvensjonelle hvite flammehemmende midler dersom ikke formålet med foreliggende oppfinnelse dermed blir hindret. Det hvite flammehemmende middel omfatter vanligvis diantimontrioksyd, hvilket er effektivt til å øke den flammehemmende egenskap til arkmaterialet uten å nedsette hvitheten og den UV-stråle-reflekterende egenskap til det ytre overflatesjikt. Det flammehemmende middel kan være til stede ikke bare i det ytre overflatesjikt, men også i substrat-arkmaterialet. Mengden av flammehemmende middel, f.eks. diantimontrioksyd, er fortrinnsvis i området fra 2 til 10%, og mer foretrukket fra 4 til 7%, basert på vekten av matriksmaterialet.

Substrat-arkmaterialet kan inneholde en elektroledende substans som har evne til å reflektere elektromagnetiske bølger anvendbare for radar (radio retningsfinnende og klassifiserende), dersom ikke formålet med foreliggende oppfinnelse dermed blir hindret. Den elektrisk ledende substans kan velges fra fine metalltråder, f.eks. av rustfritt stål, kobber og aluminium, karbonfibre, granittfibre, og fine partikler av metaller, karbon og grafitt.

Arkmaterialet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan

ha forskjellig tilbehør, f.eks. tråder, bånd, tau og lignende. Unødvendig å si, men. det er nødvendig at alt tilbehør har et ytre overflatesjikt som inneholder det hvite UV-stråle-ref lekterende middel.

De følgende spesifikke eksempler gis for å klargjøre foreliggende oppfinnelse.

I eksemplene ble reflektivitetene til arkmaterialene for UV-stråler og synlig lys målt ved bølgelengder på henholdsvis 3 50 og 600 millimikron ved anvendelse av et spektrofotometer (type 607 fra Hitachi, Japan).

Eksempler 1 og 2

I hvert av eksemplene 1 og 2 ble det fremstilt en blanding med en sammensetning som angitt i tabell 1. Blandingen ble knadd og formet til et ark med en tykkelse på 0,1 mm ved anvendelse av en kalander. Det resulterende ark fremviste egenskapene angitt i tabell 1.

Flammehemmingen ble vurdert i henhold til JIS-Z-2150-B, ved oppvarming i 2 minutter.

Sammenlianin<g>seksempel 1

De samme fremgangsmåter som beskrevet i eksempel 1 ble utført, bortsett fra at det ikke ble tilsatt noe zirkoniumoksyd. Det resulterende ark var gjennomsiktig og fremviste i alt vesentlig ingen reflektivitet for UV-stråler med en bølgelengde på 350 millimikron.

Eksempler 3 og 4

I eksempel 3 ble det samme hvite UV-stråle-reflekterende ark som det som er beskrevet i eksempel 1, varmebundet til en overflate av et substrat av vevd stoff av kontinuerlig filamentgarn av polyvinylalkohol som var blitt modifisert ved omsetning med formaldehyd, og som hadde følgende struktur:

Det resulterende sammensatte ark hadde en tykkelse på 0,22 mm og fremviste en reflektivitet på 85% for UV-stråler med en bølgelengde på 350 millimikron og en annenklasses flammehemming.

I eksempel 4 ble de samme fremgangsmåter som dem som er beskrevet i eksempel 3 anvendt, bortsett fra at det samme hvite UV-stråle-reflekterende ark som er beskrevet i eksempel 2, ble varmebundet til substratet av vevd stoff. Det resulterende sammensatte ark hadde en tykkelse på 0,2 mm og fremviste en reflektivitet på 83% for UV-stråler med en bølgelengde på 350 millimikron og hadde en førsteklasses flammehemming.

Eksempler 5 og 6

I hvert av eksemplene 5 og 6 ble en blanding med en sammensetning som angitt i tabell 2, knadd og formet til et ark med en tykkelse på 0,1 mm ved anvendelse av en kalander.

Begge overflater av et vevd stoff av spunnet garn av polyetylentereftalat-fibre og med en vekt på 159 g/m<2> og den følgende struktur: ble varmebelagt med det ovenfor fremstilte ark. Det resulterende sammensatte ark hadde en tykkelse på 0,58 mm, og fremviste egenskapene angitt i tabell 2.

Eksempler 7 og 8

To typer av hvite substrat-ark I og II ble fremstilt fra sammensetningene angitt i tabell 3 ved anvendelse av en kalander.

De resulterende substrat-ark I og II hadde en tykkelse på 0,1 mm.

