DE1938748A1 - Verfahren zur Beschichtung eines Folienschlauches - Google Patents

Verfahren zur Beschichtung eines Folienschlauches

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LISSMANN ALKOR WERK
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Description

1P^ ft7 Ä fi
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, j σοο/to
Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 413921/22
Pirma Alkor-Werk Karl Lissmann KG, München 71
Verfahren zur Beschichtung eines IOlienschlauch.es
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines FoIienschlauch.es aus niedrig schmelzendem Kunststoffmaterial durch Auftragen einer Suspension oder einer Lösung des Beschichtungsmaterials auf die Aussenseite des Schlauches und anschließendes Trocknen der Suspension bzw. Lösung.
Wenn man niedrig schmelzende Kunststoffolienschläuche aus einer Suspension oder Lösung heraus beschichtet und die aufgetragene Suspension bzw. Lösung zu trocknen hat, so muß man darauf achten, daß die Irocknungstemperatur unter der Erweichungstemperatur des Polienmaterials bleibt, damit die einander zugekehrten Flächenbereiche der Schlauchinnenseite nicht zusammenkleben und damit der Schlauch durch
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die Trocknungsstation hindurch transportfähig bleibt. Hat man es mit einem Schlauchmaterial aus sehr niedrig schmelzendem Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen zu tun, so bedeutet dies, daß die Trocknungstemperaturen auf einem Wert gehalten werden müssen, bei dem die Trocknung nur sehr langsam vor sich geht, insbesondere, wenn die Beschichtung aus wässriger Suspension aufgetragen wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, niedrig schmelzende Kunststofffolienschläuche mit Beschiohtungen aus der Suspension oder der Lösung heraus zu versehen und den Suspensions- bzw. Lösungsauftrag mit erhöhter Geschwindigkeit zu trocknen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß man als Ausgangsprodukt einen Folienschlauch verwendet, der auf mindestens einer Seite mit einer Auflage aus höher schmelzendem Kunststoff belegt ist, daß man die Trocknung der Suspension am wenigstens teilweise aufgeblasenen Schlauch vornimmt, daß man eine Trocknungstemperatur anwendet, welche höher liegt als diejenige Temperatur, bei der der niedrig schmelzende Kunststoff klebrig wird und daß man den getrockneten Schlauch vor der Flachlegung abkühlt. Man kann sogar bis zu Temperaturen gehen, die über der Erweichungstemperatur des niedrig schmelzenden Kunststoffs liegen, ohne daß der Folienschlauch durch die mechanische Beanspruchung in der Trocknungsstrecke zerstört wird.
Bevorzugt verwendet man als Ausgangsprodukt einen Folienschlauch, der auf seiner Aussenseite mit der höher schmelzenden Auflage belegt ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Beschichtung von Polyäthylenfolienschläuchen mit Polyvinylidenchlorid und VinylidenohloridmiechpoXymeren geeignet) hier·« bei kann man mit besonderem Vorzug von Polyäthylenschläuchen ausgehen, welche auf ihrer Außenseite mit einer Polyamidauflage versehen sind« Man gelangt dann zu einem Polyäthylen-, Polyamid-, Polyvinylidenchlorid-Verbundmaterial, welches für Verpackungsswecke hervorragend geeignet ist, wobei durch die Polyvinylidenchloridauflage die Wasserdampf-, Sauerstoff-, Aroma- und Fettdichtigkeit bedeutend verbessert ist.
Es sind bereits Polyäthylen-, Polyamid-, Polyvinylidenchlorid-Verbundfolien bekannt. Diese sind in der Weise hergestellt worden, daß man mit Polyvinylidenchlorid beschichtete Polyamidbahnen auf Polyäthylen unter Zwischenschaltung eines Haftvermittlers aufkaschiert hat. Ein Polyäthylen-, Polyamid-, Polyvinylidenchlorid-Verbundmaterial ohne Haftvermittler ist bisher nicht bekannt worden.
Es sind auch schon Versuche gemacht worden, Polyäthylen unmittelbar mit Polyvinylidenchlorid aus der Lösung oder Suspension heraus zu beschichten. Soweit diese Versuche auf Suspensionsbasis durchgeführt wurden, ergab eich dabei die besondere Schwierigkeit, daß der Geruch der in der Suspension vorhandenen Dispergiermittel in die Polyvinylidenchloridbeschichtung eingeschlossen wurde und dem fertigen Material erhalten blieb. Das Material war aus diesem Grund für Lebensmittelverpackungen nicht oder nur wenig geeignet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zwischen dem Polyäthylen und der Polyvinylidenchloridbeschichtung die Polyamidauflage vorhanden, die gleichsam als Geruchsbarriere zwischen der Polyvinylidenchloridbeschichtung und dem Polyäthylenschlauch dient.
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PoIienschläuehe mit einer Auflage aus höher schmelzendem Kunststoff lassen sich - das gilt insbesondere auch für Polyäthylen-Polyamid-Korabinationen - durch Extrudieren entsprechender thermoplastifizierter Schichten und Zusammenführen dieser Schichten nach vorheriger Behandlung der einander zugekehrten Flächen, mit einem aktivierenden Gas herstellen. Auf die deutsche Patentschrift 1.136.818 wird verwiesen.
Man kann bei Anwendung des Erfindungsvorschlages von wässrigen Suspensionen ausgehen und im Falle einer Polyäthylen-Polyamid-Folie als Ausgangsprodukt trotz des niedrig liegenden Schmelzpunkts von Polyä
liegenden Temperatur trocknen.
genden Schmelzpunkts von Polyäthylen bei einer über 10O0G
Wässrige Suspensionen von 35 - 65, vorzugsweise 45 - 55 % Peststoffgehalt haben sich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung von Polyäthylen-Polyamid-Kombinationsschläuchen als Ausgangsprodukt bewährt.
Es sind grundsätzlich alle bekannten Techniken zur Auftragung von Lösungen und Suspensionen auf flexible Materialien anwendbar. Bevorzugt wird wegen seiner besonderen Einfachheit ein Verfahren, bei dem der Schlauch durch ein Bad der Suspension bzw. Lösung geführt wird. Dieses Verfahren ist zur Schlauchbeschichtung, auch wenn der Schlauch nur einseitig beschichtet werden soll, deshalb ohne weiteres anwendbar, weil keine Gefahr besteht, daß die Schlauch-innenseite beim Durchgang durch das Bad benetzt wird.
Die Schichtstärke der Beschichtung auf der Aussenseite des Folienschlauches kann einmal durch die Einstellung der Badviskosität geregelt werden; zum anderen kann man den Folienschlauch nach dem Durchgang durch das Bad über Egali-
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sierungs- und Abstreifwalzen führen und so die überschüssige Suspension bzw. Lösung von der Schlauchoberfläche wieder fortnehmen.
Es ist bekannt, daß aus der Suspension aufgetragene Beschichtungen eine gute Homogenität und Porenfreiheit mit der Trocknung nüit automatisch bekommen, sondern daß eine Art Sinterung erforderlich ist, um die Beschichtung zu homogenisieren, d. h. eine Behandlung, bei der die Beschichtung zumindest nahe an ihren Schmelzbereich herankommt. In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich eine solche Homogenisierung im Anschluß an die Trocknung leicht vornehmen: Der Erweichungstemperaturbereich des verbreiteten Vinylidenchloridmischpolymeren Saran (Mischpolymeres aus 85 $> Vinylidenchlorid und 15 # Vinylchlorid) liegt bei 120 - 1400C, während die Schmelztemperatur dieses Materials bei 17O0C liegt.
Die Gesamtwärmebehandlung kann demnach in zwei Stufen vorgenommen werden, in dey 1. Stufe die Trocknung und in deren 2. Stufe die Homogenisierung stattfindet, wobei die Homogenisierung bei höherer Temperatur stattfinden kann wie die Trocknung.
Versuche haben gezeigt, daß eine erfindungagemäß hergestellte Polyvinylidenchlorid-Beschichtung mit einem Flächeneinheitsgewicht von 10 - 15 g/m , vorzugsweise 5 6 g/m ein bezüglich der Gas-, Aroma-, Wasserdampf- und Fettdichte hervorragendes Material liefert.
Die beiliegenden Figuren erläutern die. Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar:
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Fig. 1 eine Anlage zur Auftragung van Polyvinylidenchlorid auf einen Verbundfolienschlauch,
Pig. 2 einen Schnitt durch einen Verbundfolienschlauch vor der Polyvinylidenchloridauftragung und
Pig· 3 einen Verbundfolienschlauoh nach der Polyvinylidenchloridauftragung·
In der Pig. 1 ist mit 10 eine Vorratsrolle bezeichnet, von der ein Verbundfolienschlauchmaterial 12 abgezogen wird. Der Verbundfolienschlauch 12 besteht, wie aus Fig. 2 ersichtlich, aus einer inneren Schicht 14 aus Polyäthylen und einer äußeren Schicht 16 aus Polyamid. Das Schlauchmaterial 12 läuft durch einen Behälter 18, in dem ein Bad 20 enthalten ist. Das Bad 20 ist eine Suspension eines Mischpolymerisats aus 85 £ Vinylidenchlorid und 15 # Vinylchlorid in Wasser. In dem Bad wird die Oberfläche, d. h. die Polyamidseite des Schlauchmaterials 12 mit der Suspension benetzt. Fach dem Austritt aus den Bad läuft der immer noch flachgelegte Schlauch über Egalisierungswalzen 22, bei deren Berührung die Schichtstärke dee Auftrags annähernd egalisiert wird. Anschließend läuft der flachgelegte Verbundfolienschlauch zwischen xwei aufeinander folgende Paare von Quetschwalzen 24 und 26. In dem jeweils zwischen diesen Quetschwalzen 24 und 26 liegenden Schlauchabschnitt ist ein .Luftvolumen '28 eingeschlossen, welches den Schlauch im aufgeblasenen Zustand hält. In diesem aufgeblasenen Zustand wirken zunächst Infrarot-Strahler 30 auf die Schlauchoberfläche ein und trocknen die Suspensionsschicht. Anschließend durchläuft der Schlauch mit der angetrockneten Suspensionssohicht einen Heizkanal 32, in den Heißluft bei 34 eingeleitet und 36 abgeleitet wird. Durch die Heißluft wird die Schicht aus angetrocknetem Polyvinylidenchlorid homogenisiert und porenfrei
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gemacht. Anschließend an die Aufheizung in dem Heizkanal 32 durchläuft der noch aufgeblasene Schlauch einen Kühlkanal 38 mit einem Kühlluftzufluß 40 und einem Kühlluftabfluß 42. In diesem Kühlkanal wird das Schlauchmaterial so weit abgekühlt, daß die innere Schicht 14 aus Polyäthylen wieder unter ihren Schmelzpunkt gelangt. Erst dann kann das Folienmaterial wieder flachgelegt werden, nämlich an dem Quetschwalzenpaar 26 und anschließend auf eine Rolle 44 aufgewickelt werden·
In Fig. 3 ist das fertig "behandelte Schlauchmaterial dar« gestellt. Man erkennt wieder die innere Schicht 14 aus Polyäthylen, die Polyamidschicht 16 und schließlich die Polyvinylidenehloridschicht 20.
Beispiel!
Ein zweischichtiger Schlauch, bestehend aus einer inneren Polyäthylenschicht mit der Dichte 0,922 und dem Schmelzindex (gemessen bei 2 kg Belastung und 1900O) Ton 0,7 und einer äußeren 6-Polyamidschicht (Polycaprolactam, entsprechend den Handelsbezeichnungen Durethan BK 40 F und Ultramid B 4) wurde im flachgelegten Zustand durch eine Wanne geführt. In der Wanne war eine Dispersion eines Vinylidenchloridmischpolymerisate mit einem Gehalt von 85 $> Vinylidenchlorid und einem Gehalt von 15 # Vinylchlorid enthalten. Der Feststoffgehalt in der wässrigen Suspension betrug 47 $>· Der Auftrag wurde hierauf vermittels der Walzen 22 egalisiert, so daß sich ein Flächeneinheitsgewicht der Beschichtung von 5 g/m , gemessen am fertig getrookneten Produkt, ergab. Hierauf wurde der Schlauch aufgeblasen und zunächst in einer ersten Stufe (Infrarot-Strahler 30) bei 1050C getrocknet. In der zweiten Stufe (Heizkanal 32) wurde hierauf bei einer Temperatur von 1600C homogenisiert. Hierauf wurde der Schlauch in dem Kühlkanal 38 gekühlt und danach flachgelegt und aufgerollt.
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Claims (1)

  1. PA TENTANSPEÜCHE
    1· Verfahren zur Beschichtung eines Folienschlauches aus niedrig schmelzendem Kunststoffraaterial' durch Auftragen einer Suspension oder einer Lösung, des Beschichtungsmaterials auf die Aussengeite des Schlauches und anschließendes Trocknen der Suspension bzw. Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsprodukt einen Folienschlauch verwendet, der auf mindestens einer Seite mit einer Auflage aus höher schmelzendem Kunststoff belegt ist, daß man die Trocknung der Suspension am wenigstens teilweise aufgeblasenen Schlauch vornimmt,daß man eine Trocknungstemperatur anwendet, welche höher liegt als diejenige Temperatur, bei der der niedrig schmelzende Kunststoff klebrig wird und daß man den getrockneten Schlauch vor der Flachlegung abkühlt.
    2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Trocknungstemperatur anwendet, welche über der Erweichungstemperatur des niedrig schmelzenden Kunststoffe liegt.
    3. Verfahren nach einem der.Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsprodukt einen Folienschlauch verwendet, der auf seiner Aussenseite mit höher schmelzendem Kunststoff belegt ist.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsprodukt einen Polyäthylenfolienschlauch verwendet, welcher auf seiner Aussenseite mit einer Polyamidauflage versehen ist.
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    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsprodukt einen Folienschlauch verwendet, welcher durch Koextrudieren thermoplastifizierter Ringschichten aus Polyäthylen bzw· Polyamid unter Behandlung der zusammentretenden Oberflächen mit einem aktivierenden Gas hergestellt worden
    . ist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als BeSchichtungsmaterial Polyvinylidenchlorid oder/Vinylidenchloridmischpolymeres verwendet.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polyvinylidenchlorid bzw. Vinylidenchloridmischpolymere in wässriger Suspension aufträgt.
    8. Verfahren nach Anspruch T1 dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Suspension einen Peststoffgehalt von 35 - 65 #, vorzugsweise 45 - 55 $> enthält.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Folienschlauch durch ein Bad der Suspension bzw. Lösung hindurchführt.
    10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß man den Folienschlauch nach dem Austritt aus dem Bad über Abstreif- und Egalisierungswalzen führt.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge-• kennzeichnet, daß man anschließend an die Trocknung . eine Homogenisierungsbehandlüng vornimmt.
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    - ίο -
    12. Verfahren nach Anspruch 11 ,.dadurch gekennzeichnet, daß man die Homogenisierungsbehandlung bei einer die Trocknungstemperatur übersteigenden Temperatur vornimmt·
    13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Beschichtung mit einem Flächeneinheitsgewicht von 10-15 g/m , vorzugsweise 5-6 g/m2 aufbringt.
    109808/0890
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