DE2344982C2 - Herstellung von Schrumpffolien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Mischung auf Basis eines Polyäthylens niedriger Dichte zur Herstellung von Schrumpffolien.

Aus der FR-PS 1 336 787 ist es bekannt, Folien aus einer Mischung aus Polyäthylen niedriger Dichte und 5 bis 15°/o eines Polyäthylenwachses herzustellen. Die Folien werden in Form von Beuteln als Verpackungsmaterial für Obst verwendet. In der Patentschrift findet man keinen Hinweis, daß sich diese Mischungen auch zur Herstellung von Schrumpffolien eignen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Verwendung einer Mischung auf Basis von Polyäthylen niedriger Dichte zum Herstellen von Schrumpffolien aufzuzeigen. Die Schrumpffolien sollen ein gutes Schrumpfverhalten zeigen, beim Schrumpfvorgang nicht aufreißen, gute mechanische Festigkeit haben und günstige Block- und Reibungswerte aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Mischung aus

(a) 97 bis 93 Gewichtsprozent Polyäthylen, das eine Dichte von 0,918 bis 0,932 g/cm³ und einen Schmelzindex (190°C/2,16 kg) zwischen 0,01 und 10 g/10 Min. hat,

(b) 3 bis 7 Gewichtsprozent eines Polyäthylenwachses, dessen Molekulargewicht (schmelzviskosimetrisch bestimmt) zwischen 4000 und 15 000 liegt, und

(c) gegebenenfalls üblichen Zusätzen zum Herstellen von Schrumpffolien.

Die unter Verwendung der genannten Mischung hergestellten Schrumpffolien enthalten 97 bis 93 Gewichtsprozent Polyäthylen, Das Polyäthylen wird nach dem Hochdruckpolymerisationsverfahrcn von Äthylen in Gegenwart radikalischer Polymerisationsinitiatoren sowie gegebenenfalls besiimmter Regler bei Temperaturen zwischen 150 und 400 C und Drücken oberhalb von 1000 atm hergestellt. Diese Polymerisate haben eine Dichte von 0.91 S bis 0,932 g/cm^:1. Sie sind im Handel erhältlich. Der Schmelzindex des Polyäthylens, bestimmt bei einer Temperatur von 190⁰C und einem Auflagegewicht von 2,16 kg (nach ASTM D 1238/65 T), liegt zwischen 0,01 und 10 g/10 Min.

Das Polyäthylen niedriger Dichte wird mit einem Polyäthylenwachs gemischt, das ein Molekulargewicht zwischen 4000 und 15 000 hat. Das Molekulargewicht des Wachses wird schmelzviskosime^ch nach den Einheitsmethoden der Deutschen C- Λ\- schaft für Fettwissenschaft eV, Münster/Westf.

ίο (DGF M-IlI 8) bestimmt, und zwar bei Wachsen, die auf das Hochdruckverfahren zurückgehen, bei 120° C und bei den auf das Niederdruckverfahren zurückgehenden bei 140° C. Die Umrechnung der Viskosität in das Molekulargewicht erfolgt nach einer Eichkurve, die durch Messungen mit dem Microlab-Dampfdruckosmometer in Orthodichlorbenzol bei 135°C erhalten wurde. Geeignete Polyäthylenwachse werden beispielsweise durch Polymerisation von Äthylen in Gegenwart von Reglern nach dem

»ο Hochdruck- oder Niederdruckpolymerisationsverfahren hergestellt oder durch thermischen Abbau von Polyäthylen erhalten. Das für den Abbau geeignete Polyäthylen kann eine Dichte zwischen 0,918 und 0,965 g/cm^:i haben. Derartige PoIyäthylene sind im Handel erhältlich, sie werden entweder nach dem Hochdruckpolymerisationsverfahren von Äthylen oder nach den bekannten Niederdruckpolymerisationsverfahren von Äthylen nach Ziegler und Phillips hergestellt.

Die Polyäthylenwachse können leicht mit denn Polyäthylen niedriger Dichte gemischt werden und ergeben Folien, die keine Stippen aufweisen. Es ist selbstverständlich möglich, auch ein Gemisch aus Polyäthylenwachsen einzusetzen, die ein stark unterschiedliches Molekulargewicht haben, beispielsweise eine Mischung im Gewichtsverhältnis 1 : 1 aus einem Polyäthylenwachs eines Molekulargewichts von 4500 und eines Polyäthylenwachses eines Molekulargewichts von 13 000.

Die Mischungen können die üblichen Additive enthalten, beispielsweise Farbstoffe, Licht- und Wärmestabilisatoren, Gleitmittel, Antibackmittel, Antistatika und Füllstoffe. Die 5'usätze werden in den für die Folienherstellung üblichen Mengen angewendet.

