DE1694844C - Verfahren zur Herstellung von beidei seitig mattierten oder gerauhten Folien bahnen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die Herstellung win beider- LIm mit dieser Arbeitsweise Schläuche oder Folien-

ieitig maiiierien oder gerauhten Folienhahiien aus bahnen mit mattierten oder gerauhten Oberflächen

Pol_\ merisaten der Lister der Acrylsäure. zu erhalten, verarbeitet man erl'mdiingsgL-mäß ein

Folien mit gerauhter oder üenuisteru-r Oherlläehe Pol\ merisat win Estern der Acr\ !säuren mit einem

sind bisher aus Polymerisaten der Ester der Acryl- 5 Schmelzindex von 0,1 bis 3,0, vorzugsweise etwa 0.5

säure oder anderen thermoplastischen kunststoffen bis etwa 2.5. und einer Glasüherg,ang:uemperatiir Ti

nach wrschiedenen Methoden hergestellt worden. win etwa 30 bis etwa HO C\ vorzugsweise etwa 40

AHc.'i die:,i_n bekannten Methoden ist ein gesonderter bis etwa 65 C.

naehhearheiteicr Arbeitsgang gemeinsam, indem eine Zur Erläuterung des Begriffes der Glar.ühergangsim Extruder oder auf dem Kalander hergestellte in temperatur Ti wird verwiesen auf das Werk «Proper-Folienbahn einer zusätzlichen mechanischen Bear- lies and Structure of Polymers.-, Tobolsky. beitung. beispielsweise durch Prägewalze!! oder ein John Wiley & Sons. New York. 1960, S. 61 ',is Sl. Sandstrahlgebläse od. dgl., umerzogen wird. Folien Als Vertreter der diese Parameter aufweisenden mit satinierter oder mattierter Oberfläche wurden Acrylatpolymerisate werden genannt die Homopolyauch hergestellt, indem man die Schmelze eines film- 15 meren. beispielsweise Polyäthylmethacrylat. Pelyisobildenden Harzes bei diesem Verfahren auf einer prop\lmethacrylat, Poly-sec-butylmethacrylat. Als Abschreckwalze \erformte, welche eine satinierte niedere Alkylmethacrylate sind insbesondere zu ver- «ider mattierte Oberfläche besaß. stehen die Methacrylsäureester der Alkohole mit 1 Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, solche Nach- bis 4 Kohlenstoffatomen in gerader oder verzweigter hehandlungsgänge und mechanische ßearbeitungs- 20 Kette. Als besonders leicht zugängliche Handelspromittel überflüssig zu machen und Folienbahnen her- dukte werden die Mischpolymerisate auf Basis von zustellen, deren innere und äußere Oberfläche sich Methylmethacrylat bevorzugt. Besonders günstig im bereits während der Folienbildung mattieren. Die Sinne der Erfindung verhalten sich Mischpolymeri-Au.'gnbe wird gelöst durch Verarbeiten von Poly- satc aus 50 bis 85 Gewichtsprozent Methylacrylat mensaten mit bestimmten physikalischen Parametern. 25 mit 50 bis 15 Gewichtsprozent Acrylsäureester!'! von Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur C^-C^-Alkoholen. Bevorzugte Alkylacrylate sind Herstellung von beidseitig mattierten oder gerauhten Äthylaerylat und Butylacrylat. Die erfindungsgemäß Folienhannen durch Extrudieren von Polymerisaten zu verarbeitenden Homopolymerisate und Mischpolyvon Estern der Acrylsäure, welches dadurch gekenn- merisate können nach beliebigen bekannten Mezeichnet ist, daß man Homopolymerisate von Estern 30 dioden, beispielsweise in der Masse, in der Suspender Methacrylsäure mit CVCj-Alkoholcn oder Misch- sion, in der Emulsion oder im Chargenbetrieb hergcpolymerisate eines niederen Alkylmethacrylatcs mit stellt werden.

