DE2344450A1

DE2344450A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung extrusionsbeschichteter folien

Info

Publication number: DE2344450A1
Application number: DE19732344450
Authority: DE
Inventors: Saburo Ida; Kuniharu Tobita
Original assignee: Yupo Corp
Current assignee: Yupo Corp
Priority date: 1972-09-12
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1974-04-04
Also published as: DE2344450C3; GB1423878A; JPS5210141B2; DE2344450B2; US3948709A; JPS4948758A

Description

Dr. Werner Hauler Lüdenscheid, 3. September 1973 - 8

PATENTANWALT

588LODENSCHEiD a. /s mö

AseiAerg36-Pos»fadi1704

j Anmelderin: Firma OJi Yuka Goseishi Kabushiki Kaisha 5-2, Marunouchi 2-Chome, Chiyoda-Ku, Tokio / Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung extrusionsbeschichteter Folien

Die Erfindung betrifft -ein Verfahren zur Herstellung einer Schichtfolie durch Schmelzextrusion einer Deckschicht auf einer j Grundfolie und anschließendes Abkühlen der Schichtfolie, Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung extrusionsbeschichteter Folien mit einem Schlitzextruder für J .die Schmelzextrusion einer thermoplastischen Deckschicht auf ' eine durchlaufende, harzartige Grundfolie und mit einer Kühl- _ i walze, an deren Oberfläche die Deckschicht aufliegt. ;

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von Schieht- ! folien die für die Querreckung an den Seitenkanten durch Klemmvorrichtungen wie Kluppen erfaßt werden.

ί Die Schmelzextrusion einer Deckschicht auf eine oder beide

Oberflächen einer harzartigen Grundfolie, wobei die Deckschicht j aus einem gleichen oder verschiedenen Stoff wie die Grundfolie ί besteht, ist bekannt. Der Schichtaufbau wird mit Druck bej handelt und gekühlt, damit man eine Schichtfolie erhält, in' > j der die beiden Schichten fest miteinander verbunden sind. j

j Auch die Reckung einer einschichtigen Folie oder einer Schicht- ! j folie aus einem Thermoplast bei einer Temperatur oberhalb der ,

j Einfriertemperatur, also des Umwandlungspunktes 2. Ordnung und unterhalb des Schmelzpunktes ist bekannt. * j

409814/0846 ' ■ j

BAO ORIQINAL

j Wenn eine endlose Folie mit endlicher Breit kontinuierlich in
j Längsrichtung also in der Maschinenrichtung gereckt wird, wird
ι die Folie unter Spannung durch eine Heizzone gezogen, wobei
die Spannung vor und hinter der Heizzone auf die Folie aufgebracht wird. Wenn die Folie in Querrichtung gereckt wird, werden die Seitenkanten der Folie durch Klemmvorrichtungen festgehalten. In Querrichtung wird eine Spannkraft bereitgestellt. '

Es sind zahlreiche Arten von Spannvorrichtungen zum Festhalten J der Seitenkanten einer Folie beim Querrecken bekanntgeworden. i Eine gebräuchliche Spannvorrichtung ist eine Kluppe nach Fig. 1J An jeder Seitenkante der Folie wird eiue Vielzahl solcher ; Kluppen zum gleichmäßigen Querr^dc^-i der Folie eingesetzt. Eine ; solche Kluppe umfaßt im wesentlichen einen C-förmigen .Rahinen
mit einem feststehenden Spanntisch 1A und einem dem Spann- I tisch 1A gegenüberstehenden Kopfteil 1B. Innerhalb des Kopf- , teils 1B ist auf einem Bolzen 2 ein Hebel 3 schwenkbar gelagert, dessen Betätigungsarm von dem Bolzen 2 nach oben reicht ι und dessen Klemmarm sich leicht geneigt nach unten erstreckt
und in eine Klemmnase 3 A endigt. Die in Pfeilrichtung X in ! die Kluppe hineingeführte Seitenkante 4 einer Folie wird
zwischen dem Spanntisch 1A und der Klemmnase 3A festgespannt.
Wenn sich die Kluppe 1 in Pfeilrichtung Y bewegt, wird die
Klemmnase 3A am Unterende des Hebels 3 kniegelenkartig gegen j die Oberfläche des Spanntisches 1 gepreßt, so daß die Seiten- , kante 4- der Folie festgehalten wird. Dabei wird eine Zug- i spannung in Querrichtung auf die Folie übertragen. '

j Bei der Folienherstellung durch Schmelzextrusion eines Thermo- i

i plastharzes tritt die sog. Einhalserseheinung auf, die zu ' einer Breit en-einschnürung und dementsprechend zu einer Dicken-i zunähme der Folie längs der Seitenkanten führt. Man bezeichnet , dies auch als Perlschnurkante. I

Diese Erscheinung tritt auch bei der Beschichtung durch Schmelzextrusion auf. Wenn die Grundfolie oder Trägerfolie durch
A DSRXU-O-8 J*-^ -

BAD ORfQiNAi

_ 3 —

I Schmelzextrusion hergestellt ist, besitzt diese Trägerfolie
: bereits P.erlschnurkanten, solange die Seitenkanten unbesäumt

sind. Infolgedessen sind die Kantenbereiche von schmelzex-
; trudierten Schichtfolien, die in der beschriebenen Weise durch
j Kluppen eingespannt werden, vergleichsweise dick.

