DE1629473B1

DE1629473B1 - Verfahren zur herstellung von gewellten folien aus thermo plastischem material

Info

Publication number: DE1629473B1
Application number: DE19661629473
Authority: DE
Inventors: Thomas John Komoly
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1965-08-06
Filing date: 1966-08-05
Publication date: 1971-09-23
Also published as: GB1117527A; BE685141A; US3673032A; ES329967A1; LU51707A1; CH439701A; NL6611055A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Materialien verwendet werden, die ein hohes MoIelung einer gewellten Folie aus thermoplastischem kulargewicht haben.

Material, wobei eine längsgewellte stranggepreßte Thermoplastische Materialien, die im Verfahren

thermoplastische Folie von einer ersten Station zu gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind einer zweiten Station in Längsrichtung geführt 5 beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen und andere wird. Poly-a-olefine, Polyvinylchlorid, Polymere und Co-

Zur Herstellung von Verpackungen werden häufig polymere von Styrol, d. h. Styrol/Maleinanhydrid-Folien verwendet, welche zur Verbesserung ihrer Copolymere, Polymethylmethacrylat und Copolymere Steifigkeit gewellt oder gegrillt sind, da sie einen höhe- von Methylmethacrylat mit Acrylsäure und Alkylren Widerstand gegen Biegebeanspruchung, recht- io acrylaten, Polyoxymethylene, Polycarbonate, Polywinklig zu den durch die Wellungen gebildeten Nuten, . amide und Polyester und vorzugsweise Polyamide besitzen, im Vergleich mit nicht gewellten Folien und Tolyester mit hohem Molekulargewicht. Vorzugsdesselben Materials in derselben Stärke. Ihr Wider- weise werden Polyolefine, Polyvinylchlorid und PoIystand gegen Biegespannungen, die auf die Nuten oder methylmethacrylat verwendet, da diese Polymere über Rillen selbst wirken, ist jedoch nicht größer als der- 15 einen relativ weiten Temperaturbereich in einem verjenige der nicht gewellten Folie. Häufig ist es wün- formbaren Zustand gehalten werden können. PoIyschenswert, die Folie zur Erzielung besonders hoher mere mit einem relativ scharf definierten Schmelz-Steifigkeit nicht nur mit einer Längswellung zu ver- punkt, d. h. Poly-4-methylpenten-l und Polyamide sehen, d. h. einer Wellung, deren Berge und Täler und Polyester mit hohem Molekulargewicht, d. h. sich in Längsrichtung der Folie erstrecken, sondern ao Polyhexamethylendiaminadipat oder Polyäthylenteredie Folie zusätzlich zur Längswellung mit einer Quer- phthalat, werden jedoch auch bevorzugt verwendet, wellung auszustatten. Die Querwellung kann hierbei da nur eine relativ schwache Kühlung notwendig ist, M entweder so ausgebildet sein, daß die Berge und Täler um die Wellen erstarren zu lassen, die durch das senkrecht zur Längswellung ober- bzw. unterhalb der erfindungsgemäße Verfahren in der stranggepreßten Folienmittelebene verlaufen oder so, daß sie sich in 25 Folie hergestellt werden.

der Folienmittelebene erstreckt, wobei die Berge und Jede Station der Erfindung stellt einen Punkt dar,

Täler der Längswellung in der Folienebene wellen- der zuläßt, daß die Folie sich in Längsrichtung beförmig ausgebildet sind. Solche mit Wellen versehenen wegt, aber der eine Bewegung der Folie in jeder anFolien aus thermoplastischem Material wurden bisher deren Richtung relativ zu der Station verhindert. Sie durch umständliche Vakuumverformungsverfahren 3° kann beispielsweise aus einem Paar Haltewalzen oder hergestellt. endlosen Riemen oder aus einer geschlitzten oder

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ein- geriffelten Platte bestehen, in der die Folie gleitet bzw. faches Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, einen Gleitsitz hat.

längsgewellte Folien mit einer zusätzlichen Quer- Die erste dieser Stationen kann zweckmäßigerweise

wellung auszustatten. 35 die Matrize der Strangpresse sein, aus der die Folie

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem extrudiert wird. Gegebenenfalls kann an der ersten eingangs geschilderten Verfahren die Stationen relativ Station eine Heizeinrichtung zur Erweichung der zueinander hin- und herbewegt werden, so daß Quer- kalten Folie angebracht sein, so daß sie verformbar wellen in die sich wenigstens während eines Teils wird. Jedoch kann die Folie in der ersten Station ihres Laufs zwischen den Stationen in verformbarem 40 eine Temperatur unterhalb derjenigen haben, bei der Zustand befindliche längsgewellte Folie eingebracht sie verformbar wird, wobei in diesem Fall die zweite werden. Hierdurch ist es möglich, auf einfache Weise Station mit einer Heizeinrichtung ausgestattet ist, oder in kontinuierlichem Arbeitsverfahren längsgewellte es ist vorzugsweise eine Heizeinrichtung zwischen M Folien mit einer zusätzlichen Querwellung zu ver- diesen Stationen angeordnet, wobei in diesem Fall ™ sehen. 45 die Heizeinrichtung vorzugsweise keinen direkten

