CH428186A - Verfahren zur Herstellung hochtransparenter Flachfolien - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung hochtransparenter Flachfolien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flachfolien hoher Transparenz aus Kunststoffschmelzen, insbesondere aus Polypropylen.



   Für die Herstellung transparenter Folien ist es wesentlich, dass der aus der Düse austretende Film unmittelbar hinter der Düse möglichst stark und gleichmässig gekühlt, d. h. abgeschreckt wird und während des weiteren Fertigungsganges keinen Einwirkungen ausgesetzt ist, die die optische Leere des Films beeinträchtigen können.



   Die bekannten Verfahren zur Herstellung transparenter Flachfolien aus synthetischem Material erfüllen diese Bedingungen nur unvollkommen. Entweder ist das Abschrecken der aus der Düse austretenden Folie unzureichend oder von Umständen begleitet, die sich auf die Transparenz der Folie nachteilig auswirken.



   So wird bei dem sogenannten Chill-roll-Verfahren, das trocken arbeitet, die Kunststoffschmelze aus einer Breitschlitzdüse auf eine rotierende, von innen gekühlte Walze gegossen und dabei auf der der Kühlwalze unmittelbar aufliegenden Seite, d. h. im wesentlichen nur einseitig, gekühlt. Wird bei dieser Arbeitsweise der Film unmittelbar hinter der Düse mit Hilfe eines aus einer Schlitzdüse austretenden Luftstromes, einer sogenannten Luftbürste, an die Kühlwalze angepresst und dabei auch auf der Oberseite gekühlt, dann wird die Transparenz der Folie an sich gesteigert. Bei diesem trocken arbeitenden Verfahren werden jedoch auf der Kühlwalzenoberfläche bei längerer Laufzeit geringe Mengen von Abscheidungen aus der Folie abgelagert und können auf dieser unter Umständen Flecke verursachen.



   Die bekannten Nassverfahren zur Herstellung von Flachfolien vermeiden zwar diese Nachteile, sind jedoch mit anderen Mängeln behaftet. Mit der bei den bekannten Nassverfahren zum grössten Teil oder völlig in einem wässrigen Kühlmedium umlaufenden Kühlwalze wird eine schnelle und nachhaltige Abkühlung der aus der Düse austretenden Folie erreicht, und es bilden sich keine störenden Ablagerungen auf der Kühlwalzenoberfläche. Dagegen verursacht die von der umlaufenden Kühlwalze, dem Umpumpen der Kühlflüssigkeit und dem Eintauchen der Folie in diese herrührende Wellenbildung schwer zu behebende Schwierigkeiten.



  Es kommt zu Spritzern auf der Folie und der Düse und dadurch zu Blasenbildung auf dem frisch gebildeten Film und zu einer unerwünschten Abkühlung der Düse.



  Die Düse muss daher in einem gewissen Abstand von der Oberfläche des Kühlmediums angeordnet sein, obwohl dieser Abstand an sich möglichst klein sein sollte, damit die aus der Düse austretende Schmelze sofort abgeschreckt wird. Auf der darum nicht zu vermeidenden Luftstrecke zwischen Düse und Kühlflüssigkeit zieht sich die noch plastische Folie in der Breite zusammen.



  Dieser Breiteneinsprung der Folie bewirkt eine schlechte Planlage der Folie und führt zu Verarbeitungsschwierigkeiten.



   Ein weiterer Nachteil der bekannten Nassverfahren besteht darin, dass die Folie durch die in grosser Menge vorhandene Kühlflüssigkeit teilweise von der Walzenoberfläche abgehoben und demzufolge ungleichmässig abgezogen wird, wodurch Dickenschwankungen verursacht werden. Liegt die Kühlwalze zu weit unter der Flüssigkeitsoberfläche in dem   Kühltrog,    dann wird die Folie auf ihrem Wege durch das Kühlmedium zunächst nicht geführt, was Ungleichmässigkeiten der Folie zur Folge haben kann.



   Gegenüber den trocken arbeitenden Verfahren zur Herstellung von Flachfolien haben die Nassverfahren den Vorteil, dass die Eigenschaften der Folie verbessernde Substanzen, wie Antistatika und insbesondere Antiblockmittel, unmittelbar der Kühlflüssigkeit zugesetzt werden können und nicht in einem besonderen Arbeitsgang auf die Folie aufgebracht werden müssen.



