DE2411588C2 - Verfahren zur Erzielung einer matten Oberfläche auf einer Folie aus extrudierbarem Kunststoff - Google Patents
Verfahren zur Erzielung einer matten Oberfläche auf einer Folie aus extrudierbarem KunststoffInfo
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Description
20
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung einer matten Oberfläche mit einem Oberflächenglanz
von weniger als 10% auf einer ein- oder mehrschichtigen Folie aus extrudierbarem Kunststoff, die durch
Extrusion hergestellt wird.
Eine matte Oberfläche mit einem Oberflächenglanz von weniger als 10% bedeutet, daß das Material tief
matt ist Festgestellt werden die Werte mit dem Glanzmeßverfahren nach ASTM D-1223.
Von Interesse sind Folien mit den vorgeschlagenen jo
matten Oberflächen in den Fällen, in denen eine Mattierung oder ein Bedrucken der Folien beispielsweise
für Verpackungszwecke vorgesehen wird.
•Ein Verfahren der beschriebenen Art ist bekannt.
Dabei wird eine ein- oder mehrschichtige Folie in folgender Weise geprägt. Eine Folie wird auf einer
Abschreckwalze mit einer eine Glanzlosigkeit verleihenden Oberfläche extrudiert und zwischen dieser und
einer Gegenwalze hindurchgeführt Auf diese Weise wird dem Film eine matte oder glanzlose Oberfläche
verliehen. Diesem Verfahren haftet jedoch der Nachteil an, daß diese noch nicht ganz verfestigte Folie im
Walzenspalt kleben bleibt, da die Walzen üblicherweise
aus Gummi bestehen. Ferner müssen Gummiwalzen infolge des Abriebes periodisch ausgetauscht werden.
Folienschläuche können lediglich durch einen anschließenden Prägevorgang mattiert werden, da bei der
Herstellung von Folienschläuchen eine Abschreckwalze verwendet wird. Eine derartige anschließende Prägung
verursacht zusätzliche Kosten. -
Das Prägen ist insbesondere bei dünnen Folien mit einer Dicke von weniger als 0,025 mm äußerst
schwierig.
Es ist ferner bekannt, matte Oberflächen dadurch herzustellen, daß Pigmente zugesetzt werden. Im
allgemeinen weisen jedoch derartige Pigmente einen Glanz auf, der viel höher ist, beispielsweise um 40 bis
50%, als der Glanz, der im Falle einer in zufriedenstellender Weise mattierten Oberfläche gewünscht wird.
Das Coextrudieren zum Herstellen von Verbundfolien ist bekannt. Als extrudierbare Kunststoffe für die
mit einer matten Oberfläche zu versehende ein- oder mehrschichtige Folie wurden bisher beispielsweise
Polyethylen verwendet. Die Dicke der ein- oder mehrschichtigen Folie wird den jeweiligen Anforderungen
entsprechend gewählt und kann üblicherweise z. B. weniger als 0,025 mm betragen.
Die zu mattierende Folie kann einschichtig oder mehrschichtig sein und auch die Form eines Schlauches
haben. Eine der Schichten kann pigmentiert sein und sie
kann eine Außenschicht aufweisen, die heiß siegelfähig oder gut verschweißbar ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem
ein Prägen nicht erforderlich ist und bei dem die Folie dennoch durch Extrusion herstellbar ist
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Erzielung der matten Oberfläche eine
Beschichtung einer Dicke im Bereich von ungefähr 0,00051 und ungefähr 0,0051 mm aus einem Ethylen/
Propylen-Blockcopolymeren mit einem Ethylengehalt von 3 bis ungefähr 25 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10
Gew.-%, bezogen auf das Copolymere als Oberflächenschicht auf der Folie verwendet wird und die
beschichtete Folie durch Coextrusion hergestellt wird.