I Da andererseits der Abstand D und die Länge des unteren Spann- j

j arms des Hebels 3 unterhalb des Bolzens 2 bei einer Kluppe ' |

j der beschriebenen Art festliegen, ist für eine bestimmte Kluppe \ die Foliendicke begrenzt. Wenn im einzelnen die Foliendicke t
zu groß wird, steigt auch der Winkel O übermäßig an, so daß

: die Klemmkraft zwischen dem Spanntisch 1A und der Klemmnase 3A ■

t nicht mehr ausreichend groß ist. Andererseits kann eine Folie, [ ' deren Dicke kleiner als der für einen verschwindenden Winkel O

verbleibende Spalt zwischen dem Spanntisch ΊΑ und der Klemm- j

^; nase 3A ist, nicht mehr durch diese Kluppe/fest geklemmt werden. I

< Zwar kann die Länge des Klemmarms vom Bolzens 2 bis zur Klemm- ,

¹ nase 3A größer als der Abstand D sein, doch wird dann der ι I Winkel O um so leichter zu groß, als wenn die genannte Hebel-

: armlänge kleiner als der Abstand D ist. *

ι Damit die beschriebene Verringerung der Klemmkraft der Kluppe

nicht auftritt, muß man den Ferlschnureffekt der Folienkanten \

! so weit wie möglich unterdrücken. Man wählt eine Kluppe mit j

ί einem großen Abstand zwischen dem Spanntisch 1A und der Klemm- !

; nase 3A aus, damit man mit der Kluppe eine dicke Folie fest- j

^: klemmen kann. Diese Maßnahmen sind bereits bekannt. j

Allerdings sind diese Maßnahmen nicht in vollem Umfang be- ! ■ friedigend. Die Unterdrückung des Perlschnureffekts erfordert ₍

Änderungen in der Arbeitsweise der Extrusionsbeschichtung,
j Dadurch wird gleichzeitig eine Änderung des Querreck-verhal-I tens bedingt. Für die Kluppen kann sich infolge der erforderj liehen Veränderungen auch eine Verringerung der technischen

Leistungsfähigkeit ergeben. Man kann an jeder Seitenkante der

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'< Folie einen Saum vorsehen, der leichter durch die Klemmnase 3A

j festgehalten werden kann. Doch wenn an den Folienkanten ein
■ derart dicker Saum vorhanden ist, liegt eine solche Folie mit

ihrer Oberfläche nicht mehr gleichmäßig am Umfang einer Kühlj walze an. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Kühlung, so daß

auch die Reckung ungleichmäßig wird. Beim Recken können Risse

und andere Schwierigkeiten auftreten. . !

ί ^!

j Auch wenn diese Schwierigkeiten als^ gelöst betrachtet; werden , f können, ist die Klemmwirkung einer solchen Kluppe nicht unbe-
'. dingt ausreichend. Beim Querrecken ergeben sich Schwierigkeiten·; j infolge einer unzureichenden Klemmwirkung. i

i ; Es besteht ein großes technisches Bedürfnis besonders beim

Querrecken unter Verwendung von Kluppen der beschriebenen Art, ί die Klemmwirkung zu verbessern. Dies gilt für die Erweiterung

j des beherrschbaren Dickenbereichs der Folie, also der Kanten- |

j dicke, die ohne wesentliche Änderung des ExtrusionsVerfahrens ί

entsprechend angepaßt werden kann, sowie um eine wesentliche ί j Verbesserung der Klemmfähigkeit der Kluppen.

; Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung Schichtfolien, die \ beim Querrecken fest und unverschiebbar in den Kluppen festge- '

klemmt werden können. <

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ^; während der Abkühlung zu einer Zeit, wo die Deckschicht leichter, als die Grundfolie plastisch verformbar ist, auf solche Stellen i der Schichtfolie, die bei einem späteren Reckvorgang durch : Spannelemente festgehalten werden sollen, von der Seite der ! Grundfolie eine Druckkraft gegen eine die Grundfolie abstützen- ' de harte Abstützfläche aufgebracht wird, damit die Grundfolie ₍ unter dieser Druckkraft bei Beibehaltung der Ausgangsdicke j elastisch in konkaver Gestalt ausgelenkt und die Deckschicht ! innerhalb des Druckbereichs zwischen der harten Abstüüzflache \ und der ausgelenkten Grundfolie ausgequetscht und plastisch ^: AJQ 9.8-1

BAO 0RK3JNAL

j in der Dicke verringert wird und daß im Zuge der Abkühlung ; j und Verfestigung der Schichtfolie die Druckkraft weggenommen
; wird, damit die Grundfolie sich in ihren im wesentlichen ebenen ; j Ausgangszustand zurückstellt und die Deckschicht in dem Bereich _ verringerter Dicke diese verringerte Dicke· beibehält und mit ; der Grundfolie fest verbunden bleibt, wobei ein eingedrückter j Bereich der Deckschicht auf der Schichtfolie in dem Bereich der !

plastisch verringerten Dicke der Deckschicht ausgebildet wird. !

In weiterer Ausbildung schlägt die Erfindung eine Vorrichtung
zur Herstellung extrusionsbeschichteter Folien mit einem ί

Schlitzextruder für die Schmelzextrusion einer thermoplastischen¹ Deckschicht auf eine durchlaufende, harzartige Grundfolie und !

mit einer Kühlwalze vor, an deren Oberfläche die Deckschicht

aufliegt, wonach der Kuhlwalze Druqkrollen fur die Seitenkanten der Schichtfolie gegenüberstehen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden j unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert,

in denen darstellen: |

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kluppe für , das Querrecken von Folien, :

Fig. 2(A), 2(B) und 2(C) schematische Schnitte für | aufeinanderfolgende Verfahrensstufen für die ; Behandlung des Kantenbereichs von Schichtfolien,

j Fig. 3 und 4 Einzelbeispiele von Druckrollen,

j Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Vor-

richtung nach der Erfindung und

Fig. 6 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig.5

in der Pfeilrichtung gesehen.

Nach der Erfindung wird ein verdünnter Bereich an jeder Längs-,,
kante einer Schichtfolie gebildet,.in dem die Folie durch Klemmvorrichtungen festgespannt werden soll. Diese Ausbildung

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¹ des verdünnten Bereichs erfolgt bei der Extrusionsbeschichtung. .

i Man erhält eine Perlschnurwirkung, so daß Kluppen verschietoer | I Ausführungsformen zum Festklemmen solcher Folien benutzt .

werden können. Dieser verdünnte Bereich der Folienkante ist , nicht unbedingt ein gleichmäßig verdünnter Bereich. Vielmehr

kann entsprechend dem Irofil der Druckrollen ein verdünnter ;

Bereich in Form einer Vee-ßinne ausgebildet werden. ■

Der verdünnte Bereich wird auf der Seite der Deckschicht aus- ^; gebildet. Diese Ausbildung erfolgt durch Andrücken der Deck- ' schicht gegen eine harte Oberfläche während der Kühlung der · Schichtfolie. Die Kantenbereiche der Schichtfolie werden mittels scheibenförmiger Andruckrollen gegen eine Kühlwalze gepreßt,
j Dabei nutzt man den Unterschied der plastischen Verformbarkeit
j der Grundfolie und der Deckschicht beim Kühlvorgang aus. Denn
j die Deckschicht, die noch im Schmelzzustand oder unmittelbar
im Zustand einer ersten Verfestigung vorliegt, ist sehr viel ' leichter plastisch verformbar.

j Die Fig. 2(A), 2(B) und 2(C) sind jeweils Schnittbilder in · ι j einer Axialebene einer Kühlwalze 5» wo auch die Schichten 6

J und 7 der Schichtfolie geschnitten sind. Wenn die Schichtfolie j

i während der Abkühlung durch eine Druckrolle 8 von der Geite j

: der Grundfolie 7 aus im Kantenbereich gegen die Kühlwalze 5 j

j gedrückt wird, wird die Grundfolie in diesem Kantenbereich durch¹ i '

Biegung verformt und stellt sich in eine Bogenform ein, wobei

j die Dicke t₂ erhalten bleibt. Doch die vergleichsweise weiche
j Deckschicht 6,. die noch nicht vollständig fest geworden ist,
' wird auf eine geringere Dicke t^, in diesem Kantenbereich ver-J formt, die kleiner als die Ausgangsdicke ist, vgl. Fig. 2(A).
j 7»^!enn die Druckkraft vonseiten der Druckrolle 8 aufhört, stellt
sich die Grundfolie 7 in ihren Ausgangszustand vor Anwendung
dieser Druckkraft zurück, wobei die Ausgangsdicke to erhalten bleibt. Die Dekschicht 6 andererseits, die mit fortschreitender Kühlung nicht mehr so weich ist und infolgedessen
im wesentlichen die Dicke t^ beibehält, folgt unmittelbar

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t ' I

i - J

I dieser Sückstellbewegung der Grundfolie 7» cLa die beiden , Schichten 6 und 7 fest miteinander verbunden sind, vgl. Fig.2(B);.

