DE1247607B - Process for producing a tubular film - Google Patents

Process for producing a tubular film

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DE1247607B DEP28749A DEP0028749A DE1247607B DE 1247607 B DE1247607 B DE 1247607B DE P28749 A DEP28749 A DE P28749A DE P0028749 A DEP0028749 A DE P0028749A DE 1247607 B DE1247607 B DE 1247607B
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Thomas Richard Johnston
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Description

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer: 1 247 607Number: 1 247 607

Aktenzeichen: P 28749 X/39 a3File number: P 28749 X / 39 a3

1 247 607 Anmeldetag: 6.Februar 19621 247 607 Filing date: February 6, 1962

Auslegetag: 17. August 1967Opened on: August 17, 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schlauchfolie, bei welchem ein Gemisch aus einem Äthylenpolymerisat mit einer Dichte von etwa 0,956 bis 0,960 g/cm3 und einem etwa 20 bis 40% des Gesamtgewichtes des Gemisches betragenden Elastomeren aus der Schmelze zum Schlauch ausgepreßt und der Schlauch durch Einführen eines gasförmigen Mediums ausgedehnt und anschließend über einen Kühler geführt wird.The invention relates to a method for producing a tubular film in which a mixture of an ethylene polymer with a density of about 0.956 to 0.960 g / cm 3 and an elastomer amounting to about 20 to 40% of the total weight of the mixture is pressed from the melt to form the tube and the Hose is expanded by introducing a gaseous medium and then passed through a cooler.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch welches Schlauchfolien hergestellt werden, die aus einem Gemisch aus einem Äthylenpolymerisat und einem Elastomeren bestehen und eine ausreichende Schlagzähigkeit aufweisen, so daß sich das Material zur Herstellung von Beuteln und Säcken bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit eignet.The invention is based on the object of creating a method by which tubular films are made, which consist of a mixture of an ethylene polymer and an elastomer and have sufficient impact strength so that the material for making bags and sacks at high working speed.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Schlauches am Kristallisationspunkt des Schlauchmaterials, an dem die Schlauchtemperatur etwa IOO0C beträgt, mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die größer als 100°C/Sek. ist.To achieve this object the method according to the invention is characterized in that the cooling of the hose at the focal point of the tube material to which the tube temperature is about IOO 0 C, takes place at a speed which is greater than 100 ° C / sec. is.

Der Kristallisationspunkt läßt sich leicht als derjenige Punkt ermitteln, an welchem der ausgepreßte Schlauch zuerst undurchsichtig wird (man bezeichnet diese Stelle auch als »Frost Line«). Quantitativ kann die laitische Zone als die Zone definiert werden, in welcher die Temperatur des Schlauches auf 90 bis IlO0C sinkt.The crystallization point can easily be determined as the point at which the squeezed tube first becomes opaque (this point is also known as the "frost line"). Quantitatively, the laitische zone can be defined as the zone in which the temperature of the tube to Ilo is lowered to 90 0 C.

Als Äthylenpolymerisate können die linearen Polyäthylene und Mischpolymerisate des Äthylens mit einer kleineren Menge eines !-Olefins eingesetzt werden. Diese Polymerisate und Mischpolymerisate sind stark kristallin und durch Polymerisation des Monomeren an verschiedenen Katalysatoren, z. B. Chromoxyd mit Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd, Gemischen von Titantetrachlorid mit Äthylaluminiumhalogeniden u. dgl., erhältlich. Das Äthylen kann auch mit einem ldeineren Anteil eines Comonomeren, vorzugsweise Buten-1, mischpolymerisiert sein, wobei die Produkte mit einer Dichte im unteren Teil des Dichtebereichs besonders geeignet sind.The linear polyethylenes and copolymers of ethylene can be used as ethylene polymers can be used with a smaller amount of an! -olefin. These polymers and copolymers are highly crystalline and by polymerization of the monomer over various catalysts, e.g. B. Chromium oxide with silicon dioxide-aluminum oxide, mixtures of titanium tetrachloride with ethyl aluminum halides and the like. The ethylene can also be mixed with a smaller portion of a comonomer, preferably butene-1, be copolymerized, the products having a density in the lower part of the Density range are particularly suitable.