Unter einem verformbaren Zustand soll ein solcher Kontakt mit der Folie hat, d. h., es wird zweckmäßig verstanden werden, bei dem die Folie eine solche eine Strahlungsheizung angewendet.
Temperatur besitzt, daß ihre Elastizität bzw. ihre Eine Abschreckvorrichtung wird vorgesehen, um

Rückstellkraft nicht stark genug ist, um sich prak- die Temperatur der Folie zu verringern, so daß sie tisch von den aufgebrachten Querwellungen zurück- 50 nicht länger in dem verformbaren Zustand ist, um zubilden, während sie genügend elastisch ist, daß sie dadurch die Querwellen in der Folie zu verfestigen, die bereits in der Folie vorhandenen Längswellen Eine solche Abschreckvorrichtung kann in bekannter

praktisch nicht verliert. Gleichzeitig sollte die Visko- Weise=aus- einem-Wasserbad oder einem Luftstrom

sität im verformbaren Zustand derart sein, daß die bestehen, und sie ist vorzugsweise aa der zweiten Folie genügend" fließfähig ist, um verformt werden 55 Station oder zwischen den beiden Stationen angeordzu können, aber nicht so stark fließfähig, daß sie die net. Die Entfernung, über die sich die Folie in dem gebildeten Wellen verliert. Somit besitzen die Folien verformbaren Zustand befindet, ist natürlich von dem gemäß der Erfindung bei der Wellenbildung normaler- Abstand zwischen dieser ersten Station, falls die Folie weise eine Temperatur, die gerade über ihrem dort verformbar ist, oder der Lage der Heizeinrich-Schmelzpunkt liegt, und sie bestehen aus einem 60 rung, wenn die Folie an dieser ersten Station nicht thermoplastischen Material, das für das Schmelz- verformbar ist, und der Abschreckeinrichtung he-Strangpressen geeignet ist. Temperaturen am oder stimmt. Faktoren, die die Größe dieser Entfernung gerade unter dem Schmelzpunkt können in dem Fall beeinflussen, sind die Amplitude und die Wellenlänge verwendet werden, wenn diese Materialien, die in der Wellen, die erzeugt werden sollen, und die Geeinem weiten Temperaturbereich und bei Tempera- 65 schwindigkeit, mit der die Folie in Längsrichtung türen erweichen, die beträchtlich über dem Schmelz- bewegt wird.

punkt liegen, wenn die Materialien eine ausreichende Die beiden Stationen können relativ zueinander

Viskosität bei dieser Temperatur besitzen, d. h,, wenn hin- und herbewegt werden, indem entweder beide

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Stationen hin- und herbewegt werden, aber Vorzugs- Weise hergestellt werden, daß auf die abgekühlte

weise wird nur eine dieser Stationen hin- und her- starre gewellte Folie auf jede Seite eine flache ebene bewegt. Die Hin- und Herbewegung erfolgt Vorzugs- Folie mit Hilfe eines Klebstoffes aufgebracht wird,

weise entweder in der Ebene dieser Folie und quer oder durch Schmelzpressen der ebenen Folien auf jede zur Laufrichtung der Folie, wodurch Querwellen 5 Seite der kalten gewellten Folie gemäß der Erfindung.

erzeugt werden, deren Berge und Täler sich in der Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfin-

Foliemnittelebene erstrecken, oder in einer Richtung dung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung

wechselseitig senkrecht, sowohl zur Strangpreßachse beschrieben, in der

als auch zur Querachse der Folie, wodurch Quer- Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung zur Erzeu-

wellen erzeugt werden, deren Berge und Täler sich io gung von Querwellen zeigt, deren Berge und Täler

senkrecht zur Längsrichtung der Folie ober- bzw. sich in der Folienmittelebene erstrecken;

unterhalb der Folienmittelebene erstrecken. Die Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-A von

Amplitude und Wellenlänge der eingebrachten Wellen Fig. 1;

wird durch die Amplitude und Frequenz der relativen F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie B-B von

