DE1504200A1

DE1504200A1 - Verfahren zur Herstellung transparenter Folien

Info

Publication number: DE1504200A1
Application number: DE19621504200
Authority: DE
Inventors: Morrison Edward Dixon; Williams Jun Robert Franklin
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1961-07-24
Filing date: 1962-06-23
Publication date: 1969-02-27
Also published as: US3194863A; JPS5239073B1; DE1504200B2; GB1011545A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Folien aus Polyolefinen durch Auswalzen einer mehrschichtigen Lage von Polyolefinbändern.

Für Folien aus Polyolefinen ist ein weites Anwendungsgebiet erschlossen worden. Sie werden zum Verpacken, beim Bauen zum Schutz vor Feuchtigkeit, als Verpackungsmaterialien, bei der landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung usw. verwendet.

Die niederen Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen eignen sich weiterhin zur Herstellung von beispielsweise Spritzflaschen, Schüsseln, Näpfen, Mischflaschen, Abfalleimern und dergl.. Die Verwendbarkeit von Polyolefinen als Verpackungsmaterialien ist jedoch auf Grund der Schlaffheit und der milchigen Natur der aus ihnen hergestellten Folien, insbesondere in dickeren Formen, begrenzt. Andererseits besteht jedoch eine steigende Nachfrage nach Polyolefinfolien, die an Stelle von Cellophan verwendet werden können, da insbesondere Polyäthylen aus leicht und billig zugänglichen Ausgangsmaterialien hergestellt werden kann und viele vorteilhafte Eigenschaften, wie beispielsweise Festigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit und dergl. besitzt. Ein weiterer Vorteil würde dann erreicht, wenn Polyolefinfolien in der Photographie, die bisher in der Regel verwendeten Filmträger aus beispielsweise Celluloseacetat ersetzen könnten, da sie photographisch inaktiv, hitzebeständig, widerstandsfähig gegenüber Wasserdampfdurchlässigkeit, relativ billig und außerdem formbeständig sind.

In der US-Anmeldung Ser.No. 9 567 vom 18.12.1960 ist ein Verfahren beschrieben, wonach Polyolefin- folien mit einem Gleitmittel unter Druck ausgewalzt werden, wobei die Schichtstärke in einer einzigen Verfahrensstufe auf 1/2 bis 1/10 der ursprünglichen Stärke vermindert wird. Weiterhin ist in der US-Anmeldung Ser.No. 831 879 v. 5.8.1959 ein Verfahren zum Auswalzen von Polyolefinbändern ohne Verwendung eines Gleitmittels beschrieben, doch wird hier, um die gleiche Verminderung der Schichtstärke zu erzielen, ein größerer Druck angewandt. Nach beiden dieser Verfahren wird jedoch jeweils nur eine Folie ausgewalzt. Es hat sich jedoch als wünschenswert erwiesen, die Geschwindigkeit des Walzverfahrens zu steigern und außerdem einen Weg zu finden, nachdem sich noch dünnere Folien als bisher herstellen lassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu entwickeln, nach welchem es gelingt, unter Verwendung bekannter Walzvorrichtungen zwei oder mehrere durch Druck ausgewalzte Folien relativ geringer und sehr geringer Schichtstärke, starker Glätte und Klarheit zu erhalten.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Polyolefine zunächst zu einer klaren Schmelze aufgeschmolzen werden und dass danach erfindungsgemäß aus der Schmelze Bänder der 2- bis 10-fachen Schichtstärke der gewünschten Folie abgezogen und in mindestens 2-facher Lage nach Zusatz eines Gleitmittels zu Folien der halben bis 1/10 Schichtstärke der aus der Schmelze abgezogenen Bänder ausgewalzt werden.

Das Gleitmittel soll die aus der Schmelze abgezogenen Bänder dann bedecken, wenn diese in die Walzen eingeführt werden. Wenn die gleichzeitig zu verwalzenden Bänder aus einander ähnlichen oder gleichen Grundstoffen bestehen, soll das Gleitmittel auch die Oberflächen der beiden sich berührenden Bänderseiten bedecken. Wenn jedoch das Grundmaterial verschiedener, gleichzeitig auszuwalzender Bänder verschieden genug ist, z. B. wenn Polyäthylen mit Polypropylen zusammen ausgewalzt wird, ist die Beschichtung der einander berührenden Seiten der Bänder mit einem Gleitmittel nicht erforderlich.