Überraschend hat sich gezeigt, daß <dsdurch die
gewünschte matte Oberfläche ohne Prägen herstellbar ist Das verwendete Ethylen/Propylen-Blockcopolymere
ist bekannt und wird normalerweise zur Durchführung von Spritzgußverfahren zur Herstellung von
Produkten mit hoher Schlagfestigkeit verwendet Im Rahmen der Erfindung läßt es sich pIs Beschichtung bei
Folienmaterialien verwenden, die eine Dicke von weniger als 0,025 mm haben, wobei ein bevorzugtes
Material Polyethylen ist
Ein bevorzugtes Ethylen/Propylen-Blockcopolymeres wird beispielsweise von der Hercules Ine,
Wilmington, Delaware, unter dem Warenzeichen PRO-FAX 8523 hergestellt. Dieses Copolymere besitzt
eine Dichte bei 23°C von 0304 g/ccm (bestimmt nach der ASTM-Testmethode D-792), eine nominelle
Schmelzflußgeschwindigkeit von 4,0 g/10 Minuten bei 2300C (bestimmt nach der ASTM-Testmethode
D-1238), eine Zugfestigkeit bei 51 mm/Minute von 224 kg/cm2 (bestimmt nach der ASTM-Testmethode D-638),
eine Dehnung bei 51 mm/Minute von 7% (bestimmt nach der ASTM-Testmethode D-638), eine Izod-Schlagfestigkeit
bei 23° C von 0345 m-kg/25 mm Kerbe (bestimmt nach der ASTM-Testmethode D-256), eine
Izod-Schlagfestigkeit bei - 18°C von 0,138 m-kg/25 mm
Kerbe, eine Deformation unter einer Belastung von 140 kg/cm2 bei 24 Stunden und 500C von 23% sowie bei 70
kg/cm2 während einer Zeitspanne von 24 Stunden bei 500C bei 3,5% (jeweils bestimmt gemäß der ASTM-Testmethode
D-621), eine Biegesteifheit von 7000 kg/cm2 (bestimmt gemäß der ASTM-Testmethode
D-747), einen Biegemoduk von 10 500 kg/cm2 (bestimmt nach der ASTM-Testmethode D-7SO/, eine Rockwell-Härte
auf der R-Skala von 72 (bestimmt gemäß der AoTM-Testmethode D-785), eine Formbeständigkeit in
der Wärme bei 4,6 kg/cm2 von 91°C (bestimmt nach der ASTM-Testmethode D-648), eine Formbeständigkeit in
der Wärme bei 18,5 kg/cm2 von 52° C, eine Wasserabsorption
(24stündiges Eintauchen) von 0,02% (bestimmt gemäß der ASTM-Testmethode D-570), sowie eine
Schrumpfung aus kalten Hohlformen von 0,28 mm/25 mm (1,6 mm Abschnitt) und 033 mm/25 mm (3,2 mm
Abschnitt) (bestimmt nach der ASTM-Testmethode D-955). Das Copolymere zeigt bei Verwendung eines
Differentialkalorimeters Schmelzpunkte von 120 und 1620C.
Es wurde gefunden, daß zur Erzielung eines Glanzes der Folie von weniger als 10%, was einer zufriedenstellend
matten Oberfläche entspricht, die Dicke der Ethylen/Propylen-Blockcopolymerschicht größer als
ungefähr 0,00051 mm, jedoch nicht größer als 0,0051 mm
24 Π 588
sein sollte, wobei der untere Wert der Dicke davon abhängig ist, ob eine andere Schicht der Folie
pigmentiert ist oder nicht
Liegt bei einer Folie mit einer pigmentierten anderen Schicht die Dicke des Ethylen/Propylen-Blockcopolymeren
unterhalb 0,00051 mm, dann liegt der Glanz oberhalb 10%, so daß keine zufriedenstellend matte
Oberfläche erzielt wird. Liegt die Dicke der Ethylen/ Propylen-BIockcopolymerschicht oberhalb ungefähr
0,0051 mm, dann wird die Steifigkeit oder die Drapierung des erhaltenen Produktes unbefriedigend,
wobei ferner der Glanz nicht mehr in größerem Ausmaß vermindert werden kann. Ist die Folie nicht pigmentiert,
muß die Dicke des Ethylen/Propylen-Blockcopolymeren
größer als ungefähr 0,00127 mm sein, um einen Glanz von weniger als 10% zu erzielen.
Beispiele für den Kunststoff der Folie sind Polyethylen mit niedriger, mittlerer oder hoher Dichte,
isotakiisches Polypropylen, Ethylen/Propylen-Blockcopolymere
mit willkürlicher Verteilung oder gepfropfte Copolymere, Ethytencopolymere mit Vinylacetat oder
Elhylenacrylat, Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat,
Vinylidencopolymere (Sarans) und Polyamide, wie zum Beispiel Nylon 6 oder Nylon 66.
Der bevorzugte Kunststoff ist ein Polyethylen mit niedriger oder mittlerer Dichte (d. h. einer Dichte von
0320 bis 0335 g/ccm) sowie mit einsm Schmelzindex
(1900C) von 1,6 bis 2^5 g/10 Minuten (bestimmt nach der
ASTM-Testmethode D-1238), und zwar wegen seiner geringen Steifigkeit sowie seiner preiswerten Verfügbarkeit
Die Messungen ras vorstehend erwähnten Glanzes
sowie der in den Beispielen angegebenen Glanzwerte erfolgen nach der ASTM-Testroethode D-1223.
In den folgenden Beispielen bedeutet »MD« die
Maschinenrichtung und »CMD« die Richtung quer zu der Maschine.
