NO117424B - - Google Patents

Description

Plastfolie.

Den foreliggende oppfinnelse angår

en plastfolie av den art som består av ved strekking molekylarorienterte folieelemen-

ter, som er laminert under innbyrdes krys-

sing av folieelementenes orienteringsretninger.

Det kjennes materialer som består av flere lag av et høypolymert kunststoff, av hvilke minst ett befinner seg i strukket tilstand. For eksempel har det vært fore-slått å laminere folier av strukket polyvinylklorid, idet de enkelte lag anbringes en-

ten med parallelle eller med kryssende strekningsretninger. Strekningen og lamineringen skal etter forslaget skje i termo-plastisk tilstand. Ved lamineringen benyt-

ter man seg av at stoffet er klebrig i ter-moplastisk tilstand, og det anvendes der-

for hverken oppløsnings- eller bindemid-

ler. Hensikten med å opparbeide polyvi-nylkloridfoliene slik, er å forminske sprø-heten, og materialet skal især anvendes til sikkerhetsglass eller dekkplater. Det opp-

nås ingen eller bare en litt forbedret rivstyrke, og materialet har den mangel, at det etterhånden kaster seg sterkt idet det ruller seg om en av strekkingsretningene.

Det er ennvidere kjent å anvende strukkete folier av høypolymere kunststof-

fer til laminater som skal anvendes til optiske, fotografiske og belysningsformål,

for eks. polarisasjonsfiltre. Til dette for-

mål brukes det likeledes hovedsakelig po-lyvinylforbindelser, men det kan også brukes hydrofile polyamidfolier, som er framstilt på særlig måte. Lagene kan foreligge som fortløpende foliebaner, hvor-

av en eller flere er strukket på en sådan

måte at strekkingsretningen danner en vinkel med baneretningen, og laminerin-

gen skjer under parallell framføring av foliebanene over valser.

Endelig kjenner en flerlagede embal-lasjematerialer av minst to innbyrdes for-bundne lag av hydrofobe strukkete kunst-folier, som på kjent måte framstilles av tykkere emner, især folier eller rør, ved strekking idet hvert av foliene strekkes i to hovedsagelig vinkelrett på hinannen forløpende retninger.

Den foreliggende oppfinnelse bygger

på det i tekstilkjemien velkjente faktum at en rekke lineære høypolymerisaters rivstyrke kan forøkes meget i en retning ved en kaldstrekking. Krystallinske høy-polymerisater som nylon, polyetylentereph-talat, polyetylen og polyvinylidenklorid har i utpreget grad denne egenskap.

En plastfolie av den angitte art er derfor ifølge oppfinnelsen karakterisert ved, at den er sammensatt av minst to ytterst tynne, ved kaldstrekking i en retning orienterte folier av krystallinske høypoly-mere kunststoffer, såsom superpolyamider, polyetylentereftalater, polyvinylidenes-

tre eller polyetylen, som er laminert slik,

at orienteringen forløper i minst to forskjellige retninger, og som ved sveising eller med bindemiddel er bragt i intim innbyrdes forbindelse, ved hvilket materi-alvalg der oppnåes et høyt rivsterkt kryss-laminat med minimal tendens til kantopprulling.

■ Ved kaldstrekkingen overføres de nevnte stoffer til en sterk krystallinsk tilstand med en fibrillar mikrostruktur. Fib-

rillene i denne struktur er krystallinske områder, som regel ca. 1—4 mikron tykke, og atter sammensatt av meget mindre kry-stallitter. Fibrillene er overveiende orientert parallelt etter strekkingsrettningen, men er dog snodd sterkt inn i hverandre, og de er forøvrig også direkte forbundet slik at de i virkeligheten danner et nett-verk. Fibrene, som er meget sterke, og relativt hårde p.g.a. krystalliniteten, holdes sammen i en mere bløt grunnsubstans, som består av stoffet i relativt amorf form.

Det flerlagede plastfolie ifølge oppfinnelsen har en overraskende høy styrke overfor konsentrerte kraftpåvirkninger. Således kan det for eks. oppnåes rivstyrker som er mange ganger større enn ved materialer som er samlet på tilsvarende måte av strukkete folier av polyvinylklorid, og som langt overstiger hva som kunne for-ventes ut fra den forbedring av strekk-styrken som det er kjent at tråder av de nevnte stoffer får ved kaldstrekking.

Den høye motstandsdyktighet mot konsentrerte kraftpåvirkninger forklares ved den ovenfor omtalte struktur av materialet, altså forbindelsen av hårde krystallinske fibriller med en bløtere amorf grunnsubstans.

Den overraskende minimale tendens til. kantrulling, hvorved materialet på av-gjørende måte er vesensforskjellig fra laminater av polyvinylklorid forklares ved at orienteringen for sistnevnte er ustabil, mens den er stabil for de ifølge oppfinnelsen anvendte kunststoffer. Forskjellig-heten i stabilitet kan forklares ved at polyvinylklorid stort sett er amorft, mens de ifølge oppfinnelsen anvendte kunststoffer er i høy grad krystallinske.