Estern von Acrylsäure mit C,-C_M-Alkoholen vcrwen- Das Extrudieren des Kunststoffschlauches unter det. wobei die Polymerisate einen Schmel/index von Mattierung seiner Oberfläche erfolgt bei Tcmpcra-0.1 bis 3,0 und eine Ti-Tcmperatur von 30 bis 80' C 35 türen oberhalb des Erweichungs- oder Schmelzpunkiiufwcisen. tes des Kunststoffes bis kurz unter derjenigen Tem-Die Herstellung von Folienbahnen aus thermo- peratur, bei der eine merkliche Zersetzung des Kunstplastischen Kunststoffen durch Extrudieren eines stoffes eintritt, was sich beispielsweise durch Blasen-Schlauches aus einer Ringdüse, der dann mittels bildung anzeigt. Im allgemeinen kommt der Tempecines gasförmigen Mediums bis zu einem größeren to raturbereich von etwa 177 bis etwa 260° C an der Durchmesser ausgeweitet wird, ist bekannt und bei- Extruderdüse in Frage.

>pielsweise in den USA.-Patentschriften 2461975. Der Grail der Mattierung laut sich durch Varia-2 461976 und 2 632 206 beschrieben. Danach wird tion der Eixtrudiertcmperatur regulieren. Für ein ein in den verformbaren plastischen Zustand ge- Acrylharz eines bestimmten Schmelzindex wird die hrachtcr Kunststoff aus einer Ringdüse zu einem -15 Mattierung um so stärker, je niedriger, und um so nahtlosen Schlauch cxlrudiert und von einem Paar schwächer, je höher die Extriidiertemperalur inncrvon Quetschwalzen, das in einem gewissen Abstand halb des angegebenen Bereiches ist. von der Düscnöffnung angeordnet ist, laufend abgc- Grundsätzlich sind sämtliche Polymerisate der gezogen. Während der Schlauch sich in noch plasti- nannten Ester der Acrylsäuren für das Verfahren der !schein Zustand zu dem Quetschwalzenpaar hinbe- 50 Erfindung geeignet. Besonders günstig sind aber wegt, wird er mittels eines in sein Inneres eingelcite- solche mit verhältnismäßig hohen Molekulargewichten gasförmigen Mediums zu einem bestimmten grus- ten. Je niedriger das Molekulargewicht und je höher Seren Durchmesser aufgeblasen. Dabei bläst man den dementsprechend der Schmelzindex ist. desto Außenumfang des Schlauches in der Nähe der Düsen- schwächer ist die Neigung zur Bildung einer matticröffnung mit einem Diiscnmedium, wie Luft, an, so 55 ten Oberfläche beim Extrudieren. Umgekehrt ist die daß er, sobald er zu dem vorgesehenen größeren Mattierungsncigung um so stärker, ie höher das MoIe-Durchmcsser aufgeblasen ist, auch bereits den er- kulargewicht und je niedriger der Schmelzindcx ist. starrten Zustand erreicht. Der erstarrte Schlauch Um während der Extrudicrung des Schlauches eine fällt allmählich in sich zusammen und wird dann volle Mattierung zu entwickeln, soll die Extrudicrbeim Durchgang zwischen den Quetschwalzen flach ßo temperatur mindestens Il bis 11,5" unterhalb derausgcbreitet, Der flach ausgebreitete Schlauch wird jenigen Temperatur liegen, bei der eine merkliche :uif eine Aufwickelwalze aufgenommen und kann da- Zersetzung des betreffenden Kunstharzes eintritt, nach in einzelne endliche Längen ^geschnitten oder Selbstverständlich muß stets oberhalb der Tempcdiirch Anbringen eines durchlaufenden Längsschiit- rattir gearbeitet werden, bei welcher das betreffende zes zu einer Folienbahn ausgebreitet werden. Gcgc- (>$ Kunstharz erweicht und fließbar wird, bencnfalls kann das Schneiden oder Schlitzen auch Zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung vor dem Auflaufen des Schlauches auf die Auf- eignen sich alle bekannten Schlauchextruder, wobei wickelvorrichtung vorgenommen werden. die Drücke in einem weiten Bereich variiert werden

können. Üblicherweise arheiict m;in mit Drücken von eiwa 2N6 bis eisva 1000 at.

Als Schmelzindex wird diejenige Λη/ahl Graniiii Harz oder Pols merisat bezeichnet, welche bei 220 C unter einem Druck von 14,3 at durch ein·.· Standarddüse nach der Vorschrift ASTM D-I23X-57T innerhalb von 10 Minuten hindurchtrili.