Als Gleit- oder Schmiermittel sind Flüssigkeiten, Fette oder feste Stoffe wie Natriumstearat, Graphit und dergl. geeignet. In dem Fall, dass Wasser als Gleitmittel verwendet wird, hat es sich als vor- teilhaft erwiesen, diesem ein Netzmittel zuzusetzen. Es wird eine solche Menge des Gleitmittels verwendet, daß die Oberfläche der Polyolefinbänder bei Durchgang durch die Walzen bedeckt sind. Die Anwendung des Gleitmittels kann durch Sprühen, mittels eines Dochtes, durch Eintauchen, Beschichten usw. erfolgen. Kontrollvorrichtungen zur Überwachung der Oberflächenbeschichtung wie Luftmesser und Streichschienen usw. können verwendet werden, um überschüssiges Material zu entfernen.

Eine weitere Verbesserung in den Herstellungscharakteristika kann erreicht werden, wenn die Polyolefinfolien durch Abschrecken eines geschmolzenen Polyolefins erhalten werden. Das Polyolefin wird zu diesem Zweck durch Erhitzen in eine klare Schmelze überführt und anschließend durch eine geeignete Düse oder Öffnung zur Erzielung einer Folie geeigneter Schichtstärke extrudiert. Die Folie kann dann durch Einführen in kaltes Wasser oder dergl. zu einer abgekühlten kalten Rolle abgeschreckt werden, so dass sich das Polymer verfestigt und während des Kontaktes mit dem Träger innerhalb von 60 Sekunden seit Verlassen des Extruders auf eine Temperatur von mindestens etwa 88°C (100°F) unterhalb seiner Gefriergrenztemperatur abkühlt. Die Abkühlungs- geschwindigkeit muß groß genug sein, um die Bildung von Sphärolithen zu begrenzen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Wasser von etwa 65,5°C (60°F) verwendet, um die Laufwalze, auf welche das geschmolzene Polyolefin extrudiert wird, abzukühlen. Während der Extrudierung zur Abschreckstufe erfolgt in der Regel kein bemerkenswerter Abzug. Die Kühlflüssigkeit kann jedoch bis etwa 110°C (140°F) heiß und bis etwa -54°C (-65°F) kalt sein, je nach dem Schmelzpunkt des Polyolefins und der Menge des Kühlmediums.

Mit Gefriergrenztemperatur ist diejenige Temperatur bezeichnet, bei der eine aus der Polyolefinschmelze gegossene Folie plötzlich undurchsichtig bzw. schleirig wird oder eine merkliche Abnahme der Transparenz zeigt.

Nach dem Auswalzen können die Polyolefinfolien, insbesondere in den Fällen, in denen sie für photographische Zwecke verwendet werden sollen, unter Spannung hitzebehandelt werden, um Formveränderungen zu vermeiden und um die Formstabilität zu erhalten.

Für die Verwendung der Folien als Filmträger ist es beispielsweise erforderlich, dass sie während einer 24-stündigen Aufbewahrung bei 121°C (160°F) weniger als 0,01% schrumpfen.

Die Hitzebehandlung der Polyolefinfolien kann in verschiedener Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch Aufwickeln auf eine Walze und Hitzebehandeln der Walze in einem Ofen. Das Verhältnis von Temperatur und Zeit kann dabei ausgeglichen werden. Eine höhere Temperatur entspannt die Folien in einer kürzeren Zeit. Die Temperatur, bei welcher die Folien entspannt werden, ist vorzugsweise größer als die um etwa 5,5°C (10°F) verminderte Kriechtemperatur des Polyolefins und muß geringer sein als dessen Ermüdungstemperatur.