  Bekanntlich ist eine Steigerung der Transparenz der Folie mit einer Zunahme ihrer Klebeeigenschaften und einem Ansteigen des Reibungskoeffizienten verbunden.



  Für eine einwandfreie Verarbeitung und störungsfreie   Verwendung ist Voraussetzung, dass die Folien möglichst wenig kleben und nur geringe Reibung zeigen. Es wird dies erreicht durch Ausrüsten der Folien mit Antiblockmitteln.



   Es wurde nun gefunden, dass sich hochtransparente wenig klebende Flachfolien mittels Breitschlitzdüse und von innen gekühlter Abzugswalzen unter Verwendung flüssiger Kühlmedien in ebenso einfacher wie zweckmässiger Weise herstellen lassen, indem erfindungsgemäss die Schmelze unmittelbar hinter der Düse durch eine Antiblockmittel und gegebenenfalls Antistatika enthaltende Kühlflüssigkeit abgeschreckt wird, die als sehr dünner Film die Oberfläche der ganz oder zum grössten Teil in Luft umlaufenden Kühlwalze bedeckt.



   Dieses Verfahren ermöglicht es bei zweckmässiger Durchführung, die Vorteile der bekannten Trockenund Nassverfahren zur Herstellung von Flachfolien aus Kunststoffschmelzen zu vereinigen, jedoch deren Nachteile zu vermeiden und daher einen wesentlichen technischen Fortschritt zu erzielen. Dadurch, dass die Abzugswalze für die Folie in dem Kühlmedium nicht umlaufen muss, können sämtliche durch Wellenbewegung der   Külllflotte    und Schwimmen der Folie verursachten Störungen vermieden werden. Auf der wie bei den bekannten Trockenverfahren ganz oder zum grössten Teil in Luft umlaufenden Kühlwalze kommt es infolge des sie bedeckenden Flüssigkeitsfilmes zu keinen Ablagerungen, die die optische Leere des hergestellten Filmes beeinträchtigen können.



   Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass der den Film auf der Kühlwalze bildenden Kühlflüssigkeit wie bei den bekannten Nassverfahren Antiblockmittel und gegebenenfalls Antistatika zugesetzt werden können, um die Folieneigenschaften zu verbessern, was beim Arbeiten nach den bekannten Trockenverfahren eine besondere Nachbehandlung des Filmes notwendig macht.



   Anhand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert.



   Fig. 1 zeigt ein Folienabzugswerk üblicher Art, mit einer ersten Auftragsweise der Kühlflüssigkeit, und
Fig. 2 zeigt ein ähnliches Folienabzugswerk mit anderem   Flüssigkeitsauftrag.   



   Das Folienabzugswerk nach Fig. 1 weist zwei Walzen auf. Unter der ersten, auch von innen gekühlten Walze 1 ist eine Wanne 2 mit Kühlflüssigkeit vorgesehen, in die die Walze mit ihrem unteren Rand etwa 2-4 cm tief eintaucht und dabei während ihrer Aufwärtsbewegung Flüssigkeit mitnimmt. Diese wird von einer etwa in Höhe des waagrechten Walzendurchmessers angebrachten, kleineren Gummiwalze 3 so weit zurückgehalten und abgestreift, dass nur noch ein gleichmässig dünner Flüssigkeitsfilm auf der Walzenoberfläche verbleibt, der mit dieser einer aus einer am Scheitel der Kühlwalze angebrachten Breitschlitzdüse 4 als Film austretenden Kunststoffschmelze entgegenläuft und diese beim Berühren nachhaltig abschreckt.

   Die erstarrende Folie 5 läuft dann zusammen mit der Kühlwalze durch die darunter befindliche, die Kühlflüssigkeit enthaltende Wanne 2 und kommt dabei auch auf ihrer Oberseite mit Antiblockmittel und gegebenenfalls Antistatikum in Berührung. Die Folie wird dann zum Entfernen anhaftender Flüssigkeit von beiden Seiten bei 6 kräftig abgerakelt und in einem nicht gezeigten Durchlauftrockner mit Infrarot und Heissluft getrocknet.