Hin- und Herbewegung und durch die Laufgeschwin- 15 Fig. 1;

digkeit der Folie bestimmt. Es wird vorgezogen, daß Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung von

die Amplitude der Querwellen, deren Berge und Täler Querwellen, deren Berge und Täler sich senkrecht sich in der Folienmittelebene erstrecken, wenigstens zur Längsrichtung der Folie ober- bzw. unterhalb der gleich dem seitlichen Abstand der vorhandenen Folienmittelebene erstrecken; Längswellen ist. Es wird ferner vorgezogen, daß die 20 Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie C-C von Wellenlänge dieser Querwellen so groß ist, daß die Fig. 4;

Querwellen ihre Hauptachse in einem Winkel von etwa F i g. 6 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung eines

45° schneiden, da dies die größte Festigkeit erbringt. Schichtstoffes oder Laminates, bei dem der Mittelteil Eine solche Bedingung wird zufriedenstellend erreicht eine gerillte Folie ist, und durch die Wellen in Form einer sinusförmigen Kurve 25 Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie D-D von mit einer Wellenlänge, die jrmal ihrer Amplitude ist. Fig. 6.

Es können auch beide Arten Querwellen in der In F i g. 1 wird eine längsgewellte Folie 1 aus einer

längsgewellten Folie erzeugt werden, und zweck- wellenförmigen Matrize 2 (s. Fig. 2) stranggepreßt mäßigerweise wird dies in zwei getrennten Arbeits- und gelangt in ein Kühlbad 3, an dessen Boden sie gangen durchgeführt. 30 durch Walzen 4 gefördert bzw. transportiert wird.

Füllstoffe, einschließlich fasrigen Füllstoffen, und Eine Stange 5 sitzt gleitbar in Lagern 6 und ist an andere Zusätze können in dem thermoplastischen einem Ende mit einem Hebel 7 verbunden, der durch Material enthalten sein, aus dem die Folien hergestellt eine Kurbelscheibe 8 in Schwingungen versetzt wird, werden. Es kann auch ein Material verwendet werden, An der Stange 5 angebrachte Teile oder Greifer 9 das durch ein Treibmittel expandiert wurde, d. h. 35 erfassen sanft die gewellte Folie 1, so daß sie von geschäumte Folien aus Polystyrol oder aus einem Seite zu Seite geschwenkt bzw. hin- und herbewegt Copolymer von Styrol und Maleinanhydrid. wird, wenn sie zwischen den Greifern 9 hindurch-

Die gemäß dem Verfahren der Erfindung her- läuft. Die längs- und quergewellte Folie 1 wird über gestellten Folien, die Querwellen enthalten, deren, eine Zwischenrolle 10 aus dem Kühlbad 3 abgezogen. Berge und Täler sich in der Folienmittelebene er- 40 Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausfühstrecken, können bei der Herstellung von Schicht- rungsform einer Vorrichtung zur Herstellung gewellter stoffen bzw. Laminaten, d. h. mit einer ebenen Deck- Folien wird eine ebene Folie von einer Walze 11 folie oder Folien aus demselben oder verschiedenem zwischen Infrarotheizern 12 Walzen 13 zugeführt, Material versehen werden. Ein besonders geeigneter deren Oberflächen, wie aus Fig. 5 ersichtlich, in der Schichtstoff ist derjenige, bei dem eine dieser Folien 45 Achsrichtung wellenförmig genutet wird, so daß in zwischen ebenen Folien angeordnet ist. Ein geeignetes der Folie Längswellen erzeugt werden, worauf die Verfahren zur Herstellung dieses Schichtstoffes ist, längsgewellte Folie zwischen weiteren Infrarotheizern die Folie in Berührung mit den beiden ebenen Folien 14, ferner einer Stange 15, die durch eine Einrichtung zu bringen, solange sie sich noch in verformbarem 16 hin- und herbewegt wird, und Düsen 17 durch-Zustand befindet, wobei die beiden ebenen Folien 50 geführt wird, die Kaltluft auf die Folie blasen, um sie vorzugsweise ebenfalls in verformbarem Zustand zu kühlen oder abzuschrecken, worauf sie schließlich (d. h. frisch stranggepreßt) sind, wobei diese Anord- durch Spann- und Halterollen 18 abgezogen bzw. abnung durch eine Laminiereinrichtung geführt wird, transportiert wird. Auf diese Weise wird die längsdie die drei Schichten zusammendrückt, ohne jedoch gewellte Folie noch mit Querwellen versehen, deren praktisch die Wellen in der Mittelfolie zu beschä- 55 Berge und Täler senkrecht zur Längsrichtung der Folie digen bzw. zu zerstören. Bei diesem Laminieryerfahren ober- bzw. unterhalb der Folienmittelebene verlaufen, kann die gewellte Folie durch eine gewellte Matrize In den Fig. 6 und 7 ist eine Ausführungsform