Det ble separat fremstilt åtte typer av hvite UV-stråle-ref lekterende ark A til H fra sammensetningene angitt i tabell 4, ved anvendelse av en kalander.

I hvert av eksemplene 7 og 8 ble et spesifikt substratark angitt i tabell 5, varmebundet med et hvitt UV-stråle-reflekterende ark som angitt i tabell 5, ved anvendelse av en kalander.

De resulterende sammensatte ark hadde hvert en tykkelse på 0,2 mm, og fremviste egenskaper som angitt i tabell 6.

Eksempel 9 og 10- 12 og sammenligningseksempel 3

I hvert av eksemplene 9 og 10-12 og i sammenligningseksempel 3 ble det fremstilt en vandig suspensjon med en sammensetning som angitt i tabell 7.

Bemerkning (1): (<*>) 1 En emulsjon av en polyakrylsyreester med en konsentrasjon på 40 vekt% Bemerkning (2): Viskositeten til hver suspensjon ble justert til 2.500 cP ved anvendelse av en liten mengde av en ammoniakk-løsning.

Et glatt, vevd stoff av spunnet garn av polyetylentereftalat og med en vekt på 185 g/m<2> og følgende struktur:

ble skuret og bleket ved en vanlig prosess, og så tørket. Det tørkede stoff ble nedsenket i ovennevnte vandige suspensjon, presset med en maskinrulle på en slik måte at stoffet ble impregnert med en del av suspensjonen i en mengde som tilsvarer ca. 70% av vekten av stoffet, tørket ved en temperatur på 100'C og til sist oppvarmet ved en temperatur på 150°C i 2 minutter for å varmeherde stoffet og polyakrylsyreester-emulsjonen på stoffet.

Resultatet er angitt i tabell 8.

Claims (13)

1. Hvitt arkmateriale med evne til å reflektere ultrafiolette stråler, omfattende et underlagsark og minst ett ytre overflatesj ikt dannet på overflaten av nevnte underlag og som omfatter: A) et i det vesentlige farveløst matriksmateriale omfattende minst ett termoplastisk polymermateriale og B) et hvitt ultrafiolettstråle-reflekterende middel dispergert i nevnte matriksmateriale og som omfatter minst ett medlem valgt fra gruppen som består av zirkoniumdioksyd (Zr02), bariumsulfat (BaS04), magnesiumoksyd (MgO) og magnesiumkarbonat (MgC03).karakterisert ved at underlagsarket er et fiberstoff sammensatt av polyvinylalkoholfibre modifisert slik at de er høyst sparsomt vannløselige.

1. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i krav 1, karakterisert ved at mengden av det hvite ultrafiolettstrålereflekterende middel er i området 20-200% basert på vekten av matriksmaterialet i det ytre overflatesjikt.

3. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det termoplastiske polymermateriale er valgt fra gruppen som består av naturgummi, syntetisk gummi, polyvinylklorid, polyetylen, polypropylen, etylen/vinylacetat-kopolymerer, vinylklorid/vinylacetat-kopolymerer og polyuretan-harpikser.

4. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-3.karakterisert ved at det hvite ultrafiolettstrålereflekterende middel er i form av fine partikler med størrelse 100 mesh eller mindre.

5. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-4.karakterisert ved at det ytre overflatesjikt er i form av en film.

6. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-4.karakterisert ved at det ytre overflatesjikt er i form av et fiberstoff.

7. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-6.karakterisert ved at overflatene til underlagsarksjiktet er i det vesentlige farveløse.

8. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i krav 7, karakterisert ved at det i alt vesentlig farveløse overflatesjikt omfatter et i det vesentlige farveløst matriksmateriale som omfatter minst ett termoplastisk polymermateriale, samt titandioksyd dispergert i matriksmaterialet.

9. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at fiberstoffet oppviser en reflektivitet på 60% eller mer for ultrafiolett-stråler som har en bølgelengde på 360 mu.

10. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at det ytre overflatesjikt inneholder, i tillegg til det hvite ultrafiolett-stråleref lekterende middel, et hvitt flammehemmende middel dispergert i matriksmaterialet.

11. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i krav 10, karakterisert ved at det hvite flammehemmende middel er diantimontrioksyd.

12. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at underlags-arks j iktet omfatter en elektroledende substans som er effektiv for å reflektere elektromagnetiske bølger som er anvendelige for radar.

13. Hvitt dekkarkmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1-12, karakterisert ved at underlags-arks j iktet inneholder et flavmmehemmende middel.