DE1504708B2

DE1504708B2 -

Info

Publication number: DE1504708B2
Application number: DE19641504708
Authority: DE
Priority date: 1963-04-05
Filing date: 1964-04-06
Publication date: 1970-11-19
Also published as: NL6403588A; BE646118A; GB992388A; DE1504708A1; US3340123A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polypropylen enthaltenden Mischungen zum Überziehen von flächenhaftem Material, beispielsweise von Papier. Es ist bekannt, Kunststoffe, wie Polyäthylen, zu extrudieren und auf die Oberflächen von Gegenständen als Isolation aufzubringen, beispielsweise, indem man einen Draht durch ein Werkzeug leitet, aus welchem der Kunststoff extrudiert wird. Auch Papier und andere flächenhafte Substrate sind schon durch Extrudieren überzogen worden. Ein solches Verfahren wird in der britischen Patentschrift 688 637 beschrieben. Danach wird der Kunststoff durch ein Werkzeug mit einem engen Schlitzmundstück extrudiert. Den geschmolzenen Film leitet man dann durch Quetschwalzen, wo der Film mit dem Papier oder einem anderen zu überziehenden Gegenstand in Berührung gebracht wird. In den meisten Fällen kommt der geschmolzene Film mit dem Papier gerade vor Erreichen der Quetschwalzen in Berührung. Bei der üblichen Arbeitsweise bewegen sich die Walzen und das Papier mit einer schnelleren Geschwindigkeit als das aus dem Werkzeug extrudierte Harz, wodurch sich ein Dehnen oder Recken des extrudieren Harzes ergibt. Dies ergibt die Bildung eines sehr dünnen Überzuges auf der zu überziehenden Oberfläche. Obgleich dieses Verfahren sehr zufriedenstellend ist, wenn man Polyäthylen verwendet, bereitet es Schwierigkeiten, wenn man es mit Polypropylen-Harz durchführt.

Polypropylen ist auf Grund seiner chemischen Eigenschaften besonders geeignet, um flächige Materialien damit zu überziehen. Polypropylen ist aber weniger stabil bei hohen Temperaturen als Polyäthylen und neigt zur Bildung von Einschnürungen an den Seiten des Films. Gleichzeitig bilden sich an diesen Einschnürungen Verdickungen, so daß die Kanten der Beschichtung härter werden. Die Kanten müssen darum bei mit Polypropylen extrusionsbeschichteten flächigen Gegenständen abgeschnitten werden, so daß ein erheblicher Abfall entsteht. Das dabei abfallende Polypropylen kann nicht wiedergewonnen werden. Diese Bildung von Einschürungen beim geschmolzenen Polypropylen ist darauf zurückzuführen, daß Polypropylen eine geradkettige Struktur aufweist, während das zum Extrusionsbeschichten verwendete Polyäthylen verzweigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flächige Materialien mit Polypropylen zu überziehen, um die vorteilhaften Eigenschaften des Polypropylens bei den überzogenen Gegenständen zu erhalten, wobei man aber gleichzeitig die verfahrenstechnischen Schwierigkeiten beim Schmelzextrusions-Überziehen mit Polypropylen vermeiden will.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Mischung aus 85 bis 95 Gewichtsteilen von normalerweise festem, linearem Polypropylen mit einer Dichte zwischen 0,85 und 0,91, einem Schmelzindex von 10 bis 40 g/10 Min. und 5 bis 15 Gewichtsteilen von verzweigtem, normalerweise festem Polyäthylen mit einer Dichte zwischen 0,917 und 0,930, einem Schmelzindex von etwa 2 bis 10 g/10 Min. und einem Gesamtschmelzindex der Mischung von etwa 20 bis 80 g/ 10 Min., wobei die Schmelzindizes nach ASTM D-1238-52T bestimmt worden sind, zum Überziehen von flächigem Material durch Extrudieren der geschmolzenen Mischung aus einer Breitschlitzdüse auf ein sich mit einer höheren als der Extrusionsgeschwindigkeit bewegendes flächiges Material, so daß die extrudierte Mischung zu einem Überzug gereckt wird, und Vereinigen des Überzuges mit dem flächigen Material unter Druck.

Die obengenannten Mischungen aus bestimmtem Polypropylen und bestimmtem Polyäthylen sind hervorragend geeignet, um Papier und andere flächenhafte Materialien zu überziehen. Die erhaltenen Gegenstände haben eine höher schmelzende Oberfläche, eine geringere Wasserdampfdurchlaßgeschwindigkeit, eine überlegene Abriebfestigkeit und besere Fett- und ölbeständigkeit, als die eines ähnlich mit Polyäthylen überzogenen Gegenstandes. Man kann die erfindungsgemäß hergestellte Harzmischung, die hauptsächlich aus Polypropylen besteht, auf Papier oder andere flächenhafte Materialien durch Überzugs-Extrudieren auftragen, ohne daß die Probleme des Zerreißens oder der Harzunbeständigkeit auftreten, die, wie frühere Versuche zeigten, ein Arbeiten mit reinem Polypropylen unbefriedigend machten.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht.

