DE1164640B

DE1164640B - Verfahren zum Herstellen von Tiefziehfolien aus Polyolefinen

Info

Publication number: DE1164640B
Application number: DEF27207A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenter Bauer; Dr Josef Ferdinand Salhofer
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1958-12-06
Filing date: 1958-12-06
Publication date: 1964-03-05
Also published as: FR1242582A

Description

Verfahren zum Herstellen von Tiefziehfolien aus Polyolefinen Es ist bekannt, daß aus Polyolefinen auf dem Kalander oder im Auspreßverfahren Folien hergestellt werden, die, infolge ihrer geringen Sprödigkeit bei normaler Raumtemperatur und ihrer hohen Elastizität im thermoelastischen Bereich, sich ganz besonders zum Verarbeiten im Tiefziehverfahren, z. B. zum Herstellen von Verpackungsdosen, Kühischranktüren u. dgl., eignen. Insbesondere gilt dies für Folien aus Niederdruckpolyäthylen und Polypropylen.
Bei den meisten Tiefziehverfahren wird die Folie in einen Rahmen eingespannt und durch Strahler auf Ziehtemperatur aufgeheizt. Dabei dehnt sich die Folie zunächst wegen der thermischen Längenänderung, wird merklich weicher und spannt sich schließlich unter Aufschmelzen der Kristallite mit wachsenden Schrumpfungskräften wieder glatt aus. Anisotrope Folien, deren Eigenschaften in der Längs- und in der Querachse unterschiedlich sind, spannen sich dabei aber nicht mehr glatt aus, sondern werfen in einer Richtung Falten, so daß nur unschöne oder sogar unbrauchbare Ziehlinge daraus zu fertigen sind.
Die Herstellung von geformten Gebilden aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und Niederdruckpolyäthylen, im Tiefziehverfahren hat ein immer größeres praktisches Interesse gewonnen, seit die Polyolefine mit einer großen Produktion Eingang in die kunststoffverarbeitende Technik gefunden haben, und seit, dank der Entwicklung der Niederdruckpolyäthylene, mit hohen Molekulargewichten, hohen Kristallinitätsgraden und niedriger Durchlässigkeit für Gase und Dämpfe, eine Vielzahl von Typen von Polyolefinen als Rohstoff zur Verfügung steht. Die Verarbeitung von Polyolefinfolien im Tiefziehverfahren konnte aber bisher immer noch nicht befriedigen, weil bei den Ziehlingen leicht eine störende Faltenbildung auftritt, welche die Ziehlinge unansehnlich macht.
Es wurde nun gefunden, daß sich faltenfreie Formlinge aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und Niederdruckpolyäthylen, im Tiefziehverfahren herstellen lassen, indem man Folien verarbeitet, welche außer der durch den üblichen Herstellungsvorgang hervorgerufenen Längs orientierung zusätzlich durch eine anschließende Verstreckung in Querrichtung so weit orientiert sind, daß sie im polarisierten Licht im wesentlichen isotrop erscheinen.
Es war zwar bekannt, molekular längs orientierte oder längsverstreckte Folien aus Polyolefinen im thermoelastischen Bereich auch noch in Querrichtung zu verstrecken.
Aus der schweizerischen Patentschrift 260 375 war es für langkettige organische Polymere, insbesondere auf Basis von Vinylchlorid oder Styrol, bereits bekannt, die Längs- und Querreckung entweder so durchzuführen, daß die Orientierung in der einen Richtung um einen bestimmten Betrag größer als diejenige in der anderen Richtung ist, oder aber, daß die Orientierung und die Zugfestigkeit der Folien in den beiden Verstreckungsrichtungen gleich groß sind.
Hieraus war jedoch für das Problem des Faltenwerfens beim Tiefziehen von Folien aus Polyolefinen nichts zu entnehmen, weil beim Tiefziehen von Folien aus den in der genannten Patentschrift behandelten Vinylpolymeren ein unerwünschtes Faltenwerfen nicht zu beobachten ist und weil bisher auch noch nirgends ein Zusammenhang zwischen einer bestimmten optischen Eigenschaft, hier Isotropie im polarisierten Licht, und ihrem mechanischen Verhalten in irgendeinem Verarbeitungsverfahren entdeckt worden war.
Auch der Fachmann konnte nicht vorhersehen, daß für eine bestimmte Gruppe von linearen organischen Hochpolymeren, nämlich den im Gegensatz zu den Vinylpolymeren kristallinen Polyoleiinen, Folien, die durch Längs- und Querreckung zur Isotropie im polarisierten Licht gebracht sind, sich bezüglich ihres mechanischen Verhaltens im Tiefziehverfahren entscheidend und vorteilhaft von Folien aus dem gleichen Werkstoff unterscheiden, welche zwar in bekannter Weise durch Verstrecken orientiert sind, aber im polarisierten Licht anisotrop erscheinen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung beruht auf der Feststellung, daß die im Extruder oder auf dem Kalander eingetretene Längs orientierung der Fadenmoleküle von Polyolefinfolien sich, anders als bei PVC-Folien, durch Erwärmung auf Fließtemperatur nicht zurückstellen läßt. Polyolefinfolien, die lediglich auf Fließtemperatur nacherhitzt werden, erscheinen im polarisierten Licht immer noch anisotrop, und bei Tiefziehtemperatur reichen die in Querrichtung wirksamen Schrumpfungskräfte nicht aus, um eine Bildung von Längsfalten zu verhindern. Reckt man doch die Folien erfindungsgemäß im thermoelastischen Temperaturbereich um einen solchen Betrag, daß sie im polarisierten Licht im wesentlichen isotrop erscheinen, so lassen sie sich danach im Tiefziehen völlig faltenfrei verarbeiten.
Die Querreckung nach der Erfindung kann im allgemeinen etwa 3 bis 20e/o der Folienbreite betragen, wobei die Folie eine entsprechende Breitenzunahme erfährt. Das erforderliche Maß der Querreckung läßt sich für jedes Folienmuster mit Hilfe von polarisiertem Licht in üblicher Weise bestimmen. Dabei ist darauf zu achten, daß die mit weißem Licht durchleuchtete Folie bei gekreuztemPolarisator undAnalysator nicht an allen Punkten ihrer Fläche Aufhellung ergibt.
Die Querreckung kann in an sich bekannter Weise mit bekannten Reckvorrichtungen ausgeführt werden.
Vorteilhaft nimmt man sie unmittelbar nach der Herstellung der Folie vor, solange diese sich noch im thermoelastischen Temperaturbereich befindet und keiner nochmaligen Aufhitzung bedarf.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von faltenfreien Formlingen aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und Niederdruckpolyäthylen, durch Tiefziehen, dadurch gekennzeichnet,daß man Folien verarbeitet, die außer der durch den üblichen Herstellungsvorgang hervorgerufenen Längsorientierung durch eine anschließende Verstreckung in Querrichtung so weit orientiert sind, daß sie im polarisierten Licht im wesentlichen isotrop erscheinen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 007 052; schweizerische Patentschrift Nr. 266 375; britische Patentschriften Nr. 765 904, 784 920, 801 256; USA.-Patentschriften Nr. 2 641 022, 2718 666.