' Nach Abschluß der Kühlung hat die Grundfolie 7 i^m wesentlichen ]

' ihren Ausgangszustand erreicht,und die Deckschicht folgt der ί jGrundfolie. Als Endzustand erhält man einen verdünnten Folien-

j bereich 18 auf der der Druckeinwirkung gegenüberliegenden ;

!Oberfläche, also in der Deckschicht. ί

j ■ . j

^: Zur Ausbildung eines verdünnten Schichtbereichs in der weichen j

; Deckschicht könnte sich zunächst die Anwendung einer Druck-

' rolle auf diese Deckschicht anbieten. Jedoch ist eine solche

• unmittelbare Formung unzweckmäßig, weil das Harz der Deck-

j schicht an der Druckrolle ankleben und dieselbe überhitzen

! würde, so daß ein störungsfreier Betrieb über eine längere Zeit-

; dauer nicht möglich ist. J

' Das Verfahren der Erfindung fügt sich in den herkömmlichen

ι Herstellungsgang einer Beschichtung durch Schmelzextrusion

ein, indem während der Kühlung die Seitenkanten der Folie entsprechend durch Druck verformt werden.

Λ. Schmelzextrusions beschichtung

Die Schmelzextrusionsbeschichtung erfolgt mit einer konti- ': nuierlich arbeitenden Vorrichtung und umfaßt grundsätzlich eine

Vorrichtung zur Schmelzextrusion einer Deckschicht auf eine i

Grundfolie oder Trägerfolie sowie eine Kühlvorrichtung für die _t

Schichtfolie. Die Kühlung der Schichtfolie erfolgt normaler- j

weise über eine Kühlwalze, wobei die Deckschicht mit der Ober- 1

fläche der Kühlwalze in Berührung steht. - ^:

Die Aufbringung eines Haftdrucks zwischen der Grundfolie und j

der Deckschicht erfolgt unter Ausnutzung der Zugspannung der j

Schichtfolie auf der Kühlwalze infolge des Transports der >

Folie. Man verwendet jedoch vielfach auch eine Andruckwalze 1

aus elastischem Stoff zum Anpressen der Schichtfolie'gegen die j

! Kühlwalze. Einzelheiten der Schmelzextrusionsbeschichtung sind j

in der Technik bekannt. Beispielsweise wird auf folgende

j Veröffentlichungen verwiesen: British Plastics 1962, Juni, i

I S. 296 bis 301; Modem Packaging Bd. 34, Nr. 5, 1961, Januar, i

! S. 107 bis 111, 174 bis I76; Modem Plastics, 1963, Juni, !

j S 95 bis 98, 170, 173, 174, 178 und 179- '

i ί

Unter Grundfolie wird eine Folie verstanden, die als Grundlage { für eine damit im Schmelzzustand zu verbindende Schmelzschicht ι dient. Die Grundfolie stellt nicht unbedingt eine Trägerfolie ' innerhalb der Schichtfolie dar. Infolgedessen kann die Grundfolie auch einen Schichtaufbau haben. Selbstverständlich kann
die Grundfolie auch einschichtig sein. Wenn eine dreilagige
Folie hergestellt wird, ist die zuvor hergestellte Zweischicht- , folie insgesamt als Grundfolie anzusehen. Die harzartige |' Grundfolie kann bereits in Längsrichtung oder in Querrichtung,
vorzugsweise in Längsrichtung gereckt sein. j

Deckschicht ist entsprechend zu verstehen und bedeutet nicht . einen Zusatz für die Grundfolie.

j Die Thermoplastharze für diese Folien können aus den für die

j Schmelzextrusion geeigneten Harze ausgewählt werden. Vorzu- '

j ziehen sind kristalline Thermoplaste, die durch Reckung günstig
ι beeinflußt werden können, Beispiele für solche Thermoplaste j ! sind Polyolefine, insbesondere harzartige oder isotaktische ' : Homopolymere von ^-Olefinen wie Äthylen, Propylen und Buten-1; ■ j harzartige Mischpolymere dieser OC-Olefine, bspw. ein harz- ι j artiges Mischpolymeres von Äthylen und Propylen ("der harzj artige" Zustand wird verwirklicht, wenn der Äthylenanteil mehr
J als 0,5 Gewichts-% und weniger als 30 Gewichts-% des Misch-

l j

j polymeren beträgt); Mischpolymere der genannten CC -Olefine
j mit anderen mischpolymerisierbaren Monomeren bspw. Äthylen- i