   Es ist auch möglich, den Flüssigkeitsfilm, wie in Fig. 2 angedeutet, durch Aufsprühen der Kühlflüssigkeit auf die Walzenoberfläche zu erzeugen und auf die Tauchwanne zu verzichten. In diesem Falle läuft die Folie über zwei innen gekühlte Walzen 8 und 9, wobei die obere Hälfte des jeweils aufsteigenden Teiles jeder Walze aus einem Verteilerrohr 7 mit Kühlflüssigkeit besprüht wird. Bei dieser Anordnung kommen ebenfalls beide Seiten der Folie nacheinander mit der Kühlflüssigkeit und dem darin enthaltenden Antiblockmittel und gegebenenfalls Antistatikum in Berührung.



   Als Kühlmedien sind vor allem geeignet: durch Zusatz von Netzmitteln, wie Alkylsulfonaten oder Fettalkohol-Äthylenoxyden, entspanntes Wasser, organische Lösungsmittel, z. B. Alkohole, wie Isopropanol, und Kunststoffdispersionen, wie z. B. wässrige Dispersionen von Polyvinylidenchlorid. Als Antiblockmittel kommen unter anderem in Betracht: Fettsäureamide und Präparate auf der Basis von   Siliciumdioxyd;    als Antistatika: organische Phosphorderivate, oxäthylierte Fettalkohole und quaternäre Ammoniumverbindungen.



   Beispiel 1
Eine mittels Breitschlitzdüse extrudierte Polypropylenschmelze von etwa 2500 C wird auf die in Fig. 1 dargestellte Weise abgeschreckt. Die Kühlflüssigkeit ist Wasser, das durch Zusatz von einem Alkylsulfat entspannt wird und ausserdem als Antiblockmittel ein Siliciumdioxyd-Präparat und ein Antistatikum enthält.



  Es wird eine hochtransparente, nicht klebende, antistatisch ausgerüstete Folie erhalten.



   Beispiel 2
Eine Polypropylenschmelze wie in Beispiel 1 wird unter Verwendung von Isopropanol als Kühlflüssigkeit abgeschreckt, das auf die in Fig. 2 dargestellte Weise auf die Kühlwalze gesprüht und darauf als Film verteilt wird. Als Antiblockmittel bzw. Antistatikum werden das in Isopropanol lösliche Stearinsäureamid bzw. eine quaternäre Ammoniumverbindung verwendet. Das Isopropanol wird beim Trocknen der Folie zurückgewonnen. Wie gemäss Beispiel 1 wird eine hochtransparente, nicht klebende, antistatisch ausgerüstete Folie erhalten.



   Beispiel 3
Eine Polypropylenschmelze wie in den beiden vorstehenden Beispielen wird gemäss der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsweise mit einer Polyvinylidenchlorid Kunststoffdispersion abgeschreckt. Dabei erübrigt sich der Zusatz eines besonderen Antiblockmittels und Antistatikums zur Kühlflüssigkeit, da die Polyvinylidenchloriddispersion selbst die Wirkungen dieser Ausrüstungsmittel ausübt. Wie gemäss Beispiel 1 und 2 wird eine hochtransparente, nicht klebende, antistatisch ausgerüstete Folie erhalten.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung hochtransparenter Flachfolien aus Kunststoffschmelzen mittels Breitschlitzdüse und von innen gekühlter Abzugswalzen, unter Verwendung flüssiger Kühlmedien, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze unmittelbar hinter der Düse durch eine Antiblockmittel enthaltende Kühlflüssigkeit abgeschreckt wird, die als sehr dünner Film die Oberfläche der ganz oder zum grössten Teil in Luft umlaufenden Kühlwalze bedeckt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsfilm auf der Walzenoberfläche durch kurzfristiges, partielles Eintauchen der rotierenden Kühlwalze in die Kühlflüssigkeit erzeugt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsfilm durch Aufsprühen der Kühlflüssigkeit auf die Walzenoberfläche erzeugt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit aus entspanntem Wasser, organischen Lösungsmitteln oder Kunststoffdispersionen besteht.

   4. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit Zusätze, wie Netzmittel und Antistatika, enthält.