Mit Kriechtemperatur ist diejenige Temperatur bezeichnet, bei der sich die Länge eines Teststreifens um 2% vergrößert oder vermindert hat, wenn der Teststreifen mit einer linearen Belastung von 10 g/M[hoch]2 belastet und die Temperatur pro Minute um 10°C erhöht wird. Unter Ermüdungstemperatur ist diejenige Temperatur gemeint, bei welcher die Zugfestigkeit des Polyolefins etwa 0,984 bis 1,406 kg/cm[hoch]2 (14 bis 20 pounds square inch) beträgt.

Lösungen oder Emulsionen von Antioxydationsmitteln, Antiblockmitteln und/oder Schleifmitteln können in den Gleit- oder Schmiermitteln auf die Berührungsflächen der Polyolefinbänder gebracht werden. Geeignete Additive werden beispielsweise in der US-Anmeldung Ser.No. 30 323 v. 19.5.1960 beschrieben.

Die Geschwindigkeit, mit welcher die Bänder mittels Druckwalzen ausgewalzt werden, ist nicht kritisch. Folien geeigneter Qualität können bei Geschwindigkeiten von 1,25 cm/sec. bis etwa 850 cm/sec. (2 1/2 Fuß/min. bis 1700 Fuß/min.) erhalten werden.

Das Verfahren der Erfindung eignet sich insbesondere zum Auswalzen von Flachschläuchen. Diese Schläuche können nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden nahtlose Polypropylenschläuche nach dem Trockenextruderverfahren durch Extrudieren in ein Wasserbad erhalten, in welchem sie durch Füllung mit einer Flüssigkeit, deren Dichte größer als Wasser ist, vor Durchführung durch Quetschrollen aufgebläht werden. Die Dicke des Schlauches wird durch den Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Schlauches, die Dichte der Flüssigkeit und die Abzugsweise zwischen Extruderöffnung und Quetschrollen bestimmt. Bei Anwendung dieses Verfahrens wird ein besonders vorteilhaftes Produkt erhalten, da das seitliche Strecken des Polypropylens beim Abschrecken erfolgt.

Das Verfahren der Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Extrudieren eines Polyolefins 3 aus dem Extruder 1 durch die Öffnung 2 auf eine Abschreckwalze 4, von wo es um die Zwischenwalze 5 durch die Spannwalzen 6 und 7 geführt wird.

Fig. 2 zeigt das Auswalzen von zwei Polyolefinbändern 3 unter Druck. Die Bänder 3 werden an den Gleit- bzw. Schmiermitteldüsen 15 vorbeigeführt, die über die Leitung 16 an einen Gleit- bzw. Schmiermittelbehälter angeschlossen sind. Sie gelangen dann zwischen die Druckwalzen 8 und 9, wo sie zu einer Stärke von 1/2 bis 1/10 ihrer ursprünglichen nach dem Extrudieren aufweisenden Stärke ausgewalzt werden. Die ausgewalzten Polyolefinbänder 3 werden dann um die Führungswalzen 10 zur Aufwickelwalze 14 geführt. Alle Walzen sind in ähnlicher Weise gelagert. Lediglich die

Druckwalzen 8 und 9 erfordern besonders schwere Träger.

Fig. 3 veranschaulicht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung zur Herstellung von Flachschläuchen. Das aus dem Extruder 17 durch die Öffnung 18 in ein flüssiges Abschreckbad 19 extrudierte Polyolefin 3 wird um die Führung 20 zu den Abquetschwalzen 21 geführt und gelangt von dort zur Aufspulrolle 22. Innerhalb des Schlauches befindet sich eine Flüssigkeit 23 mit einer größeren Dichte als Wasser. Die Walzen können in verschiedenen Lagen zueinander angeordnet sein, wie beispielsweise in S- oder Z-Form. Die Leitwalzen 5 und 10 erleichtern den Übergang der Polyolefinbänder ohne wesentliche Faltenbildung. Jedoch können sie im Interesse der Raumersparnis weggelassen werden. Die Arbeitsweise, nach der Flachschläuche hergestellt werden, kann selbstverständlich auch derart sein, dass die Innenflächen und die Außenflächen des Schlauches während des Auswalzens mit einem Gleitmittel bedeckt sind. Außerdem kann die Vorrichtung derart aufgebaut werden, dass mehr als zwei Bänder zu gleicher Zeit ausgewalzt werden können.