Vinylacetat-Mischpolymere mit einem Vinylacetatanteil bis zu j 40 Gewichts-%, Äthylen-C^- bis C^-Alkylacrylat-Mischpolymere j mit einem Acrylatanteil bis zu 30 Gewichts-% und Äthylen-Vinyl- i

; ■ s

ι chlorid-Mischpolymere mit einem Vinylchloridanteil bis zu ^!

j 30 Gewichts-%; Polymere von Vinylhalogeniden, Polymere von ί

j Styrol, Polymere von Acrylsäure, Methacrylsäure und deren j

! Ester, Polyamide und Polyester wie Polyäthylenterephthalat. <

I Diese Thermoplaste können Füllstoffe, Antioxydantien, Flamm- ,

\ Schutzmittel, Weichmacher, Farbstoffe und andere Hilfsstoffe J

j enthalten. j

¹ i

Die Extrusionsbeschichtung ist an sich bekannt und kann nach ; jedem herkömmlichen Verfahren durchgeführt werden einschließ- · lieh des Verfahrens, wonach ein sog. Haftbelag also eine Schicht zur Verbesserung der Bindefestigkeit, zwischen der Grundfolie
und der Deckschicht vorgesehen ist. ί

2. Formung der verdünnten Folienber'eiche

Hierzu wird die Schichtfolie beim Kühlvorgang längs der Folienkanten, an denen später die Kluppen angreifen sollen, von
der Seite der Grundfolie aus gegen eine harte Oberfläche gedrückt, damit in der Deckschicht auf der gegenüberliegenden
j Seite der Grundfolie ein verdünnter Folienbereich ausgebildet
j wird. Die Ausübung der Druckkraft" kann diskontinuierlich oder
i kontinuierlich längs der Foliehkanten erfolgen. Im ersteren
j Fall erhält man diskrete verdünnte Folienbereiche längs der , Seitenkanten der Folie; im letzteren Fall erhält man einen
kontinuierlichen verdünnten Folienbereich inform einer Nut
oder Rinne an jeder Folienkante. Die Druckkraft zur Formung der
; verdünnten Folienbereiche kann mit einer entsprechenden Sinrichtung aufgebracht werden. Als besonders zweckmäßig hat sich
eine ringförmige oder scheibenförmige Bolle erwiesen..

Beispiele solcher scheibenförmiger Rollen sind in den Fig. 2,
; 3 und M- dargestellt, die jeweils eine Ansicht senkrecht zur
Drehachse der Rolle zeigen. Die Rolle 8 in Fig. 2(A) ist eine '
scheibenförmige Rolle mit angefasten Kanten. Die Rolle nach
Fig. 3 ist im wesentlichen zylinderförmig mit einer Anzahl, von

; einander abwechselnden scharfen schneidenförmigen Erhebungen
j und Nuten mit Dreieckquerschnitt, die jeweils auf der zylin-I drischen Umfangsflache· in Umfangsrichtung verlaufen. Die Druck- ; j rolle nach Fig. 4- hat ebenfalls ähnliche abwechselnde Er- ' t hebungen und Nuten wie nach Fig. 3· Die Erhebungen und I.uten j I sind jedoch im Vergleich zum Rollendurchmesser breiter. Die
scharfen Schneidenkanten der Erhebungen sind abgerundet.

Die UmfangsfIache nach 8A der Andruckrolle 8 nach Pig. 2(A)
kann konvex verlaufen und sich inform einer Wölbung von der
einen Stirnseite der Rolle zur anderen erstrecken. Eine schei- j benförmige Rolle kann auch inform einer Zahnrades ausgebildet
j sein, womit man diskrete verdünnte Folienbereiche längs der ' ! Folienkanten erhält. Die Auswahl des jeweiligen Querschnitts
;der ringförmigen Rolle wird durch die Querschnittsform der
!Spannbacken der benutzten Kluppe und durch andere Größen fest- j gelegt. Wenn das äußerste Ende des Hebels 3 der Kluppe nach ! Fig. 1 in eine Spannase 3A endet, ist eine scheibenförmige
!Rolle nach den Fig. 3 und 4· zureichend, damit man verdünnte
jBereiche inform einer Vee-Rinne erhält. Die scheibenförmige ^! Rolle nach den Fig. 3 und 4 entspricht einem Schichtaufbau aus ] einer Vielzahl von Einzelringen gleicher Form und Abmessung. ι Diese Rolle besitzt jedoch in ihrer körperlichen Ausbildung
I keinen Schichtaufbau.