Die mattierten Schläuche und Folien aus Aerylatpi.Kmerisateii. wie sie nach der Erfindung hergestellt werden, zeichnen sich durch vielfache Verwendbarkeit aus. Wenn Folien auf irgendwelche anderen Sub>trate aufgebracht werden sollen, hegünstiut die Mattierung die Haftfestigkeit au!" den üblichen Kleheriittelschichten. Die Folien eignen sich daher auch besonders gut z.im Aufbau von Laminaten, insbesondere als Schutz- und Deckschicht. Die mattierte Folie der Erfindung läßt sich unmittelbar mit metallischen und nichtmetallischen Substraten zusammen zu Mchrschichtmaterialien verarbeiten. Ferner eignet sieh die Folie als Schichtträger für lichtempfindliches Material, für Diapositive und a',s zu bedruckendes Material.

Die mattierten Folien der Erfindung zeichnen sich durch die ungewöhnliche, aber sehr nützliche Eigenschaft aus, daß sie sich wahrend der normalen La-.ninierungsvorgänge in eine brillanlklare Folie verwandeln lassen.

Man bringt beispielsweise eine ncch Beispiel 1 mattierte Folie beidseitig auf eine .,teife Ausweiskarte aus Polyvinylchlorid auf und ver^reßt dieses Laminat zwischen polierten Platten aus Chrormmetall in einer hydraulischen Presse in folgenden Stufen:

a) 5 Minuten lang bei 149° C und 243 at;

b) 9 Minuten lang mit 243 at bei voller Abkühlung auf Raumtemperatur;

c) Aufheben des Druckes, Entnahme des Laminats.

Die nachstehenden Heispiele veranschaulichen Ausl'ührunusformen der Erlindung. Teile und Prozentsätze sind auf Gewicht bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist. Dabei werden aih .'inem Ia-S truder von 25.4 mm Durchmesser mit einei DüsenölTiumg von 25,4 bis 12.7 mm mit einem Durchsalz \on stündlich 4.5 bis 5.4 Kilogramm Schläuche von 0.07(i mm Wandstärke extrudieri und zum zwei- bis dreitachen Durchmesser aufgehlasen. Dabei bewegt

in : ich der extrudierte Schlauch in senkrechter Richtung! und wird mit LuIt aus einem die Düseiiölluunu uniiiebenden Kühlschlitz leicht gekühlt. Auf dem Wesi von der Düse zum Quetschwalzenpaar fällt der Schlauch allmählich .'.usammeii, nach Durchlaufen des Quetschwalzenpaares wird er auf eine Aufwickelrolle geführt.

Beispiel 1

Man verarbeitet ein in der Masse polymerisiertes Mischpolymerisat aus 64¹Vn Methylmethacrylat und 36 °/o Äthylacrylat mit einem Schmelzindex von 2.0 und einer Ti-Temperatur von eiwa 46 C bei einer Extrudiertemperatur von 232 C. Man erhält einen Schlauch bzw. eine Folie mit Mattierung auf beiden Seiten, einer Gesamtdurehlässigkeii von 92.0"n für weißes Licht und einen Schleiervvert von 40.8 °/n. Die Zugfestigkeit beträgt 421 kg/cm- in Maschinenrichtung und 514 kg'cm- in

Querrichtung. Beispiel 2

Nach der Methode von Bcisp.-t! ! verarbeitet man ein Polyäthylmethacrylat vom Schmclzindex 0,75 und einer Ti-Temperatur von 65 C. Auch hier erhält man eine auf beiden Seiten mattierte Folie.

Das so hergestellte Laminat weist eine hochglänzende klare und glatte Oberfläche auf. Eine Erklä- rung für diesen Effekt steht einstweilen aus. Möglicherweise bieten die winzigen Vertiefungen und Erhöhungen, aus denen die Oberfläche der Mattfolien der Erfindung bestehen. Ausgangskanälc für Luft oder andere Gase, welche sonst während der Laminicrungsopcration in das Laminat eingeschlossen blieben.