In dem Fall, dass mehr als zwei Bänder gleichzeitig ausgewalzt werden, kann eine Vorrichtung verwendet werden, bei der das Gleitmittel durch Eintauchen der Bänder auf diese aufgebracht wird. Eine geeignete, einfache Vorrichtung besteht beispielsweise aus einer in einem Tank angebrachten Walze, unter der die Bänder hindurchgeführt werden, so dass das Gleitmittel auf beide Bänderseiten gelangen kann. Das Gleitmittel kann jedoch auch durch Aufsprühen aufgebracht werden.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung näher veranschaulichen:

Beispiel 1

Zwei Bänder aus Polyäthylen mit einem Dichtegradienten von 0,965 g/cm[hoch]3 und einer Stärke von 4,7 bis 5,3 mm wurden durch ein Gleitmittelbad geführt, das aus Wasser mit 0,15% Aerosol OT (Natrium-Dioctylsulfosuccinat) bestand. Anschließend wurden sie durch zwei Quetschwalzen geleitet, die die notwendige Spannung und den notwendigen Druck ausübten, um die beiden Bänder vor der Einführung in die Druckwalzen einer Walzanlage auszurichten. Die Druckwalzen der Walzanlage wurden auf etwa 127°C (170°C) erhitzt und liefen mit einer Geschwindigkeit von 3,75 cm/sec. (7 1/2 Fuß/min.) um. Nach dem Verlassen der Druckwalzen wurden die zu Folien ausgewalzten Bänder voneinander getrennt und auf gesonderte Rollen aufgespult. Es wurden Folien einer Stärke von 1,6 bis 1,7 mm erhalten. Die Wasserdampfdurchlässigkeit dieser Folien betrug etwa 0,017 g/100 cm[hoch]2 (0,11 g/100 sp.in.) in 24 Stunden.

Beispiel 2

Ein 2 mm und ein 5 mm Band aus Polyäthylen, jeweils mit einem Dichtgradienten von 0,960 g/cm[hoch]3 wurden durch Überlaufen über eine Stahlwalze mit einem ein magnetisches Feld erzeugenden Gerät vom Typ: Babco "Elektro-Grip"* unter Entwicklung eines magnetischen Feldes von etwa 2,54 cm über der Walze ausgerichtet. Die Bänder wurden durch Betätigung einer Bremse an der Welle der Stahlwalze unter Spannung gesetzt. Die ausgerichteten Bänder wurden dann durch ein Gleitmittelbad geführt, das aus Wasser mit 0,15% Aerosol OT bestand. Unter der Wasseroberfläche wurden die Bänder durch eine Leitwalze voneinander getrennt, so dass beide Seiten der Bänder mit Gleitmittel versehen wurden. Nach Verlassen des Gleitmittelbades wurden die Bänder zwischen zwei Stahlwalzen ausgewalzt,

Mittels eines Hochspannungsgenerators wird auf einem, auf das Band gelegten statischen Bügel beim Lauf des Bandes über die Walze eine statische Ladung erzeugt. Die statische Ladung zwischen dem Bügel und der Metallwalze bewirkt, dass das Band straff auf der Walze anliegt. die auf etwa 132°C (180°F) erhitzt waren und mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,5 cm/sec. (5 Fuß/min.) umliefen. Die ausgewalzten Bänder wurden voneinander getrennt und aufgespult. Es wurden Folien einer Stärke von 0,4 mm und 1,1 mm erhalten. Beide Folien schrumpften um 1,7% in Walzrichtung bei Erhitzung auf 111,5°C (143°F).

Beispiel 3

Zwei 5 mm-Bänder aus Polyäthylen mit einem Dichtegradienten von 0,965 g/cm[hoch]3 wurden nach Aufbringung einer Emulsion aus 2% Carnaubawachs, 0,3% Aerosol OT und 97,97% destilliertem Wasser ausgewalzt. Die Walzen waren auf etwa 143,5°C (200°F) erhitzt. Sie übten auf die Bänder einen Druck von 453 kg pro laufende 2,54 cm (1000 pounds pro linearem inch) aus und liefen mit einer Geschwindigkeit von 50 cm/sec. (100 Fuß/min.) um. Die ausgewalzten Bänder wurden voneinander getrennt und auf verschiedenen Rollen aufgespult. Die erhaltenen Folien besaßen eine Stärke von 1,3 mm.

Beispiel 4

Ein 1 mm-Band aus Polyäthylen mit einem Dichtegradien- ten von 0,920 g/cm[hoch]3 und ein 6-mm-Band aus Polyäthylen mit einem Dichtegradienten von 0,962 wurden durch Überleiten über eine Stahlwalze mit einem sogenannten "Electro-Grip"-Generator, der ein magnetisches Feld von etwa 2,54 cm über der Walzenoberfläche erzeugte, ausgerichtet. Die Bänder wurden zwischen magnetischem Feld und den Druckwalzen durch eine Bremsvorrichtung an der Welle der Stahlwalze unter Spannung gehalten. Vor Einführung in den Walzenspalt wurde auf beide Seiten jedes Bandes Gleitmittel gebracht. Von den Druckwalzen war diejenige, die mit dem Band aus Polyäthylen niederer Dichte in Kontakt stand, auf etwa 87,5°C (100°F) und die Walze, die mit dem Band höherer Dichte in Kontakt stand, auf etwa 121,3°C (160°F) erhitzt. Nach dem Auswalzen wurden die Bänder voneinander getrennt. Das Band aus Polyäthylen niederer Dichte war nunmehr nur noch 0,3 mm stark und besaß einen Schleier von 1,2%. Das Band aus Polyäthylen höherer Dichte war noch 1,3 mm stark und besaß einen Schleier von 2,3%. Die Schleierwerte wurden nach der ASTM-Methode D-1003-53 "Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics" bestimmt.

Beispiel 5

Zwei 5 mm-Bänder aus Polyäthylen mit einem Dichte- gradienten von 0,965 g/cm[hoch]3, gemessen in einer Dichtegradientenkolonne, wurden durch Überleiten über eine Stahlwalze mit einem, ein magnetisches Feld von 2,54 cm über der Walzenfläche erzeugenden Babco "Electro-Grip"-Gerät ausgerichtet. Der Antrieb der Stahlwalze wurde derart eingestellt, dass die Bänder in den Spalt der Druckwalzenvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 1 cm/sec. (2 Fuß/min.) eingeführt wurden. Eine Walze der Walzenvorrichtung war auf etwa 143,5°C (200°F) und die andere Walze auf etwa 96°C (115°F) aufgeheizt. Nach Verlassen der Druckwalzen wurden die ausgewalzten Bänder voneinander getrennt und einzeln aufgespult. Die erhaltenen Folien besaßen eine Stärke von 1 mm. Sie wurden hergestellt mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/sec. (10 Fuß/min.).

Frischer Spargel wurde gewaschen, geschnitten und dann in Packungen aus dem Polyäthylen, das mit der auf etwa 96°C (115°F) erhitzten Walze in Kontakt stand, hitzeversiegelt. Die Verpackung wurde derart geschnitten, dass die Walzrichtung senkrecht zur Länge der Spargelstengel verlief. Die hitzeverschlossene Spargelpackung wurde 3 Minuten lang in kochendes

Wasser getaucht. Nach dem Herausnehmen wurde ein festes hartes Bündel erhalten, welches unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Wasser bei etwa - 17,5°C (0°F) gefroren wurde. Nach einer zweiwöchigen Lagerung wurde die Packung aus dem Kühlschrank genommen und der Spargel in der Polyäthylenverpackung gekocht. Geruch und Farbe des Spargels entsprachen nach dem Gefrieren und Kochen frischem Spargel.

Ein Pappkarton aus Papierfasern wurde mit der Polyäthylenfolie, die in Kontakt mit der auf 143,5°C (200°F) erhitzten Druckwalze ausgewalzt wurde, überzogen und hitzeversiegelt. Der überzogene Karton wurde 72 Stunden lang bei etwa 99°C (120°F) aufbewahrt. Danach zeigte der überzogene Karton keine Anzeichen der Verzerrung infolge Schrumpfens der Folie.

Beispiel 6

Ein Flachschlauch aus Polyäthylen mit einem Dichtegradienten von 0,915 g/cm[hoch]3, gemessen in einer Dichtegradientenkolonne, wurde in ein Wasserbad extrudiert und expandiert, wie in Beispiel 9 beschrieben wurde. Der Wasserfilm, der an der Innenseite des Schlauches anhaftete, wurde nicht entfernt. Der zusammen- gelegte Schlauch, der eine Weite von etwa 8,9 cm (3,5 inch) besaß, wurde mit Aerosol OT enthaltendem Wasser gleitfähig gemacht und zwischen auf 135°C (185°F) erhitzten Walzen ausgewalzt. Nach dem Walzen wurde eine Seite des Schlauches aufgeschnitten und der Schlauch geöffnet. Es wurde eine Folie einer Breite von etwa 17,18 cm (5 inch) erhalten.

Beispiel 7

Zwei Bänder aus Polyäthylen mit einer Dichte von 0,932, gemessen in einer Dichtegradientenkolonne, wurden in einer Metallwalzanlage ausgewalzt, wobei weder die Oberfläche noch die Berührungsflächen der Bänder in einem Gleitmittel behandelt wurden. Beide Druckwalzen wurden auf 110°C (140°F) erhitzt und derart angeordnet, dass die Bänder von 5,9 mm auf 1,8 mm bei einem einzigen Durchgang ausgewalzt wurden. Die ausgewalzten Folien wurden voneinander getrennt und einzeln aufgespult.

Beispiel 8

Der Abstand zwischen den Walzen einer Metallwalzanlage wurde so eingestellt, dass ein geglättetes Band aus

Polyäthylen mit einer Dichte von 0,965 g/cm[hoch]3, gemessen in einer Dichtegradientenkolonne, in einem Durchgang von 5,2 mm auf 1,7 ausgewalzt wurde. Der Schleier der erhaltenen Folie war nach dem Walzen beträchtlich vermindert, jedoch konnte die Folie nicht in die Klasse der durchsichtigen transparenten Folien eingestuft werden. Es wurden nun zwei Bänder des gleichen Polyäthylens ausgerichtet, geglättet und zwischen den Walzen unter genau den gleichen Bedingungen wie im Falle des einzelnen Bandes hindurchgeführt. Die Bänder besaßen nach dem Trennen eine Stärke von 1,2 mm und konnten in die Klasse der durchsichtigen transparenten Folien eingestuft werden.

Weiterhin wurden drei Bänder desselben Polyäthylens ausgerichtet, mit Gleitmitteln versehen und ohne den Walzenspalt zu verändern, ausgewalzt. Nach dem Auswalzen und Trennen wurden drei Folien von 1,3 mm Stärke erhalten, die ebenfalls in die Klasse der durchsichtigen Folien eingestuft werden konnten.

Beispiel 9

Ein Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 1,7 und einem Molekulargewicht von 30 000 wurde aus einem

Dreizonenextruder von 3,81 cm inneren Durchmesser (1,5 inch I.D.) in Form eines Schlauches von 3,81 cm Weite extrudiert. Die Temperaturen der erhitzten Zonen des Extruders betrugen: Einspeiszone 102°C; Vorheizzone 195°C; Schmelzzone 216°C. Die Form- oder Gießtemperatur betrug 230°C am Hals und 260°C an den Lippen. Der Schlauch wurde von den Lippen bis zur Oberfläche des auf 25°C gehaltenen Wasserbades etwa 10 cm (4 inch) durch Luft gezogen. Der Schlauch wurde teilweise mit Wasser gefüllt, während er durch das Bad geführt wurde, um das Einfallen der Schlauchwände zu verhindern. Nachdem der Schlauch die Abquetschwalzen passiert hatte, wurde er aufgeschnitten und der Wasserspiegel stieg im Schlauch bis der Durchmesser des Schlauches auf etwa 14 cm (5,5 inch) ausgedehnt war. Der Schlauch wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 27,7 cm/min. (10,9 inch/min.) extrudiert und mit einer Geschwindigkeit von etwa 101,6 cm/min. (40 inch/min.) abgezogen. Die Orientierung im Schlauch war regelmäßig ausgeglichen und die erzielte Transparenz war gut.

Beispiel 10

Ein Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 7 und einem mittleren Molekulargewicht von 23 000 wurde als Schlauch mit einem inneren Durchmesser von 3,81 cm (1,5 inch I.D.) mit einer Geschwindigkeit von 30,48 cm/min. (12 inch/min.) aus einem 3,81 cm (1,5 inch) Extruder unter den folgenden Bedingungen extrudiert: Temperatur der Einspeiszone 90°C; Temperatur der Vorheizzone 185°C; Temperatur der Plastifizierungszone 210°C; Temperatur des Extruderhalses 200°C; Temperatur der Extruderlippen 210°C. Der Schlauch wurde 20 Sekunden lang der umgebenden Atmosphäre ausgesetzt und dann in ein Wasserbad von 20°C eingetaucht. Das Innere des Schlauches wurde mit Äthylenglykol gefüllt, und zwar mit einer solchen Menge, dass der Schlauch auf einen Durchmesser von etwa 11,43 cm (4,5 inch) ausgedehnt wurde. Die Geschwindigkeit des Umlaufes des Abquetschwalzen wurde derart eingestellt, dass der Schlauch mit einer Geschwindigkeit von 1,5 cm/sec. (3 Fuß/min.) abgezogen wurde. Die Orientierung im fertigen Schlauch war ausgeglichen. Die Transparenz des Schlauches war ausgezeichnet.

Beispiel 11

Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben Verfahren mit der Ausnahme jedoch, dass der Schlauch mittels einer Lösung von 1,0% Linde X-520 Silicon, 1% Magnesiumstearat und 98% Wasser gedehnt wurde. Die Blockierungstendenz des Schlauches wurde durch das während der Ausdehnung am Schlauch haftende Magnesiumstearat und Silicon gebremst. Andere als die Blockierungseigenschaften des Schlauches wurden durch die Verbindungen nicht beeinflusst.

Die Grenzen bei der Herstellung der Flachschläuche nach der Erfindung sind nicht kritisch. Um sie herzustellen, ist es notwendig, eine klare Schmelze des Polymeren vor der Schlauchbildung herzustellen und den Schlauch abzuschrecken, bevor eine regellose Kristallisation einsetzt. Obgleich das Verfahren der Erfindung der Herstellung von Flachschläuchen aus nicht kristallinen Polymeren wie Polystyrol und hydrolysierten Celluloseestern angepasst werden könnte, ist es fraglich, ob hierbei bestimmte Vorteile gegenüber dem gasförmigen Verfahren erreicht würden.

Die Vorteile des Verfahrens der Erfindung treten insbesondere bei der Herstellung von Schläuchen und Folien aus kristallinen Polymeren wie beispielsweise: Polyamiden, Polyestern, den Triestern von Cellulose und den Polyolefinen auf. Unter kristallinen Polyolefinen sind im wesentlichen solche gemeint, die mindestens 65% kristallines Polyolefin enthalten. Von den Polyäthylenen können solche mit einer Dicht von 0,910 bis 0,970 g/cm[hoch]3 verwendet werden.

In gewissen Fällen können die nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Schläuche oder Folien noch weiter verbessert werden, indem die Folien nach der Extrudierung und Abschreckung (falls eine solche erfolgt ist) gestreckt oder gespannt werden. Das Strecken erfolgt von der Seite, senkrecht zur Richtung des Walzens. Das Strecken kann in bekannten Spannrahmen erfolgen oder durch Extrudierung eines plastischen Schlauches, welcher nach den Seiten ausgedehnt wird, wie oben gezeigt wurde, oder durch Füllen des Schlauches mit einem fließendem Medium wie beispielsweise Luft.

An die Extruder werden keine besonderen Anforderungen gestellt. Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignet sind beispielsweise die Extruder der Firma: Modern Plastic Machinery Corporation, Lodi, New Jersey, USA. Ein typischer
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9 cm (3,5 inch) Extruder wird beispielsweise auf Seite 885 der Modern Plastic Enzyklopädie, Ausgabe September 1957, Modern Plastics Magazine, New York, N.Y., USA beschrieben.

Als Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Folien der Erfindung können kleines Alpha-Olefine mit 2 bis 10 C-Atomen, Gemische dieser Olefine und Kopolymere verwendet werden und die Bänder, die gleichzeitig ausgewalzt werden, können aus den gleichen oder voneinander verschiedenen Polyolefinen bestehen.

Auf die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Folien können nach bekannten Verfahren Beschichtungen aufgebracht werden. Beispielsweise können die Oberflächen der Folien auch durch Oxydation nach dem
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durch Behandlung mit einer Schwefelsäure-Dichromatmischung, Peroxyden, Salpetersäure od. dergl. hydrophil gemacht werden. Die Folien können ferner mit Chlorgas behandelt werden oder mit Elektronen bestrahlt werden, wozu beispielsweise eine Coronaentladung verwendet werden kann. Die Folien können zu vielen Zwecken verwendet werden, beispielsweise als Träger für photographische Filme. Sie können mit einer photographischen Silberhalsgenidemulsion beschichtet oder zur Herstellung von magnetischen Bändern verwendet werden.

Bei der Herstellung der Folien können ferner verschiedene Gleit- oder Schmiermittel und/oder Additive auf verschiedenen Oberflächen verwendet werden. Beispielsweise kann ein Schleifmittel wie Kieselsäure auf den Oberflächen, die einander berühren, verwendet werden, welches andererseits die Oberflächen der Walzen schädigen würde. Ferner können Folien verschiedener Stärke aus Bändern verschiedener Stärke hergestellt werden.

Das Verfahren der Erfindung vermeidet durch Verwendung eines Gleit- oder Schmiermittels die Anwendung eines hohen Walzdruckes. Jedoch können zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung auch Hochdruckwalzanlagen verwendet werden, mit welchen kaltwalzbare Metalle wie beispielsweise Aluminium und dergl. ausgewalzt werden. Die Anzahl der Bänder, die zu gleicher Zeit ausgewalzt werden kann, hängt von der verwendeten Vorrichtung, der Stärke der Ausgangsbänder, der Stärke der gewünschten Endfolien, der Art des verwendeten Polyolefins usw. ab. Ohne weiteres können jedoch 10 oder mehr Bänder gleichzeitig ausgewalzt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung transparenter Folien aus Polyolefinen, bei dem Polyolefine zu einer klaren Schmelze aufgeschmolzen und aus dieser zu Folien verformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Schmelze Bänder der 2- bis 10-fachen Schichtstärke der gewünschten Folie abgezogen und in mindestens 2-facher Lage nach Zusatz eines Gleitmittels zu Folien der 1/2 bis 1/10 Schichtstärke der aus der Schmelze abgezogenen Bänder ausgewalzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel vor dem Auswalzen auf den Bändern verteilt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Bänder aus Polyäthylen gemeinsam ausgewalzt werden.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Bänder aus voneinander verschiedenen Polyolefinen miteinander ausgewalzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Polyolefin aus Polyäthylen besteht, eine Dichte von 0,910 bis 0,970 g/cm besitzt und nach dem Aufschmelzen so schnell abgekühlt wird, dass die Größe der sich bildenden Sphärolithe begrenzt ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder aus der Schmelze mit geringer Abzugsgeschwindigkeit abgezogen werden und das Auswalzen mit Walzen erfolgt, deren Temperatur mindestens 54°C beträgt, jedoch geringer als die Ermüdungstemperatur des ausgewalzten Materials ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder in Form eines Schlauches in ein Abschreckbad extrudiert werden, dass der Schlauch durch eine in ihn eingeführte Flüssigkeit einer größeren Dichte als die der Abschreckflüssigkeit expandiert wird und dass er zwecks Abpressen der in ihm eingeschlossenen Flüssigkeit durch Abquetschwalzen geführt und ausgewalzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefin aus Polyäthylen oder Polypropylen besteht.

9. Weitere Ausbildung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die transparenten Folien durch nachträgliches Erhitzen auf eine Temperatur von 10°C unterhalb Kriechtemperatur bis Ermüdungstemperatur entspannt werden.