I Der QuerSchnittsverlauf des verdünnten Bereiches in der Deck-

: schicht der Schichtfolie gleicht im wesentlichen der Querschnittsiform der Druckrolle. Infolgedessen ist ein verdünnter Bereich, ; der mit der Rolle 8 nach Fig. 2 hergestellt ist, eben, wogegen
j ein verdünnter Bereich, der mit einer Rolle nach Fig. 3 oder I 14· hergestellt ist, ein wellenförmiges Profil hat. Unter einem

! ι

!verdünnten Bereich im Sinne dieser Beschreibung ist also neben

einem flachen mit einer gleichmäßigen Ausdehnung wie der ver- . j dünnte. Bereich 18 nach der Fig. 2(C) auch ein verdünnter Bereichj inform einer Vee-Rinne zu verstehen, der durch eine Rolle nach ' Fig. 3 geformt ist. J k P.9_8_1.4./JL8_4_6_ i

ί j

j Als harte Oberfläche zum Tragen und Abstützen der Deckschicht ;

; und der durch die Druckrolle auf die Grundfolie ausgeübten j

j Druckkraft ist es lediglich erforderlich, daß diese harte Ober- .

¹ fläche härter als der Thermoplast der Deckschicht im Zeitpunkt .

.. der Aufbringung der Dr-uckkraft ist. Die harte Oberfläche muß !

j aus einem Stoff sein, an dem die Deckschicht nicht anklebt. j

, In manchen Fällen kann dieser Stoff ein elastischer Stoff sein. ' Die harte Oberfläche kann ein gesonderter Maschinenteil zur

Aufnahme und zum Tragen der Druckkraft sein. Zweckmäßig ist ' j jedoch die Ausnutzung der Oberfläche der Kühlwalze, die nor-

, malerweise eine Metallwalze ist. Die bevorzugte Ausführung der < j Erfindung erfolgt also in der ifeise, daß eine scheibenförmige
\ Rolle auf die Grundfolie einwirkt, wenn die Schichtfolie über

^; die Kühlwalze läuft und die Deckschicht der Kühlwalze züge- ^!

j legen ist, damit die Schic'htfolie auf die Kühlwalze aufgepreßt '<

' wird. Die Druckwirkung muß an einer Stelle einsetzen, die

ι ;

■ nach dem ersten Kontakt zwischen der Grundfolie und der ge- !

I schmolzenen Deckschicht liegt. Außerdem muß diese Stelle vor > dem Punkt liegen, wo der Unterschied zwischen der Weichheit
von Deckschicht und Grundschicht im wesentlichen verschwunden : ist. Wenn die Einsatzstelle der Druckwirkung zu nahe an der

j Kontaktstelle der beiden Thermoplastschichten, liegt, ist die

. Fließfähigkeit der geschmolzenen Deckschicht übermäßig groß. ; Wenn dann nicht die Abkühlgeschwindigkeit genügend groß ist, ;· d.h. wenn nicht die Abnahme der Fließfähigkeit der geschmolzenen! Deckschicht ausreichend groß ist, kann der gebildete verdünnte j Folienbereich, nämlich der Bereich mit der Dicke t,, nach den ι

I Fig. 2(A) und 2(B) infolge der hohen Fließfähigkeit der Deck- ! schicht wieder verlorengehen. Wenn andererseits der Thermoplast , der Deckschicht zu stark gekühlt ist und seine Weichheit in ^:

j einem erheblichen Ausmaß verloren hat, wird die Ausbildung eines

verdünnten Folienbereichs schwierig.

3» Vorrichtung zur Herstellung der schmelzbeschichteten Folie

Eine Vorrichtung zur Herstellung von Schichtfolien mit verdünnten Folienbereichen im Sinne der Erfindung wird anhand
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der Fig. 5 und 6 erläutert. Fig.· 5 ist eine Seitenansicht j I senkrecht zur Laufrichtung der Folie. Fig. 6 ist eine Ansicht

^! in der in Fig. 5 angegebenen Pfeilrichtung. I

¹ ι

j ι

[ Eine Grundfolie 9 läuft von einer Zufuh.rvorrich.tung, bspw. einer nichtdargestellten Abwicklung ab. Auf diese Grundfolie 9 wird
eine Deckschicht 10 schmelzextrudiert und kommt dann mit einer
Kühlwalze 12 in Berührung. Eine elastische Andruckwalze 13, : die nicht angetrieben ist, drückt die Schichtfolie an die Kühl- ■ j walze 12 an, so daß man eine Schichtfolie mit guter Gleichi förmigkeit und Bindungsfestigkeit zwischen Grundfolie und Deck- ·

! schicht erhält. ;

An Stellen der Bewegungsbahn der Schichtfolie 14 im Anschluß
j an die Stelle des ersten Kontaktes zwischen Grundfolie und
i geschmolzener Deckschicht, entsprechend den späteren Angriffs-

; I

j stellen der Kluppen an den beiden Seitenkanten der Schichtfolie,' i sind zwei scheibenförmige Druckrollen I5A und 15AA vorgesehen.