Aus der Mischung werden dann in bekannter Weise Schrumpffolien hergestellt. Die Verarbeitungstemperaturen liegen in der Regel zwischen 170 und 270° C. Je nach Verarbeitungstemperatui:

ändern sich die optischen Eigenschaften der Schrumpffolie (Streuwert und Glanz). Die Dicke der Folie wird im wesentlichen durch das Aufblasverhältnis und die Abzugsgeschwindigkeit bei gegebener Extruderleistung eingestellt. Die Dicke der Schrumpffolie liegt zwischen etwa 50 und 175 (im.

Die unter Verwendung der genannten Mischungen hergestellten Schrumpffolien zeigen ein gutes Schrumpfverhalten. Gegenüber Schrumpffolien aus reinem Polyäthylen zeichnen sie sich dadurch aus, daß sie beim Schrumpfvorgang nicht oder nur sehr wenig aufreißen. Der Zusatz des Polyäthylenwachses bewirkt keine Beeinträchtigung der Verschweißbarkeit der Schrumpffolien. Die Schrumpffolien zeigen außerdem keine oder nur eine sehr geringe Blockneigung.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. In allen Fällen wurden die Schrumpffolien unter gleichen Bedingungen herge-

3 4

stellt. Die Polymerisatmischung wurde in einem wichtsprozent 5 Gewichtsprozent des Polyäthylen-Extruder, dessen Durchmesser 60 mm und dessen wachses enthält. Die Dichte der Mischung beträgt Schneckenlange das 20fache des Durchmessers be- 0,924 g/cm», der Schmelzindex (190° C/2,6 kg) trug, bei einer Massetemperatur von 220° C zu 50 um 0,30 g/10 Min. Die Eigenschaften der Schrumpfdicken Folien verblasen. Der Ausstoß betrug 5 folien sind in der Tabelle zusammengestellt.
210kg/Std., der Folienabzug 5,8 m/Min. Das Aufblasverhältnis lag bei 1:3,7. Der Blaskopf war mit

einer Düse von 400mm und einem Dorn von Beispiel 3

398 mm ausgerüstet, so daß eine Spaltweite von

1 mm resultierte. Der Kühlring hatte einen Durch- io 5,5 kg eines Polyäthylens der Dichte 0,923 g/cm³ messer von 560 mm, die Temperatur der Kühlluft und des Schmelzmdex (190° C/2,16 kg) und 0,23 g/ betrug 25 C. Die Frostzone lag 25Ü mm oberhalb 10 Min. werden in einen Innenmischer gegeben und der Düse _{bei einer} Temperatur von 150° C 3 Min. lang bei

Fur alle Folien wurde der Blockwert bestimmt, abgesenktem Stempel vorgeknetet. Der Kneter wird indem man die Scherfestigkeit vcn Folienstrcifen 15 dann mit Dampf von 15 atü beheizt. Im Anschluß ermittelte, die vorher bei einer Temperatur von an den Vorknetschritt setzt man 5 Gewichtsprozent 70^cC unter einer Belastung von 80 g/cm- zusam- eines Polyäthylenwachses zu, das ein viskosimemengepreßt wurden. Außerdem wurde für die in trisch bestimmtes Molekulargewicht von 6050 hat den Beispielen beschriebenen Schrumpffolien der und durch thermischen Abbau eines Hochdruck-Grad des Reißens beim Schrumpfen ermittelt, indem 20 polyäthylens erhalten wurde. Die Mischung wird man in einen Spannring mit einem inneren Durch- dann 6 Min lang mit abgesenktem Stempel bei einer messer von 120 mm die zu prüfende Folie ein- Temperatur von 180° C geknetet. Anschließend wird spannte und in die Mitte der Folie ein Loch von die Mischung konfektioniert. Die Mischung hat eine 6 mm Durchmesser einstanzte. Der Spannring mit Dichte von 0,924 g/cm^:1 und einen Schmelzindex der befestigten Folie wurde dann in einem Trocken- 25 (190° C/2,16 kg) von 0,13 g/10 Min. Aus der schrank 60 Min. lang bei einer Temperatur von Mischung werden nach der oben angegebenen Me-18O⁰C gelagert. Durch den Schrumpfprozeß ver- thode Folien hergestellt. Die Eigenschaften der Fogrößert sich das eingestanzte Loch bzw. die Folie lien sind in der Tabelle zusammengestellt,
reißt sogar auf. Die Größe des Loches wird in
Längs- und Querrichtung zur Extrusionsrichtung der 30

Folie gemessen. Der in den Beispielen angegebene Beispiel 4

Wert ist ein Mittelwert von 10 Einzelmessungen.