Den gruppe av høypolymerisater som er betegnet med «superpolyamider» omfatter i overensstemmelse med almindelig språkbruk ethvert fiberdannende høypo-lymerisat som har et vesentlig innhold av peptidbindinger. Langt de fleste av de al-minnelig anvendte stoffer av denne gruppe vil kunne anvendes ifølge oppfinnelsen, men det finnes enkelte typer som på grunn av stor hydrofilitet er uegnet fordi styr-ken i fuktig tilstand er for sterkt nedsatt. Som eksempel på et velegnet superpoly-amid kan nevnes det der fremstilles ved polymerisasjon av kaprolaktam. Forøvrig er oppfinnelsen naturligvis ikke begrenset til bruken av de rene krystallinske høy-polymerisater, men omfatter også for eks. en tilsetning av bløtgjøringsmiddel eller lignende, bare ikke i en så stor mengde at den ovenfor beskrevne mikrostruktur ikke kan framkomme. Ved kaldstrekking for-stås enhver strekkingsprosess som foretas under stoffets smeltepunkt. Det er dog hensiktsmessig å anvende betydelig lavere temperaturer da dette har vist seg å gi den beste mikrostruktur. Strekkingen kan utføres etter kjente framgangsmåter, en-ten som strekking, som kompressiv strekking (kaldvalsning), eller som en kombina-sjon av disse. Den bør i alle tilfelle gjen-nomføres så fullstendig som mulig, slik at det laminerte materiale kan strekkes inntil bruddgrensen uten permanent å de-formeres.

Det har vist seg at man oppnår særlig gode resultater ved å strekke relativt smale bånd, og en utførelsesform for oppfinnelsen kjennetegnes derfor ved at de pågjel-dende lag er sammensatt av relativt smale bånd. Båndene kan da etter strekkingen samles til lag på forskjellig måte. Etter en utførelsesform anbringes de kant mot kant, etter en annen anbringes de parallelt og således at de overlapper hverandre, og endelig kan et antall inntil hverandre lig-gende lag sammenveves eller sammen-flettes.

Mest praktisk er å samle materialet etter oppfinnelsen under parallell fram-føring av foliebaner, hvorav minst en er orientert etter en annen retning enn baneretningen, i likhet med hva som ovenfor nevnt kjennes fra framstillingen av visse materialer med særlige optiske egenskaper. I og for seg kan de metoder som kjennes herfra også anvendes når det i den foreliggende oppfinnelse skal framstilles baner som er orientert etter en tverr-gående retning. Mest hensiktsmessig er det dog etter oppfinnelsen å framstille disse foliebaner ved å oppskjære et lengde-strukket ganske tynt rør av stoffet etter en skruelinje. Røret som skal lengdestrek-kes, kan for eks. framstilles ved ekstruk-sjon og oppblåsning med luft etter almin-nelig anvendte framgangsmåter.

Sammenbindingen av lagene kan en-ten skje ved sveisning eller ved bruk av binde- eller klebemiddel. Kjente binde- og klebemidler kan anvendes, herunder ter-moherdete og termoplastiske produkter, men man kan også bruke en oppløsning av det stoff som er anvendt i de orienterte lag, eller av et nærbeslektet materiale. Naturligvis bør et lag av bindemiddel ikke være så sprødt at det brister under de orienterte lags bruddgrense. Som eksempel på en behandlingsmåte som får lagene til å virke sammenbindende i seg selv skal nevntes at strukkete nylonfolier kan be-handles med et oppmykningsmiddel som fjernes igjen best ved fordampning mens lagene holdes hårdt sammenspent.

Det foretrekkes imidlertid ved de fleste anvendelser av oppfinnelsen å bruke et høyelastisk lim til sammenbindingen, da det har vist seg at man derved oppnår flere ganger større rivstyrke enn ved å bruke et bindemiddel som har en lignende elastisitetskoeffisient som det orienterte høypolymerisat. Dette skyldes ikke bare at laget av høyelastisk bindemiddel virker bløtgj ørende på materialet som hel-het overfor bøyningsspenningen, som man kunne vente, men også og særlig at det til-later de enkelte lag relativt uavhengig av hverandre å endre sin utstrekning, og dermed orienteringsretning omkring kær-ven under innflytelse av kærvspenningene.

Oppbygningen av materialet ut fra de enkelte lag kan foretas på mange forskjellige måter avhengig av den tilsiktede an-vendelse; således kan de strukkete langs orienteringsretning være beliggende innbyrdes som sidene i en regulær polygon, og således at den samlete lagtykkelse er jevnt fordelt mellom de forskjellige orienteringsretninger. Et materiale med to orienteringsretninger vinkelrett på hverandre er i og for seg mest enkelt å framstille, men er ikke i det lange løp stabilt overfor på-virkninger i de to diagonalretninger, og det foretrekkes derfor at materialet har minst tre orienteringsretninger.

Man kan også ta hensyn til særlige kraftpåvirkninger som det skal utsettes for. Hvis det for eks. er beregnet til ute-lukkende å skulle motstå strekkpåvirknin-ger etter en enkelt retning, er det hensiktsmessig at det overveiende består av et stoff som er strukket etter denne retning, men de anderledes orienterte lag har like-vel en vesentlig betydning nemlig å for-hindre sprekking eller oppflosning i materialet.

Laminatet kan foruten de strukkete lag med særlige styrkeegenskaper inne-holde lag med andre egenskaper, for eks. ett eller flere lag med særlig dekorative, elektriske eller magnetiske virkninger.

Claims (2)

1. Folieformet materiale av plast med høy rivestyrke og med liten tendens til kantopprulling, især egnet som emballa-sjemateriale, karakterisert ved at det, under benyttelse av den i og for seg kjente krysslaminering av internt orienterte flateformasjoner, er sammensatt av minst to ytterst tynne, hver ved kaldstrekking i en retning orienterte folier av kry-stalliserende høypolymere kunststoffer, så som superpolyamider, polyetylentereftalater, polyvinylidenestere eller polyeten, som er laminert slik at orienteringene løper i minst to forskjellige retninger.

2. Plastfolie ifølge påstand 1, karakterisert ved at enkeltfoliene er innbyrdes forbundet med et mykt og elastisk bindemiddel.