Eine aus zwei Schichten bestehende Folie wird unter Verwendung einer Vorrichtung extrudiert, die der
Vorrichtung ähnlich ist, welche in der GB-PS 11 66 458
beschrieben wird. Ein Extruder mit einem 89-mm-ZyIinder
fördert geschmolzenes nichtpigmentiertes Polyethylen mit geringer Dichte in einem Kanal zu einem
Mischer, während mittels eines 44,5-mm-Extruders geschmolzenes Ethylen/Propylen-Blockcopolymeres einem
anderen Kanal zugeleitet wird. Die Harze werden zusammen aus einen Extruder in Form einer Folie
extrudiert. Die Dicke der Copolymerschicht schwankt zwischen 0,00025 und ungefähr 0,0051 mm. Die
extrudierte Folie besitz* eine Dicke zwischen ungefähr 0,025 und 0,028 mm. In der folgenden Tabelle ist der
Glanz der Copolymerschicht bei verschiedenen Dicken zusammengefaßt:
Copolymerendicke Glanz,
(mm) Copolymerseite
(mm) Copolymerseite
Copolymerendicke Glanz,
(mm) Copolymerseite
0,00025
0,00038
0,00051
0,00063
0,00089
0.00127
0,00038
0,00051
0,00063
0,00089
0.00127
44
36
30
27 14 10
36
30
27 14 10
0,001778
0,00254
0,00381
0,00508
0,00635
5
Sl-)
Sl-)
Aus der vorstehenden Tabelle ist zu ersehen, daß ein Glanz von weniger als 10% bei einer Folie aus
nicht-pigmentiertem Polyethylen nur dann erzielt wird,
wenn die Copolymerdicke ungefähr 0,00127 mm übersteigt, wobei oberhalb ungefähr 0,0051 mm der
Glanz nicht in einem merklichen Ausmaße weiter verringert werden kann.
Eine dreischichtige Folie wird gemeinsam extrudiert Eine Vorrichtung, die der in der GB-PS 11 66 458
beschriebenen Vorrichtung ähnlich ist, wird verwendet Der Mischer weist drei Kanäle für geschmolzenes Harz
auf. Ein 89-mm-Zylinderextruder schickt weiß pigmentiertes Polyethylen mit geringer Dichte in den mittleren
Kanal, ein 44,5-mm-Zylinderextruder fördert Copolymeres
in einen der äußeren Kanäle und ein 32-mm-Zylinderextruder
transportiert das klare Polyethylen mit geringer Dichte in den anderen äußeren Kanal. Die
erhaltene, aus drei Schichten bestehende Folie besitzt folgende Eigenschaften:
Dicke, mm 0,0292
Dichte, g/ccm 0,952
Glanz (Copolymerseite), % 5
Glanz (Seite des Polyethylene
mit geringer Dichte), % 47
Opazität % 59
Gleiten
(Copolymeres an Copolymeres) 0,90/0,84
(Copolymeres an Polyethylen
mit geringer Dichte) 0,12/0,12
(Polyethylen mit geringer Dichte
an Polyethylen mit geringer Dichte) 0,13/0,13
(Copolymeres an rostfreiem Stahl) 034/0,34
Steifigkeit, kg/cm2, Maschinenrichtung 1750
(Sekantmodul, kg/cmJ),
quer zu der Maschinenrichtung 1820
Zugfestigkeit, kg/cm*
Maschinenrichtung
bei 25% Dehnung | 95,9 |
beim Bruch | 238,0 |
quer zu der Maschinenrichtung | |
bei 25% Dehnung | 833 |
beim Bruch | 129,5 |
Dehnung, % | |
Maschinenrichtung | 400 |
quer zu der Maschinenrichtung | 820 |
Schlagfestigkeit, g (660 mm) | |
F50 | 58 |
kein Bruch | 48 |
Reißfestigkeit, Elmendorf, g/0,025 mm | |
Maschinenrichtung | 29 |
quer zu der Maschinenrichtung | 216 |
Einprägung (Graves), kg | |
Maschinenrichtung | 0,211 |
quer zu der Maschinenrichtung | 0301 |
1 | 5 | 24 1 | Folie besitzt | 1 | 588 | 6 | Ausnahme, | t verwendet | Polyethylen | 0,0546 |
ι | Beispiel 3 | Beispiel 4 | daß ein Ethylen/Vinylacetat-(ÄVA)-Copo|ymeres ui- | wird. Die fertige Folie besitzt eine Dicke von 0,051 mm | mit niedriger Dichte sowie ÄVA. Die dreischichtige | 0,930 | ||||
W.
