DE1184070B - Verfahren zur Herstellung schrumpffaehiger Folien aus Polyterephthalsaeureglykolester - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 29 d

Deutsche Kl.: 39 a3 - 7/24

Nummer: 1184 070

Aktenzeichen: K 40843 X/39 a3

Anmeldetag: 28. Mai 1960

Auslegetag: 23. Dezember 1964

Bekanntlich werden Nahrungsmittel und auch andere Güter häufig in Folien aus Kunststoffen verpackt. Während sich Körper, welche ebene Begrenzungsflächen haben, leicht mit Folien glatt umhüllen lassen, ist beim Umhüllen unregelmäßig geformter Körper Faltenbildung nicht ohne weiteres vermeidbar. Man hat diesen Übelstand behoben, indem man zum Verpacken schrumpffähige Folien verwendete, die man auf das Packgut aufschrumpfen ließ.

Wird ein Gegenstand aus einem thermoplastischen Kunststoff einer Zugspannung unterworfen, so dehnt er sich, und zwar ist bei gegebener Temperatur einer bestimmten Spannung eine bestimmte Dehnung zugeordnet. Wird die Dehnung aufrechterhalten und die Temperatur gesenkt, so friert der Zustand höherer Spannung ein, der aber bei Erwärmung auf die Temperatur der Verstreckung oder darüber unter Längenkontraktion, d.h. Schrumpfen des Gegenstandes, wieder absinkt. Nur bei wenigen Thermoplasten ist jedoch der Ausgangszustand vollständig wieder zu erreichen, meist bleibt eine bestimmte Längung dauernd bestehen. Wird bei Kunststoff-Folien das Einfrieren der Spannung nach Dehnung in zwei zueinander senkrechten Richtungen durchgeführt, so werden Folien mit einem Schrumpfvermögen in beiden Richtungen erhalten.

Für die Verpackung von Lebensmitteln ist es wesentlich, daß die Temperatur zum Auslösen des Schrumpfvorganges unter 100⁰C liegt, damit durch Eintauchen in heißes Wasser geschrumpft werden kann. Ein Mindestschrumpf von 30%, vor allem quer zur Folienbahn, ist erstrebenswert, wenn Produkte von stark unterschiedlicher und unregelmäßiger Form verpackt werden sollen.

Die bisher bekannten schrumpffähigen Folien enthalten Zusätze von Weichmachern, Stabilisatoren oder Gleitmitteln. Sie sind daher für viele Zwecke, insbesondere für das Verpacken von Lebensmitteln, unvorteilhaft, da es sich vielfach nicht erreichen und mitunter nicht vorhersehen läßt, daß bzw. ob diese Zusätze restlos in der Folie bleiben und nicht ein Teil davon in das Verpackungsgut wandern wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung schrumpffähiger Folien aus Polyterephthalsäureglykolester durch Recken der Vorfolien bei einer über der Einfriertemperatur des Kunststoffes liegenden Temperatur längs und quer zur Bahnrichtung und Abkühlen in gerecktem Zustand, nach dem es möglich ist, Kunststoff-Folien herzustellen, die beim Erwärmen auf höchstens 100° C um mindestens 30% in beiden Dimensionen

Verfahren zur Herstellung schrumpffähiger
Folien aus Polyterephthalsäureglykolester

Anmelder:

Kalle Aktiengesellschaft,

Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 190-196

Als Erfinder benannt:

Dr. Walter Seifried;

Olaf Müller, Wiesbaden-Biebrich

schrumpfen und frei sind von Bestandteilen, welche aus der Kunststoffmasse auswandern können. Man erhält eine solche Folie erfindungsgemäß, indem man die auf Temperaturen zwischen .80 und 95° C erwärmte Folie aus Polyterephthalsäureglykolester zuerst quer zur Bahnrichtung mit einem Streckverhältnis von 1: 2 bis 1: 3 verstreckt, danach abkühlt und dann bei einer höchstens ebenso hohen Temperatur wie bei

a5 der Querverstreckung in der Bahnrichtung mit einem Streckverhältnis von 1:1,5 bis 1: 4 verstreckt.

Man geht bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zweckmäßig von einer amorphen Vorfolie aus. Die Streckung in der Querrichtung erfolgt z. B. mit Hilfe eines Streckrahmens in an sich bekannter Weise. Die Längsstreckung nimmt man vorzugsweise bei Temperaturen vor, welche 3 bis 8° C tiefer liegen als die Temperatur bei der Querstreckung. Das Verstrecken in der Längsrichtung erfolgt in an sich bekannter Weise zwischen zwei Systemen von Walzen mit verschiedener Laufgeschwindigkeit. Das Streckverhältnis beträgt bei der Längsverstreckung im allgemeinen nicht mehr als 1:4, weil es bei höheren Streckverhältnissen leicht zu einem Einreißen der Folie kommt.

Ein höheres Streckverhältnis als 1:5 ist jedenfalls unzweckmäßig.