■ Dieselben üben eine Druckkraft auf die Schichtfolie gegen die

I Kühlwalze 12 hin von der Seite der Grundfolie aus. Die Druck- : j kraft für die Druckrollen wird durch eine mechanische Ein-S richtung aufgebracht, die eine pneumatische Kolben-Zylinder-

■ einheit 15B und einen in einem Zwischenpunkt 1f?C schwenkbar ' ! gehaltenen Hebel I5D umfaßt, der mit einem Bolzen am Ende des ,' • Kolbens der Zylindereinheit 15B angelenkt ist. Der Hebel I5D ' ; hält an seinem anderen -Ende drehbar eine Andruckrolle 15A bzw.

15AA. Diese Andruckrollen15A und I5AA sind frei drehbar, also ; ¹ nicht angetrieben. Sie haben Umfangsprofile nach den Fig. 2,
I 3 oder M-. :

! i

i <

j Die Ausbildung der Kluppen bildet nicht Gegenstand der Erfindung. ! Es ist lediglich erforderlich, daß diese Kluppen eine aus-
! reichende Klemmfestigkeit haben. Infolgedessen hat jede Kluppe ' j zwei Klemmbacken, von denen mindestens eine beweglich ist.

Es hat sich gezeigt, daß zur Festhaltung und Freigabe-der ', I Seitenkanten der Folie in kontinuierlichem und automatischem

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; - 13 - 1344450

J Arbeitsablauf eine Kluppe nach Fig* 1 am geeignetsten ist,, die
j einen kniehebelartigen Reibsperrhebel aufweist.

j 4-. Beispiel

! Polypropylen mit einem Schmelzindex MI = 3>O wird extrudiert |

j und zu einem Band vergossen, das fünffach in Längsrichtung ;

j gereckt wird. Man erhält eine 0,3 Jnm dicke Grundfolie, deren j

beide Längskanten 0,6 mm dick sind. Diese Grundfolie wird in : einer Beschichtungseinrichtung mit einer Arbeitsgeschwindigkeit ' von 40 m/min auf einer Oberfläche mit Polypropylen mit MI =

6,0 beschichtet, wobei dieses Polypropylen durch Extrusions- ;

beschichtung aufgebracht wird. Man erhält eine 0,4- mm dicke ; Folie mit einer Kantendicke von 0,8 mm und einer Breite von
250 mm.

Die Beschickungseinrichtung hat einen Kühlwalzendurchmesser
von 258 mm, eine Kühlwalzentemperatur von 60° C, einen Durch- 1 messer der Andruckwalze von I5O" mm und einen Anpreßdruck
von 8,5 kp/cm. An einer Stelle in einem Abstand von I50 mm
von dem Kontaktbereich zwischen den beiden Schichten befinden
sich zwei scheibenförmige Druckrollen, durch die mit einer

Druckkraft von 20 kp die Schichtfölie von der Seite der Grund-'

: folie aus gegen die Kühlwalze gepreßt wird.

ι
Scheibenförmige Druckrolle

Abmessungen nach Fig. 4·
a = 2 mm
b = 70 mm

c = 7,5 m

oc = 90°. :

Man erhält längs jeder Seitenkante im Klemmbereich der Kluppen
, drei Rinnen, die jeweils 0,15 mm tief sind und einen seitlichen
ί Abstand von 7,5 ™ voneinander haben entsprechend dem Umfangs- ■ profil der Druckrolle. Diese verdünnten Bereiche bilden sich
aufgrund der plastischen Verformung der Deckschicht aus.

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BAD ORIGINAL

I - 14 - 23ΛΛΛ50

. In diesen verdünnten Klemmbereichen der ochichtfolie werden

^! I

j eine große Anzahl von Spannkluppen angeklemmt. Die dadurch

', festgehaltene Folie wird in Luft auf eine entsprechende Tempera- ; tür erhitzt und in Querrichtung 8-fach mit einer Geschwindigi keit von 40 m/min gereckt. Es zeigt sich, daß "kein Gleiten _f j der Kluppen nachweisbar ist und daß die Klemmwirkung der

• Kluppen fest und -rutschfrei ist. '

j Wenn die Schichtfolie im Gegensatz zu der beschriebenen Ar- | ; beitsweise ohne Anwendung von Druckrollen hergestellt wird, ;

zeigt sich bei 144 Kluppen von insgesamt 1 200 Kluppen ein
! Gleiten in veränderlichem Ausmaß. '