In den Beispielen ist außerdem die Schrumpfung Das im Beispiel 3 angegebene Polyäthylen wird

in Prozent längs und quer zur Extrusionsrichtung mit. einem Polyäthylenwachs gemischt, das ein angegeben. Diese Werte wurden an 10 cm langen und 35 schmelzviskosimetrisch bestimmtes Molekulargewicht 1,5 cm breiten Probestreifen ermittelt, indem man die von 14 500 und eine Dichte von 0,967 g/cm³ hat. Probestreifen 20 Sek. lang in ein auf 120°C er- Dieses Polyäthylenwachs wurde durch thermischen hitztes Glycerinbad eintauchte. Abbau von Polyäthylen hoher Dichte erhalten. Nach

In den Beispielen wird außerdem auf die Inhomo- der im Beispiel 1 gegebenen Vorschrift wird eine genität und die Verschweißbarkeit der Schrumpf- 40 Mischung hergestellt, die 4 Gewichtsprozent des folien hingewiesen. Polyäthylenwachses enthält. Aus der Mischung wer

den wie oben angegeben Schrumpffolien hergestellt.

Beispiel 1 Die Eigenschaften der Schrumpffolien sind in der

Tabelle zusammengestellt.

Ein Polyäthylenwachs, das ein schmelzviskosime- 45 Verwendet man als Zusatz zu dem Polyäthylen, trisch bestimmtes Molekulargewicht von 7000 und das im Beispiel 4 verwendet wurde, 4,5 Gewichtseine Dichte von 0,924 g/cm³ hat, wird in einem Dop- prozent eines Polyäthylenwachses, das ein schmelzpelmantelgefäß aufgeschmolzen, das mit Dampf be- viskosimetrisch bestimmtes Molekulargewicht von heizt wird, der unter einem Druck von 15 atm steht. 3020 hat und durch thermischen Abbau von Hoch-Die erhaltene Wachsschmelze wird dann mit einer 50 druckpolyäthylen erhalten wird, so treten bei der Zahnradpumpe einer Schmelze von Polyäthylen nied- Herstellung von Schrumpffolien nach mehreren riger Dichte zugesetzt, die unmittelbar aus dem Stunden Ablagerungen in der Düse auf, die zu Abris-Hochdruckpolymerisationsreaktor kommt. Das sen führen. Diese Erscheinung wird bei den erfin-Mischungsverhältnis wird so eingestellt, daß die dungsgemäß einzusetzenden Polyäthylenwachsen Mischung 97 Gewichtsprozent Polyäthylen niedriger 55 nicht beobachtet.
Dichte und 3 Gewichtsprozent Wachs enthält. Die

Mischung wird extrudiert und konfektioniert. Die Vereleichsbeispiel

Mischung hat eine Dichte von 0,924 g/cm³ und
einen Schmelzindex (190° C/2,16 kg) von 0,25g/

10 Min. Aus der Mischung werden unter den oben 60 Stellt man aus einem Polyäthylen, das eine Dichte angegebenen Bedingungen Folien hergestellt. Die von 0,923 g/cm^:i und einen Schmelzindex (190° C/ Eigenschaften der Schrumpffolien sind in der Tabelle 2,16 kg) von 0,23 g/10 Min. hat, Schrumpffolien her, zusammengestellt. so zeigt sich, daß diese Schrumpffolien einen rela

tiv hohen Blockwert und hohe Werte bei der Prüfung

Beispiel 2 65 des Reißens beim Schrumpfen längs und quer zur

Extrusionsrichtung zeigen. Die Ergebnisse sind in der

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, stellt Tabelle den Werten gegenübergestellt, die an den jedoch eine Mischung her, die an Stelle von 3 Ge- Folien gemäß der Erfindung ermittelt wurden.

	5	Reißen beim Schrumpfen [cm]	quer	Schrumpfung	quer	6	Verschweiß- faarkeit
Beispiel Nr.	Blockwert [g/cm1]	längs	3,9	längs	48	Inhomogenität
		3,7	3,3	54	47		gut
1	0	3,5	2,5	51	52	keine	gut
2	0	2,7	3,5	50	46	keine	gut
3	0	3,4	7,9	51	50	keine	gut
4	0,5	5,3		56	keine	gut
Vergleichsbeispiel	2,0		keine

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung einer Mischung aus

   (a) 97 bis 93 Gewichtsprozent Polyäthylen, das eine Dichte von 0,918 bis 0,932 g/cm³ und einen Schmelzindex (190°C/2,16 kg) zwischen 0,01 und 10 g/10 Min. hat,

   (c) 3 bis 7 Gewichtsprozent eines Polyäthylenwachses, dessen Molekulargewicht (schmelzviskosimetrisch bestimmt) zwischen 4000 und 15 000 liegt, und

   (c) gegebenenfalls üblichen Zusätzen in üblichen Mengen zur Herstellung von Schrumpffolien.