Die Polyterephthalsäureglykolester, aus denen gemäß der Erfindung die Folien herzustellen sind, enthalten in der Polymerisatkette als Glykolkomponente in der Hauptsache Äthylenglykol. Als technische Produkte enthalten sie ferner, meist unabsichtlich, geringe Anteile anderer Glykolkomponenten, z. B. einige wenige Prozent Diäthylenglykol. Auch absichtlich herbeigeführter teilweiser Ersatz des Äthylenglykols durch andere Glykole in der Polymerisatkette des zu verwendenden Kunststoffes kann erfolgen, doch soll im Rahmen der Erfindung der Äthylen-

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glykolanteil unter den Glykolkomponenten stets weitaus überwiegen.

In der Zeichnung ist dargestellt, wie das Schrumpfvermögen von erfindungsgemäß hergestellten Folien von einigen Herstellungsbedingungen beeinflußt wird.

F i g. 1 zeigt die Abhängigkeit des Schrumpfes in °/o in der Querrichtung zur Folienbahn vom Streckverhältnis, d. h. von dem Verhältnis der Breite der Ausgangsfolie zu der Breite der Endfolie. Die Folie wurde bei 85° C verstreckt, unter Spannung abgekühlt und anschließend der Schrumpf bei 90⁰C bestimmt. Unter dem Schrumpf ist dabei die beim Schrumpfen eintretende Verkürzung in Prozent, bezogen auf die Anfangslänge, zu verstehen. Man sieht, daß Streckverhältnisse zwischen 1:1,5 und 1:3 zu einem befriedigend hohen Schrumpfvermögen führen, wegen der höheren Leistung bevorzugt man aber die höher als 1:2 liegenden Streckverhältnisse.

F i g. 2 zeigt die Abhängigkeit des Schrumpfes in °/o quer zur Folienlaufrichtung (Kurve 1) und in Folien- »° lauf richtung (Kurve 2) in Abhängigkeit von der Temperatur der Längsstreckung, nachdem die Querstreckung bei 85° C mit einem Streckverhältnis von 1:2,8 und anschließend die Längsstreckung mit einem Streckverhältnis von 1:1,5 vorgenommen wurde. Es zeigt sich, daß die Schrumpfung in der Richtung der Querstreckung 30°/» oder mehr beträgt, wenn man die Längsstreckung einige Grade unterhalb der Temperatur (85° C) ausführt, bei der die Querstreckung erfolgte. Führt man aber das Längsstrecken in einem höheren Streckverhältnis als 1:1,5, z. B. in einem Streckverhältnis von 1:2,5 durch, dann ergibt sich auch bei Anwendung gleicher Recktemperatur beim Quer- und Längsstrecken ein Mindestschrumpf von 30%.

F i g. 3 zeigt die Abhängigkeit des Schrumpfes in °/o quer zur Folienlaufrichtung (Kurve 1) und in Folienlaufrichtung (Kurve 2) in Abhängigkeit vom Streckverhältnis der Streckung in Folienlaufrichtung. Die Querstreckung erfolgte bei 85° C mit einem Streckverhältnis von 1:2,8, die Längsstreckung bei 79° C. Man erkennt, daß bereits von einem Streckverhältnis von etwa 1:1,5 für die Streckung in Folienlaufrichtung an eine brauchbare Schrumpffähigkeit in dieser Richtung erhalten wird.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die erfindungsgemäß zweiachsig verstreckten Folien anschließend kurzzeitig auf Temperaturen zwischen der höchsten Strecktemperatur und der Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Schrumpfen der Folie später ausgelöst werden soll, und die Folie dabei durch geeignete Haltevorrichtung am Schrumpfen zu verhindern. Dadurch wird ein Spannungsausgleich erzielt und die Planlage der Folie verbessert. Erst die erkaltete Folie wird dann den Haltevorrichtungen entnommen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung schrumpf fähiger Folien aus Polyterephthalsäureglykolester durch Recken der Vorfolien bei einer über der Einfriertemperatur des Kunststoffes liegenden Temperatur längs und quer zur Bahnrichtung und Abkühlen in gerecktem Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß man die auf Temperaturen zwischen 80 und 95° C erwärmte Folie zuerst quer zur Bahnrichtung mit einem Streckverhältnis von 1:2 bis 1:3 verstreckt, danach abkühlt und dann bei einer höchstens ebenso hohen Temperatur wie bei der Querverstreckung in der Bahnrichtung mit einem Streckverhältnis von 1 :Ί,5 bis 1:4 verstreckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Längsstreckung bei einer um 3 bis 8° C niedrigeren Temperatur vornimmt als die Querstreckung.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach zwei Richtungen gestreckte Folie unter Verhinderung von Längs- und Breitenschrumpfung auf eine Temperatur erwärmt, die oberhalb der höchsten Strekkungstemperatur, aber unterhalb der Temperatur liegt, bei der das Schrumpfen der Folie später ausgelöst werden soll.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 295 762;
französische Patentschriften Nr. 1128 454,
1189173, 1200 031;
britische Patentschrift Nr. 765 904;
USA.-Patentschriften Nr. 2 823 421, 2 928132.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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