Der beschriebene Effekt bei der Laminicrung ist nicht auf die angegebenen Bedingungen von Druck, Temperatur und Zeit beschränkt. Vielmehr können diese Bedingungen in weiten Grenzen variiert werden, wobei stets der angegebene Effekt eintritt. Vorzugsweise stellt man die Laminate ohne Benutzung von zusätzlichen Klebstoffen her.

Die Mattfolic der Erfindung hat von Haus aus eine ungewöhnlich hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verwitterung und Abbau durch UV-Licht. Trotzdem kann er manchmal wünschenswert sein, der Folie auch noch eine oder mehrere übliche UV-absorbicrende Verbindungen einzuverleiben. Als solche wer- den beispielsweise genannt 2,4-Dihydroxybenzophenon, 2-(2'-Hydroxy - 5'-methylphenyl) - benzoxazol, 4-Dodecyl-oxy-2-hydroxy-benzophenon.

Die mattierten Folien und Schläuche der Erfindung sind selbsttragend. Im allgemeinen werden sie in Dicken von etwa 0,013 bis etwa 0,25 mm hergestellt, obwohl auch größere Dicken hergestellt werden

Beispiel 3

Man verarbeitet ein im Suspensionsverfahren hergestelltes Mischpolymerisat aus 75°/o Methylmethacrylat und 25 "in Äthylacrylat mit dem Schmelzindex 1,0, einer Ti-Temperatur von etwa 63¹C bei einer Düsentemperatur von 260' C. Dabei tritt am Schlauch Blasenbildung auf, und durch Austreten von Monomcr-Dämpfen wird die Oberfläche narbig und ungleichmäßig.

Man setzt daher die Düsentemperatur auf 249 C herab und erhält nunmehr eine auf beiden Oberflächen mattierte Oberfläche mit einer Gesamtdurch-Jässigkeit für weißes Licht von 22,5 und einem Schleiervvert von 25,4¹Vo. Die Zugfes'.igkeit beträgt 581 kg/cm² in Maschinenrichtung und etwa 645 kg/cm² in Querrichtung (8070 bzw 8960 psi).

Beispiel 4

Man verarbeitet in der angegebenen Weise Mischpolymerisate aus 72,7 °/o Methylmethacrylat und 27,3 °/n Äthylacrylat, die aber unterschiedliche Schmelzindizes aufweisen, bei einer Düsentemperatur von 204° C.

Aus zwei Harzen mit den Schmelzindizes 0,32 und 0,92 erhält man einwandfrei beiderseitig mattierte Folien, während man aus einem Harz mit dem Schmclzindex 5,5 nur eine glatte durchsichtige Folie herstellen kann.

Beispiel 5

Man verarbeite! ein Mischpolymerisat aus 64"« Meihylmethaerylat. 36" » AtIiyläcrylat und dem

Schmelzindex 1,8 bei unterschiedlichen F-Mrudertemperaluren. Das Aussehen der aiii diese Weise erhaltenen Folien ist in der nachstehenden Tabelle ausgewiesen.

a
b
c
d
e
f

1X2 196 204 218 246 262

7100 psi 51 1 at 6200 psi 446 at 5600 psi/403 at 5100 psi/367 at 3600 psi / 259 at 3(¹OO psi/216 at matt mit großer unregelmäßiger Körnung

ebenso

feine Mattierung

noch feinere Mattierung

sehr feine Mattierung

Blasen durch Zersetzung

Man sieht, daß Grad und Art der Mattierung durch Variation der Extrudertemperatur reguliert werden können. Die Extrudiergeschwindigkeit ist dabei in allen Fällen die gleiche, der Extrudierdruck vermindert sich mit steigender Temperatur. Selbstverständlich könnte ancr auch der Druck konstant gehalten werden, indem man die Extrudiergeschwindigkeit variiert.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von beidseitig mattierten oder gerauhten Folienbahnen durch Exirurüeren von Polymerisaten von Estern der Acrylsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man Homopolymerisate von Estern der Methacrylsäure mit C^-Cj-Alkoholen oder Mischpolymerisate eines niederen Alkylmethacrylats mit Estern von Acrylsäure mit C₁-C₁₁-AIkOhOlCn verwendet, wobei die Polymerisate einen Schmelzindex von 0,1 bis 3,0 und eine Ti-TemperaUir von 30 bis 80° C aufweisen.