Beispiel 1

Man stellt eine Mischung aus 90 Teilen linearem Polypropylen mit einem Schmelzindex von etwa 28 und 10 Teilen eines verzweigten Polyäthylens mit einem Schmelzindex von etwa 4 und einer Dichte von etwa 0,92 durch Extrudieren durch einen mit einem Mischtorpedo ausgerüsteten 5,1-cm-Extruder her. Die Mischung hat einen Schmelzindex von etwa 50. Anschließend erhitzt man die Mischung auf 302⁰C und extrudiert sie aus einem Werkzeug, das eine schlitzförmige Öffnung besitzt, die 0,51 mm breit und 45,7 cm lang ist. Das extrudierte Material leitet man gemeinsam mit Kraftpapier durch Quetschwalzen. Das Kraftpapier bewegt man mit verschiedenen Geschwindigkeiten, um den Grad der Reckung zu bestimmen, den man unter Verwendung dieser Mischung erreichen kann. Die maximale Reckung, die erreicht werden kann, beträgt 161,5 m/Min., d. h., man kann das Papier mitdem Film aus der Polypropylenmischung mit einer Geschwindigkeit von 161,5 m/Min, den Quetschwalzen durch Ziehen zuführen. Dies ergibt einen gleichmäßigen Polymerisatfilm mit einer Dicke von 0,0117 mm.

Der Film vermindert sich aber nicht nur in seiner 0,5-mm-Dimension, sondern auch in seiner 45,7-cm-Dimension. Diese Verminderung bezeichnet man als »Einschnürung«; man bestimmt sie auf jeder Seite des Films. Die Polypropylenmischung dieses Beispiels hat bei einer Dicke von 0,0254 mm eine Einschnürung von etwa 2,5 cm, d. h., der Polypropylenfilm ist ungefähr 40,7 cm breit, wenn er auf das Papier mit einer Dicke von 0,0254 mm extrudiert wird.

Beispiel 2

Man stellt eine Mischung her, indem man 85 Teile Polypropylen mit einem Schmelzindex von 28 und 15 Teile verzweigtes Polyäthylen mit einem Schmelzindex von etwa 4 einsetzt. Die Mischung wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, in einem Extruder hergestellt. Anschließend extrudiert man die Mischung bei einer Temperatur von 302° C aus dem gleichen Werkzeug, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Mischung hat einen Schmelzindex von annähernd 32. Die maximale Reckung, die für diese Mischung erreicht werden kann, beträgt 137,2 m/Min. Wenn man die Geschwindigkeit des Papiers in den Quetschwalzen darüber hinaus erhöht, wird der Film unbeständig und reißt. Die

minimale Dicke des Films auf dem Papier beträgt bei dieser Geschwindigkeit 0,01372 mm. Die Mischung schnürt sich bei einer Dicke von 0,0254 mm auf 1,5 cm zusammen.

5 Beispiel 3

Eine Mischung aus 95 Teilen linearem Polypropylen mit einem Schmelzindex von etwa 28 und 5 Teilen verzweigtem Polyäthylen mit einem Schmelzindex von etwa 4 mischt man in einem Extruder nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode. Anschließend extrudiert man die Mischung bei 302⁰C durch das im Beispiel 1 beschriebene Werkzeug. Die maximale Reckung, die man unter Verwendung dieser Mischung erhält, beträgt etwa 114,3 m/Min. Dies ergibt eine Filmdicke von etwa 0,0173 mm. Die Einschnürung des Films beträgt etwa 2,54 cm, bestimmt an einem 0,0254 mm dicken Film.

Zum Vergleich extrudiert man bei einer Temperatur von 302⁰C ein Polypropylen mit einem Schmelzindex von etwa 28 durch das im Beispiel 1 erwähnte Werkzeug auf ein Papier, wenn es durch die Quetschwalzen geleitet wird. Die maximale Reckung, die man unter Verwendung dieses Harzes erreicht, beträgt 67,1 m/Min. Dieser Film wird unbeständig und reißt, wenn man die Geschwindigkeit darüber hinaus erhöht. Die minimale Dicke des Films, die man unter Verwendung dieses Harzes erhalten kann, beträgt 0,0307 mm. Die Einschnürung dieses Films wurde bei einer Dicke von 0,0254 mm zu 1,42 cm berechnet. Demgemäß kann man durch Vergleich der Beispiele 1, 2 und 3 mit diesem Harz sehen, daß der Grad der Reckung, die Kühlgeschwindigkeit und die Dünne des Films unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen stark erhöht werden kann. Obgleich sich die Beispiele auf das Auftragen von Überzügen auf Papier beziehen, ist leicht einzusehen, daß man dieses Verfahren auch ausführen kann, indem man die erfindungsgemäßen Mischungen zum Überziehen anderer flächenartiger Materialien verwendet, beispielsweise von Metallfolien, insbesondere Aluminiumfolien, von anderen thermoplastischen Folien, von Gewirken, von Holzfurnieren, von Fäden oder Fasern, hergestellt aus Materialien wie beispielsweise Nylon, synthetischen Harzen, Glas, Holz, Metallfolien und anderen thermoplastischen Folien. Das Harz kann Stabilisatoren enthalten, damit die Eigenschaften erhalten bleiben.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung einer Mischung aus 85 bis 96 Gewichtsteilen von normalerweise festem, linearem Polypropylen mit einer Dichte zwischen 0,85 und 0,91, einem Schmelzindex von 10 bis 40 g/10 Min. und 5 bis 15 Gewichtsteilen von verzweigtem, normalerweise festem Polyäthylen mit einer Dichte zwischen 0,917 und 0,930, einem Schmelzindex von etwa 2 bis 10 g/10 Min. und einem Gesamtschmelzindex der Mischung von etwa 20 bis 80 g/ 10 Min., wobei die Schmelzindizes nach ASTM D-1238-52T bestimmt worden sind, zum Überziehen von flächigem Material durch Extrudieren der geschmolzenen Mischung aus einer Breitschlitzdüse auf ein sich mit einer höheren als der Extrusionsgeschwindigkeit bewegendes flächiges Material, so daß die extrudierte Mischung zu einem Überzug gereckt wird, und Vereinigen des Überzuges mit dem flächigen Material unter Druck.