extrudiert werden, die in Querrichtung hin- und her- einer Vorrichtung dargestellt, bei der eine längsbewegt wird, um Querwellen zu erzeugen, und die gewellte Mittelfolie 19 aus einer .wellenförmigen Maebenen Folien können durch stationäre geradlinige 60 trize20 und Außenfolien 21 und 22 aus ebenen Ma-Matrizen extrudiert werden, die an jeder Seite dieser trizen 23 und 24 extrudiert werden. Die Matrize 20 gewellten Matrize in einem gewissen Abstand ange- ist über eine Stange 25 mit einer Schwingeinrichtung ordnet sind. Bei diesem Laminierverfahren wird vor- 26 verbunden, und diese schwingt zwischen den in zugsweise beim Zusammenbringen der drei Folien Fig. 7 mit 20' bezeichneten Extremlagen hin und genügend Druck aufgebracht, so daß genügend Druck 65 her, um auf diese Weise an der längsgewellten Mittelzwischen ihnen vorhanden ist, um ein Gleiten oder folie 19 auch noch Querwellen zu erzeugen. Die drei Rutschen übereinander zu verhindern. stranggepreßten Folien werden zwischen konvergie-

Dreischichtlaminate können natürlich auch in der rende Platten 27 hindurchgeführt, die innen oder

außen wassergekühlt sind und die die drei Folien zusammenpressen. Das erzeugte Laminat bzw. der erzeugte Schichtstoff wird durch Förderwalzen 28 abgezogen.

Gewellte Folien, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, haben beispielsweise eine Breite von 5 cm bis 180 cm, und besitzen etwa 0,1 .bis 40 Wellen je Zentimeter und ferner eine Amplitude von 0,005 bis 10 cm, wobei Preßgeschwindigkeiten von 1,50 bis 20 m je Minute angewandt werden können. Die Amplitude der in die längsgewellte Folie eingebrachten Querwellen kann im Bereich von 0,025 bis 12,5 cm und die Wellenlänge im Bereich von 0,025 bis 300 cm liegen.

Die Steilheit der Folien wird vorzugsweise durch den Kenley-Steifheitsversuch gemessen, .der in der Druckschrift British Standard 3748 von 1964 beschrieben ist. In diesem Versuch wird der Widerstand gegen Biegung durch die Kraft in Gramm gemessen, die notwendig ist, ein rechteckiges Versuchsstück (3,75 cm breit und wenigstens 6,9 cm lang), das an einem Ende gehalten wird, um einen Biegewinkel von 15° abzulenken, wenn diese Kraft in einem Abstand von 4,9 cm von dem eingespannten Ende über eine Dauer von 2,5 bis 30 Sekunden aufgebracht wird. Eine nicht gewellte Folie mit einer Dicke von 0,025 cm hat eine Kenley-Steifheit im Bereich von 10 bis 50. Eine längsgewellte Folie hat eine Steifheit von 300 bis 700 in einer Richtung, aber nur eine Steifheit von 10 bis 50 in der Querrichtung. Es wurde festgestellt, daß eine Folie, die zusätzlich zu den Längswellen, noch quergewellt wurde, eine Steifheit in beiden Riehtungen im Bereich von 200 bis 500 hat.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer gewellten Folie aus thermoplastischem Material, wobei eine

35 längsgewellte stranggepreßte thermoplastische Folie von einer ersten Station zu einer zweiten Station in Längsrichtung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stationen relativ zueinander hin- und herbewegt werden, so daß Querwellen in die sich wenigstens während eines Teils ihres Laufs zwischen den Stationen in formbarem Zustand befindliche längsgewellte Folie eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie vor oder während des Einbringens der Wellen durch ein Treibmittel expandiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie durch eine zwischen den Stationen gelegene Heizeinrichtung auf den formbaren Zustand erwärmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das relative Hin- und Herbewegen der Stationen in der Ebene der Folie und quer zu ihrer Laufrichtung erfolgt, so daß Querwellen erzeugt werden, deren Berge und Täler sich in der Folienmittelebene erstrecken.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das relative Hin- und Herbewegen der Stationen in einer Richtung senkrecht sowohl zu der Strangpreßachse als auch zur Querachse der Folie erfolgt, so daß Querwellen erzeugt werden, deren Berge und Täler sich senkrecht zur Längsrichtung der Folie ober- bzw. unterhalb der Folienmittelebene erstrecken.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ebene, stranggepreßte Schicht an jeder Seite der Folie laminiert bzw. angeschichtet wird, solange die Folie noch im formbaren Zustand ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen