DE2114065C2 - Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit Klebereigenschaft - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit Klebereigenschaft

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit in Wärme aufweisender Klebereigenschaft.
Es ist bekannt, warm klebrige thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Polyurethane bzw. spezielle Polyamidarten, über Kalander zu verarbeiten und zu Folien auszuziehen, wobei zur Verhinderung des Aneinanderklebens beim Aufwickeln eine Bahn aus vorzugsweise silikonisiertem Papier eingeschossen wird. Es ist ferner bekannt, solche Materialien über Extruder und Breitschlitzdüsen zu Folien zu verarbeiten. Hier ist ebenfalls als Trennschicht eine Mitläuferbahn notwendig.
Bei beiden Herstellungsweisen lassen sich die Folien jedoch nicht in den üblichen Toleranzgrenzen herstellen. Auch ist die Fertigung dünner Folien (kleiner als etwa 50 ηιμ) nicht möglich. Beiden Verfahren ist weiterhin eine unwirtschaftliche Arbeitsweise gemeinsam, die sich aus hohen Anlagekosten und einer durch die Anlage vorgegebenen Arbeitsbreite bei hohem Randverschnitt ergibt. Außerdem wirkt sich das Einschließen einer Mitläuferbahn verteuernd auf das Endprodukt aus.
Folien aus den genannten Materialien, die wegen ihrer besonderen Eigenschaften interessante Anwendungsgebiete finden könnten, werden bislang infolge der kostspieligen und schwierigen Herstellungsverfahren kaum eingesetzt.
Die Herstellung von ein oder mehrschichtigen selbsttragenden folien aus thermoplastischen Kunststoffen im sogenannten Folienschlauch-Blasverfahren ist bekannt. Die Anwendbarkeit dieses Folienblasverfahrens ist bis heute beschränkt. Eingesetzt wurde es bisher nur zum Verblasen von Kunststoffen, die nach dem Abkühlen unter den Schmelzpunkt rasch ihre Klebrigkeit verlieren, so daß sie bereits beim Erreichen der Abquetschwalzen am Ende der Gasblase nicht mehr miteinander verkleben bzw. blocken. Aus diesem Grunde wurden bisher überwiegend Thermoplaste verarbeitet, die rasch einen hohen kristallinen Anteil aufweisen, wie die Polyolefine, hochschmelzende Polyamide, Polycarbonate, Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid. Materialien, die in der Wärme jedoch unterhalb ihres Schmelzpunktes Klebereigenschaften aufweisen, konnten bisher nach dem Folienschlauch-Blasverfahren überhaupt nicht verarbeitet werden.
Die Koextrusion von zwei verschiedenen Kunststoffen is; beispielsweise bekannt aus Thomas, »PVC-Folien«, München 1963, Seite 60; »Modem Plastics«, April 1968, Seiten 130 bis 134; sowie Modem Plastics, Juni 1968, Seiten 78 bis 80. Die Koextrusion wurde vor allen Dingen durchgeführt, wenn man die Eigenschaften jo zweier verschiedener Materialien für eine Verbundfolie ausnutzen wollte. Obwohl die verschiedensten Materialien miteinander kombiniert werden können, wurden stets nur solche Materialien verarbeitet, die sich unmittelbar nach dem Abkühlen so weit verfestigen, daß sie keine Klebrigkeit mehr aufweisea
Aus der US-PS 33 37 665 ist ein Verfahren zur Herstellung von Folien bekannt, bei dem zwei Materialien koextrudiert werden, die sich bezüglich ihrer Schmelzviskosität erheblich voneinander unterscheiden. Materialien mit sehr geringer Schmelzviskosität sind nämlich für sich allein nach dem Folienschlauch-Blasverfahren nicht verarbeitbar. Gemäß dieser US-PS 33 37 665 ist es möglich, derartige Materialien zusammen mit einem stützenden Material mit hoher Schmelzviskosität zu koextrudieren und gewünschtenfalls anschließend voneinander zu trennen. Auch hierbei sind jedoch nur Materialien verarbeitbar, die in der Wärme nicht klebrig sind und ihre Klebrigkeit nach dem Abkühlen so rasch verlieren, daß sie über die Abquetschwalzen geführt und anschließend aufgerollt werden können, ohne daß es dabei zu Verklebungen oder zum Blocken kommt Bei der Aufzählung der prinzipiell verarbeitbaren Materialien in Spalte 5, Zeilen 28 bis 35 ist unter anderem auch Polyurethan erwähnt. Diese Behauptung ist jedoch nicht durch Beispiele belegt, in sämtlichen Beispielen wird mit nicht klebenden und nicht blockenden Materialien gearbeitet. Da Polyurethan nach dem Abkühlen noch Tage und Wochen lang eine erhebliche Klebrigkeit aufweist, kann das in der US-PS 33 37 665 beschriebene Verfahren nicht mit Polyurethan oder anderen in der Wärme klebrigen Materialien durchgeführt werden. Dies wird unter anderem dadurch bestätigt, daß auch nach der Publikation dieses Standes der Technik die Fachwelt davon ausging, daß in der Wärme klebende Materialien nicht nach dem Folienschlauch-Blasverfahren verarbeitet werden können; vergleiche die Firmenschrift »Desmopan®, Eigenschaften, Anwendung, Verarbeitung« der Firma Farbfabriken Bayer AG, Leverkusen vom April 1970, Seiten 64, 89, 90 und insbesondere 99 und 100 sowie »Textilbeschichtung mit ternären Copolyamiden«, Kunststoffberater 11, 1968, Seiten 900 bis 904.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Erzeugung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen, die in der Wärme Klebeeigenschaften haben, nämlich Polyurethane und Copolyamide, technisch und wirtschaftlich zu verbessern, insbesondere hierbei eine verbesserte Qualität der Folie zu erreichen und auch dünnere Folien als bisher herstellen zu können. Diese Aufgabe ist überraschenderweise durch die Maßnahmen der obigen Patentansprüche lösbar.
Durch eine solche Herstellungsweise wird erreicht, daß das Folienblasverfahren auch für die warm klebrigen thermoplastischen Polyurethane und Copolyamide mit Sicherheit angewendet werden kann, und die an sich unstabile Schmelze des Kunststoffrohstoffes zuverlässig und betriebssicher zu einer Folienblase
aufgeweitet werden kann, wobei das kontinuierliche Aufwickeln des gebildeten Folienschlauches trotz der Klebereigenschaft durchführbar ist Die beim Aufblasen des Folienschlauches auftretende Dehnung wird von der Trennschichtfolie ohne Schwierigkeit aufgenommen. Hierbei stellt der Schlauch aus dem warm klebrigen Kunststoff die Mantelfolie dar, die bei dem Aufblasen genau der gleichen Dehnung wie die Trennschichtfolie unterliegt. Die fehlende Eigenstabilität und andere im wesentlichen viskositätsabhängige Eigenschaften der Schmelze können sich im Verbund mit der Trägerfolie nicht störend auswirken. Es lassen sich auf diese Weise toleranzgerechte Dicken der Mantelfolie erzeugen, wobei die toleranzgerecht herstellbaren Mindestdicken der Mantelfolie sich erheblich herabsetzen lassen, so daß man wesentlich dünnere Folien mit warm klebriger Eigenschaft erhält als bisher. Man ist ferner wesentlich unabhängiger in der Erzeugung von Folien aus warm klebrigen thermoplastischen Kunststoffen hinsichtlich der Breitenabmessung. Die Folienbreite entspricht dem mit dem Trägermaterial erzielbaren SchJauchumfang. Je nach der Größe des durch Blasen aufgeweiteten Schlauches ergibt sich die Breite der gewünschten Folienbahn.
Die Wandstärke der herzustellenden Kunststoffolie 2s mit in der Wärme aufweisender Klebereigenschaft läßt sich von der Verflüssigungsleistung des Extruders im Zusammenspiel mit der Abzugsgeschwindigkeit der Trägerfolie bestimmen. Das Einstellen einer gleichmäßigen Wandstärke wird durch Verstellen des Ringspaltes des Extruderwerkzeuges erreicht.
Als Material für den thermoplastischen Kunststoff mit Klebereigenschaft wird Polyurethan oder ein in der Wärme klebendes Copolyamid, z. B. das Copolyamid 6, 6.6, 12, verwendet Als Material für die Trennschicht dient vorteilhaft ein Polyolefin, ζ. B. Polyäthylen. Es sind vorteilhaft solche Polyäthylentypen geeignet, die etwa die gleichen Verarbeitungstemperaturen aufweisen wie der warm klebrige thermoplastische Kunststoff, wobei Verarbeitungstemperaturen von ca. 100° C bis 170° C, höchstens 180°C in Frage kommen. Bevorzugt sind Verarbeitungstemperaturen um etwa 100°C, z.B. in dem Bereich von 900C bis etwa 130° C
Es können Folien aus Polyurethan oder Copolyamid mit in Wärme entstehender Klebereigenschaft hergestellt werden, die eine Foliendicke von weniger als etwa 50 μ aufweisen. Man kann mit der Foliendicke bis etwa 10 bis 25μ, z.B. 20μ heruntergehen, wobei die Maßhaltigkeit innerhalb der üblichen Toleranzgrenzen bleibt. S0
Zur Herstellung einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit Klebereigenschaft dient vorteilhaft ein Spritzkopf mit zwei Ringschlitzen, denen je ein Extruder mit den genannten Kunststoffmaterialien zugeordnet ist. Für die Trennschichtfolie wird zweckmäßig ein kostengünstiges Polyäthylen verwendet. Die herzustellende Folie aus Polyurethan oder einem Copolyamid wird als Mantelfolie auf den Schlauch aus der Trennschichtfolie aufgetragen, vorzugsweise nachdem in der Anlage beim Herstellen des Polyolefinschlauches ein thermischer Gleichgewichtszustand mit sicherer Folienproduktion bei guter Wandstärkentoleranz erreicht ist Die doppelscnichtige Schlauchblase besitzt die notwendige Formstabilität und macht damit die Herstellung betriebssicher. Bei dem anschließenden Flachlegen des doppelschichtigen Schlauches verhindert der Trennschichtschlauch, der bei der Blase als Trägerfolie dient, das Aneinanderkleben der Mantelfolie. Der Folienschlauch wird seitlich einmal oder zweimal geschlitzt. Die so entstehenden Bahnen werden gleichlagig durch Ausbreiten des ganzen Umfangs auf einer Rolle oder mit dem halben Umfang auf zwei Rollen aufgewickelt Jede Bahn besteht aus einer Lage Trennschichtmaterial aus Polyolefin und der aufliegenden Folie aus Polyurethan oder Copolyamid. Bei der Verarbeitung der erzeugten thermoplastischen Kunststoffolie mit Klebereigenschaft wird die Trennschichtfolie aus Polyolefin abgezogen, worauf die thermoplastische Kunsistoffolie auf den zu überziehenden Gegenstand unter Anwendung von Wärme aufgebracht werden kann.
Beispiele
1. An einem Spritzblaskopf mit zwei konzentrischen Ringschlitzen von ca. 80 mm 0 waren zwei Extruder mit innen ca. 10 kg/h und außen ca 12.J kg/h maximaler Förderleistung angeschlossen. Als Trägermaterial wurde innen Hochdruckpolyäthylen, als Mantelmaterial außen Polyurethan gefördert. Die Temperatur am Spritzkopf betrug 1650C. Der Schmelzpunkt des Polyäthylens lag bei 130° C, derjenige des Polyurethans bei 150° C.
Der Umfang des Folienschlauches oder die Breite der einmal geschlitzten Folie betrug 700 mm.
Die Dicke der erzeugten Folien waren
Trennschichtfolie 45 μ
Mantelfolie 50 μ
Die Wandstärkentoleranzen der hergestellten Mantelfolien lagen bei ± 10%.
Die Homogenität der hergestellten Polyurethanfolie war besser als die aus dem gleichen Polyurethanmaterial hergestellte Kalander-Folie.
2. Auf der Anlage nach Beispiel 1 wurde als Mantelfolie ein in der Wärme klebendes Copolyamid aus den Polyamiden 6, 6.6, 12 verwendet. Die Trägerfolie war die gleiche wie in Beispiel 1. Das Copolyamid der Mantelfolie besitzt einen Schmelzpunkt von 130° C.
Die Dicke der fertigen Mantelfolie betrug 20 μ ± 15%, die Breite war 700 mm.
Die dünne Mantelfolie läßt sich leicht von ihrer Trennschichtfolie abziehen. Dies geschieht erst unmittelbar vor der Verwendung, so daß die erzeugte dünnwandige Folie solange geschützt ist

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen, wobei die Folie zusammen mit einer als Trennschicht dienenden Grundfolie nach dem an sich bekannten Folienschlauch-Blasverfahren erzeugt wird und der Trennschicht-Folienschlauch innerhalb des Folienschlauches vorgesehen wird, und der doppelschichtige Schlauch seitlich mindestens einmal geschlitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastische Kunststoffe Polyurethane oder Copolyamide mit in Wärme aufweisender Klebereigenschaft eingesetzt werden und der geschlitzte doppelschichtige Schlauch flachgelegt und die so erhaltene doppelschichtige Bahn aufgewickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke aus warm klebrigem Polyurethan oder Copolyamid weniger als 50 μ beträgt.
DE2114065A 1971-03-23 1971-03-23 Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit Klebereigenschaft Expired DE2114065C2 (de)

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