Das Elastomere kann ein Polymerisat natürlicher oder künstlicher Herlcunft sein. Diese Polymerisate zeichnen sich dadurch aus, elastisch und dehnbar zu sein und sich nach Wegfall der Dehnkräfte wieder zusammenzuziehen. Zu solchen Elastomeren gehören der Naturkautschuk wie auch Polymerisate und Mischpolymerisate des Isobutylens, Butadiens, Isoprens, Chloroprene, Isopentens, Isooctens, 2,3-Dimethylbutadiens-1,3, Pentadiens u. dgl. Das Elastomere soll etwa 20 bis 40% des Gesamtgewichtes Verfahren zur Herstellung einer Schlauchfolie Anmelder:The elastomer can be a polymer of natural or artificial origin. These polymers are characterized by being elastic and stretchable and recovering after the stretching forces have ceased to contract. Such elastomers include natural rubber as well as polymers and Copolymers of isobutylene, butadiene, isoprene, chloroprene, isopentene, isooctene, 2,3-dimethylbutadiene-1,3, Pentadiene and the like. The elastomer should be about 20 to 40% of the total weight Applicant:

Du Pont of Canada Limited, Montreal (Kanada) Vertreter:Du Pont of Canada Limited, Montreal (Canada) Representative:

Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt, München 27, Pienzenauer Str. 28 ίο , Dr.-Ing. W. Abitz, patent attorney, Munich 27, Pienzenauer Str. 28 ίο,

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Thomas Richard Johnston, Whitby, Ontario (Kanada)Thomas Richard Johnston, Whitby, Ontario (Canada)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Kanada vom 7. Februar 1961 (816458)Canada February 7, 1961 (816458)

des Gemisches bilden; etwa 30 Gewichtsprozent stellen einen bevorzugten Elastomeranteil dar.form the mixture; about 30 percent by weight is a preferred elastomer component.

Das Äthylenpolymerisat und das Elastomere werden vor dem Auspressen in herkörnmlicher Weise gemischt, wie auf einem Mischer der Bauart Banbury, durch Aufrnischen auf der Schneckenpresse, auf be: heizten Mischwalzen der in der · Kautschuktechnik verwendeten Art oder durch Vermischen heißer Lösungen der beiden Bestandteile in einem geeigneten, gemeinsamen Lösungsmittel. Man kann jede Mischmethode anwenden, die ein homogenes Gemisch· liefert. Dem Gemisch können, wenn gewünscht, auch kleinere Mengen an Pigmenten und/oder Füllstoffen einverleibt werden.The ethylene polymer and the elastomer are mixed in herkörnmlicher manner before pressing as in a mixer of the type Banbury, by Aufrnischen on the worm press to be: a heated mixing rolls of the type used in the · rubber technology or hot by mixing solutions of the two components in suitable common solvent. Any mixing method that produces a homogeneous mixture can be used. If desired, smaller amounts of pigments and / or fillers can also be incorporated into the mixture.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden bei der Auspressung des Äthylenpolymerisat-Elastomer-Gemisches in dem aufgeblasenen Schlauch zwischen der Spritzdüse und der Aufwickelwalze zwei Druckzonen angewandt. Die erste Druckzone liegt nahe der Düse und hat einen genügenden Druck, um den Schlauch auf den gewünschten Durchmesser auszudehnen, während er sich noch im plastischen Formungszustand befindet. Die zweite Druckzone hegt zwischen der Stelle, an welcher die Ausdehnung des Schlauches auf den gewünschten Durchmesser bewirkt ist, und dem Spalt der Aufwickelwalze. Der Druck in dieser Zone Hegt unter demjenigen in der ersten Zone und ist gerade so hoch, daß der gewünschte Schlauchdurchmesser aufrechterhalten wird, aber keine weitere Aufblähung oder Ausdehnung erfolgt. Mit einem Kühler in dem ausgedehnten Schlauch kann man nicht nur die beiden verschie-According to a preferred embodiment, the ethylene polymer-elastomer mixture is pressed out in the inflated hose between the spray nozzle and the take-up roller two Pressure zones applied. The first pressure zone is close to the nozzle and has sufficient pressure to expand the tube to the desired diameter while it is still in the plastic forming state is located. The second pressure zone lies between the point at which the expansion of the Hose is effected to the desired diameter, and the gap of the winding roller. Of the Pressure in this zone is below that in the first zone and is just high enough as that which is desired Tube diameter is maintained but no further inflation or expansion occurs. With a cooler in the extended hose, not only can the two different

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Claims (1)

denen Druckzonen, sondern auch eine Lenkung der Abschreckungsgeschwindigkeit des ausgepreßten Schlauches durch Umwälzung eines flüssigen Kühlmittels im Kühlerinnern erhalten. Wie nachfolgend gezeigt, ist für ein erfolgreiches Arbeiten gemäß der Erfindung die Lenkung der Geschwindigkeit kritisch, mit der die Abschreckung des ausgepreßten Schlauches erfolgt.those pressure zones, but also a control of the deterrent speed of the squeezed Hose obtained by circulating a liquid coolant inside the cooler. As below shown, the steering of the speed is critical for a successful work according to the invention, with which the quenching of the squeezed hose takes place. Die Oberfläche des Kühlers, auf der der ausgepreßte Schlauch geführt wird, kann glatt oder poliert sein, ist aber vorzugsweise rauh. Eine solche Rauhigkeit kann durch Ätzen oder mechanisches Abtragen einer glatten Oberfläche mittels Schleifmitteln oder Drehwerkzeugen erhalten werden. Der Zweck dieser Maßnahme ist es, eine Oberfläche zu schaffen, die im allgemeinen glatt ist, aber trotzdem eine Vielzahl winziger Vertiefungsbereiche, wie flacher Krater oder Poren, aufweist, um die Neigung der Folie, an der Kühleroberfläche zu haften, zu verringern. Der Kühler kann aus Stahl oder Aluminium bestehen und wird vorzugsweise mit einer Mattierung versehen, wie sie durch Sandstrahlen erhalten wird.The surface of the cooler, on which the squeezed hose is guided, can be smooth or polished but is preferably rough. Such a roughness can be caused by etching or mechanical removal a smooth surface can be obtained by means of abrasives or turning tools. The purpose of this The measure is to create a surface that is generally smooth, but nonetheless a multitude of surfaces tiny indented areas, such as shallow craters or pores, around the slope of the film on which To adhere to the cooler surface, reduce. The cooler can and will be made of steel or aluminum preferably provided with a matt finish, as is obtained by sandblasting. Die Geschwindigkeit der Abschreckung oder Abkühlung braucht nicht im Zusammenhang mit der Wärmemenge zu stehen, welche in der Zeiteinheit dem ausgepreßten Schlauch entzogen wird. Die letztgenannte Größe ist auch eine Funktion der Masse der abkühlenden Folie, bei der unter anderem auch eine Abhängigkeit von der Dicke der Folie und der Geschwindigkeit der Aufwicklung besteht. Die Geschwindigkeit der Abschreckung ist daher hier in Form des Temperaturabfalls in der Zeiteinheit angegeben. Diese Größe läßt sich leicht unter Einsatz feiner Thermoelementpaare an der Folienoberfläche messen, die man in verschiedenen Abständen von der Düse ansetzt. Man erhält auf diese Weise die Temperatur als Funktion des Abstandes von der Düse. Nachdem die Geschwindigkeit der Folie bekannt ist, kann man den Abstand von der Düse in Zeiteinheiten umrechnen und die Temperatur dann gegen die Zeit auftragen. Die Steigung der erhaltenenThe rate of quenching or cooling does not need to be related to the To stand the amount of heat that is withdrawn from the squeezed hose in the unit of time. The latter Size is also a function of the mass of the cooling film, which among other things also there is a dependence on the thickness of the film and the speed of winding. The speed the deterrent is therefore given here in the form of the temperature drop in the unit of time. This size can easily be determined using fine pairs of thermocouples on the film surface measure, which are applied at different distances from the nozzle. In this way you get the Temperature as a function of the distance from the nozzle. Having known the speed of the slide you can convert the distance from the nozzle into time units and then the temperature apply against time. The slope of the received Ergebnisse:Results: Schlagzähigkeit je 0,025 mm Foliendicke, cm · kg Kühlgeschwindigkeit, 0CVSek Impact strength per 0.025 mm film thickness, cm · kg cooling speed, 0 CVsec Kurve in einem gegebenen Punkt gibt die Geschwindigkeit der Abschreckung der Folie bei der entsprechenden Temperatur wieder. Man soll das Verfahren so führen, daß die Steigung der Kurve bei 100° C oder im Bereich von 90 bis 110° C einer Geschwindigkeit der Folienabkühlung von mehr als 100° C/ Sek. entspricht. Vorzugsweise liegt die Kühlgeschwindigkeit zwischen 100 und 170°C/Sek.Curve at a given point gives the rate of quenching of the film at the corresponding Temperature again. The process should be carried out in such a way that the slope of the curve at 100.degree or in the range from 90 to 110 ° C at a rate of film cooling of more than 100 ° C / Sec. Corresponds. The cooling rate is preferably between 100 and 170 ° C./sec. Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Herstellung der Schlauchfolie gemäß der Erfindung.The following example serves to further explain the production of the tubular film according to FIG Invention. Beispielexample 70 Teile eines Linearpolyäthylens (Dichte 0,960, Schmelzindex 2,3) werden mit 30 TeÜen eines Butyl- · kautschuks aus 99,5 fl/o Isobutylen und 0,5%·Isopren vermischt, indem man die Polyäthylenpellets und die Kautschükteilchen auf der Schneckenpresse ineinanderarbeitet. Das Polymerisatgemisch wird in einer Menge von 17,2 kg/Std. durch eine Ringspritzdüse von 10,2 cm Durchmesser verspritzt. Die Temperatur der Schmelze beim Auspressen beträgt 205° C und die im Schlauch fließende Luftmenge 19,81 (Normalbedingungen) je Minute. Der Kühler hat einen Außendurchmesser von 16,5 cm und eine mattierte Oberfläche. Durch den Kühler wird mit einer Geschwindigkeit von 354 kg/Std. Wasser geführt. Die erhaltene Schlauchfolie, deren Dicke ungefähr 0,15 mm beträgt, wird mit einer Geschwindigkeit von 4,0 m/Min. aufgewickelt. Zur Ermittlung der Kühlgeschwindigkeiten werden die Temperaturen, die man mittels feiner, an der Folienfläche eingesetzter Thermoelemente bestimmt, gegen den Abstand von der Düse aufgetragen.70 parts of a linear polyethylene (density 0.960, melt index 2.3) are mixed with 30 parts of a butyl rubber composed of 99.5 fl / o isobutylene and 0.5% isoprene by working the polyethylene pellets and the rubber particles into one another on the screw press . The polymer mixture is in an amount of 17.2 kg / hour. sprayed through a ring spray nozzle with a diameter of 10.2 cm. The temperature of the melt during extrusion is 205 ° C and the amount of air flowing in the tube 19.81 (normal conditions) per minute. The cooler has an outer diameter of 16.5 cm and a matt surface. Through the cooler is at a speed of 354 kg / hour. Water out. The tubular film obtained, the thickness of which is approximately 0.15 mm, is at a speed of 4.0 m / min. wound up. To determine the cooling speeds, the temperatures, which are determined by means of fine thermocouples placed on the film surface, are plotted against the distance from the nozzle. Die Schlagzähigkeit wird von mit verschiedenen Kühlgeschwindigkeiten gekühlten Proben durchgeführt. Man errechnet die Schlagzähigkeit der Folien aus der Arbeit, die zur Durchdringung der Folie aufgewandt werden muß; ein Schlagzähigkeitswert von über 10,4 cm · kg je 0,025 mm Foliendicke ist annehmbar. The impact strength is carried out on samples cooled with different cooling speeds. The impact resistance of the foils is calculated from the work that went into penetrating the foil must become; an impact value of over 10.4 cm · kg per 0.025 mm of film thickness is acceptable. 13,1
16913.1
169 12,1
11512.1
115 10,5
10510.5
105 6,0 546.0 54 2,0 2,52.0 2.5 Zur Bestimmung der Schlagzähigkeit wird ein Zugfestigkeitsprüfer der Bauart Instron eingesetzt. Dabei ist an die Unterseite der Gleitbacke des Prüfgerätes ein Kolben von 1,3 cm Durchmesser mit halbkugelförmigem Kopf angesetzt; der Kopf wird mit einer Geschwindigkeit von 50,8 cm/Min. gegen eine Folienprobe, die auf dem Ende eines Hohlzylinders von etwa 11,4 cm Durchmesser befestigt ist, und durch dieselbe hindurchgeführt. Die hierzu erforderliehe Kraft und die Dehnung der Probe werden aufgezeichnet; die Schlagzähigkeit wird aus der Fläche unter der erhaltenen Kurve und der Foliendicke errechnet. An Instron tensile strength tester is used to determine the impact strength. There is a 1.3 cm diameter piston with a hemispherical shape on the underside of the sliding jaw of the test device Head attached; the head is moved at a speed of 50.8 cm / min. against a Foil sample attached to the end of a hollow cylinder approximately 11.4 cm in diameter, and passed through the same. The force required for this and the elongation of the specimen are recorded; the impact strength is calculated from the area under the curve obtained and the film thickness. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht den Einsatz von Polyäthylenen hoher Dichte und hoher Kristallinität bei der Herstellung einer Blasfolie für starkwandige Folienbeutel und -säcke.The method according to the invention enables the use of high density and polyethylene high crystallinity in the production of a blown film for thick-walled film bags and sacks. Die Durchführung des Verfahrens in den genannten kritischen Grenzen erlaubt die rasche und bequeme Fertigung einer Folie verbesserter Schlagzähigkeit. Carrying out the process within the critical limits mentioned allows it to be carried out quickly and conveniently Production of a film with improved impact strength. Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung einer ScHauchfolie, bei welchem ein Gemisch aus einem Äthylenpolymerisat mit einer Dichte von etwa 0,956 bis 0,960 g/cm3 und einem etwa 20 bis 40 %> des Gesamtgewichtes des Gemisches betragenden Elastomeren aus der Schmelze zum Schlauch ausgepreßt und der Schlauch durch Einführen eines gasförmigen Mediums ausgedehnt und anschließend über einen geformten Kühler geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Schlauches am Kristallisationspunkt des Schlauchmaterials, an dem die Schlauchtemperatur etwa IOO0C beträgt, mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die größer als IOO0C/ Sek. ist.Process for the production of a flexible film, in which a mixture of an ethylene polymer with a density of about 0.956 to 0.960 g / cm 3 and an elastomer amounting to about 20 to 40% of the total weight of the mixture is pressed from the melt to form the hose and the hose is inserted is extended a gaseous medium and then passed over a molded radiator, characterized in that the cooling of the tube at the focal point of the tube material to which the tube temperature is about IOO 0 C, takes place at a speed which is greater than IOO 0 C / sec. is. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 966 700.References considered: U.S. Patent No. 2,966,700. 709 637/641 8.67 © Bundesdruckerei Berlin709 637/641 8.67 © Bundesdruckerei Berlin
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2966700A (en) * 1958-08-27 1961-01-03 Pont Company Of Canada 1956 Lt Production of thermoplastic seamless tubing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2966700A (en) * 1958-08-27 1961-01-03 Pont Company Of Canada 1956 Lt Production of thermoplastic seamless tubing

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