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur Herstellung einer Schichtfolie durch Dchmelzextrusion einer Deckschicht auf einer Grundfolie und an- j schließendes Abkühlen der Schichtfolie, dadurch gekennzeichnet,· daß während der Abkühlung zu einer Zeit, wo die Deckschicht ■ leichter als die Grundfolie plastisch verformbar ist, auf solche Stellen der Schichtfolie, die bei einem späteren Reckvorgang durch Spannelemente festgehalten werden sollen, von der Seite der Grundfolie eine Druckkraft gegen eine die Grundfolie abstützende harte Abstützfläche aufgebracht wird, damit die Grundfolie unter dieser Druckkraft bei Beibehaltung der '· Ausgangsdicke elastisch in konkaver Gestalt ausgelenkt und ! die Deckschicht innerhalb des Druckbereichs zwischen der | harten Abstützfläche und der ausgelenkten Grundfolie ausgequetscht und plastisch in der Dicke verringert wird und daß ^: im Zuge der Abkühlung und Verfestigung der Schichtfolie die Druckkraft weggenommen wird, damit die Grundfolie sich in ihren im wesentlichen ebenen. Ausgangs zustand zurückstellt und die Deckschicht in dem Bereich verringerter Dicke diese verringerte. Dicke beibehält und mit der Grundfolie fest verbunden bleibt, wobei ein eingedrückter Bereich der Deckschicht auf der Schichtfolie in dem Bereich der plastisch verringer- i ten Dicke der Deckschicht ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkraft kontinuierlich durch eine scheibenförmige Druckrolle aufgebracht wird, die im Bereich jeder Seitenkante auf die Grundschicht einwirkt, damit kontinuierlich ein dünner Folienabschnitt längs der Seitenkante der Schichtfolie ge- ₍ bildet wird.

] 3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ι Hauptfläche der scheibenförmigen Druckrolle im Berührungsbereich mit der Grundfolie im wesentlichen parallel zu der ! 40981 A/0846

BAD ORIQINM.

! Polienflache verläuft.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ; Hauptfläche der scheibenförmigen Druckrolle im Berührungsbereich mit der Grundfolie eine Aufwölbung in einer axialen

Schnittebene der Druckrolle aufweist., .

j . i

j 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die :

j Hauptfläche der Druckrolle im Berührungsbereich mit der Grund- , ' folie eine sehneidenförmige ümrißlinie in einer Axialebene der

• Druckrolle hat. |

j 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
j Druckrolle aus einer Mehrzahl von scheibenförmigen Druckringen
₍ besteht.

I 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, j daß alle Druckringe gleiche Form und Größe haben.

I I

i 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

Druckrolle in· der Form eines Zahnrads ausgebildet ist und damit · längs der Seitenkanten der Schichtfolie einzelne, diskrete ^;

i dünne Folienabschnitte formt. '

i ι

j I

i 9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- \ j zeichnet, daß die Schichtfolie zur Kühlung über eine die j harte Abstützfläche bildende Kühlwalze geführt wird, wobei :

j die Deckschicht an der Kühlwalze anliegt. j

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10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekenn- , i zeichnet, daß als Grundschicht Polyäthylen, isotaktisches j ^; Polypropylen und/oder harzartige Äthylen-Propylen-Polymeren ι

( verwendet werden. . J

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn-| zeichnet, daß für die Deckschicht Polyäthylen, isotaktisches j

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Polypropylen und/oder harzartige Äthylen-Fropylen-Polymeren ; i verwendet werden. ■ j

12. Vorrichtung zur Herstellung extruslonsbesehichteter Folien [

ι mit einem Sehlitzextruder für die Schmelzextrusion einer ^!

thermoplastischen Deckschicht auf eine durchlaufende, harzarti-■

! ge Grundfolie und mit einer Kühlwalze, an deren Oberfläche _;

die Deckschicht aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der :

! Kühlwalze (12) Druckrollen (15A) für die Seitenkanten der ,

'· Schichtfolie gegenüberstehen. '.

I 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß i j die Druckrollen scheibenförmig ausgebildet sind. .

j 14. Vorrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß j

ί die Hauptfläche jeder scheibenförmigen Druckrolle im Anlage- J

s bereich an die Grundfolie parallel zur Folienfläche ausge- J i- richtet ist.

j 15· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

! die Hauptfläche jeder scheibenförmigen Druckrolle im Anlage- \ \ bereich an die Grundfolie eine aufgewölbte oder schneiden-

, förmige Umrißlinie innerhalb einer Axialebene der Druckrolle ^: ! . - ι

'· aufweist.

' j

16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß ; die Umrißlinie eine keilförmige Schneidenform hat.

• 17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Druckrolle aus einer Mehrzahl von Druckringen besteht. ^!

, 18. Vorrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß
; alle Druckringe gleiche i'orm und Größe haben.

■ 19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
j die Druckrolle in Form eines Zahnrads ausgebildet ist und
. längs der oeitenkanten der Schichtfolie diskrete, dünne ^bj schnitte erzeugt.
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BAD ORIGINAL