i |
Das Beispiel 3 wird wiederholt, mit der | stelle des Polyethylene der äußeren Schich | und besteht aus Ethylen/Propylen-Blockcopolymeren, | Folie besitzt folgende Eigenschaften: | ||||||
'Ai φ, |
Das Beispiel 2 wird wiederholt, mit der Ausnahme, | einer Mischung aus blauem Pigment und | Tabelle IV | 4 | ||||||
daß das Polyethylen der mittleren Polyethylenschicht | 46 | |||||||||
i | blau pigmentiert ist Die dreischichtige | 0,0292 | 1 | Dicke, mm | 62 | |||||
folgende Eigenschaften: | 0,930 | Dichte, g/crn3 | ||||||||
Glanz, % | 0.61/0.54 | |||||||||
Tabelle III | 4 | (Copolymerseite) | 0,20/0,19 | |||||||
Außenseite (Ä VA-Seite) | 0,19/0,16 | |||||||||
Dicke, mm | 51 | III | Opazität, % | 0,31/0,36 | ||||||
Dichte, g/cm3 | 44 | Gleiten | 1890 | |||||||
Glanz, % | (Copolymeres an Copolymeres) | |||||||||
(Copolymerseite) | 0,85/0,80 | (Copoiymeres an ÄVA) | 1890 | |||||||
(Seite des Polyethylen | (ÄVA an ÄVA) | |||||||||
mit geringer Dichte) | 0,11/0,11 | Π | (Copolymeres an rostfreiem Stahl) | |||||||
Opazität, % | Steifigkeit, kg/cm2, Maschinenrichtung | 91,0 | ||||||||
Gleiten | 03/0,18 | (Sekantmodul, kg/cm2) | 205,1 | |||||||
■η | (Copolymeres an Copolymeres) | 033/038 | quer zur Maschinenrichtung | |||||||
(Copolymeres an Polyethylen | 1960 | Zugfejiigkeit, kg/cm2 | 88,2 | |||||||
mit geringer Dichte) | 21) | Maschinenrichtung | 142,1 | |||||||
-■'. | (Polyethylen mit geringer Dichte | 2100 | bei 25% Dehnung | |||||||
an Polyethylen mit geringer Dichte) | beim Bruch | 60,2 | ||||||||
% | (Copolymeres an rostfreiem Stahl) | Quer zur Maschinenrichtung | 74,2 | |||||||
Steifigkeit, kg/cm2, Maschinenrichtung | 103,6 | bei 25% Dehnung | ||||||||
% | (Sekantmodul, kg/cm2) | 249,2 | 2i | beim Bruch | 117 | |||||
quer zu der Maschinenrichtung | Dehnung, % | 100 | ||||||||
Zugfestigkeit, kg/cm2 | 955 | Maschinenrichtung | ||||||||
Maschinenrichtung | 140,0 | Quer zur Maschinenrichtung | 72 | |||||||
i"£ | bei 25% Dehnung | Schlagfestigkeit, g (660 mm (26 inches)) | 290 | |||||||
beim Bruch | 510 | 30 | F50 | |||||||
quer zu der Maschinenrichtung | 870 | kein Bruch | 0,531 | |||||||
bei 25% Dehnung | Reißfestigkeit, Elmendorf, g/0,025 mm | 0,526 | ||||||||
beim Bruch | 53 | Maschinenrichtung | ||||||||
Dehnung, % | 45 | Quer zur Maschinenrichtung | ||||||||
Maschinenrichtung | ii | Einprägungen (Graves), kg | ||||||||
quer zu der Maschinenrichtung | 23 | Maschinenrichtung | ||||||||
Schlagfestigkeit, g (660 mm (26 inches)) | 302 | Quer zur Maschinenrichtung | ||||||||
F50 | ||||||||||
kein Bruch | 0,216 | |||||||||
Reißfestigkeit, Elmendorf, g/0,025 mm | 0,274 | 40 | ||||||||
Maschir^nrichtung | ||||||||||
quer zur Maschinenrichtung | ||||||||||
Einprägungen (Graves), kg | ||||||||||
Maschinenrichtung | ||||||||||
quer zur Maschinenrichtung | 45 | |||||||||
Claims (1)
- Patentanspruch;Verwendung einer Beschichtung einer Dicke im Bereich von ungefähr 0,00051 und ungefähr 0,0051 mm aus einem Ethylen/Propylen-Blockcopolymeren mit einem Ethylengehalt von 3 bis ungefähr 25 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Copolymere als Oberflächenschicht auf einer einschichtigen oder mehrschichtigen Folie aus extrudierbarem und mit der Beschichtung durch Coextrusion verbindbarem Kunststoff zur Erzielung einer matten Oberfläche mit einem Oberflächenglanz von weniger als 10% mit der Maßgabe, daß die beschichtete Folie durch Coextrusion hergestellt wird.
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Applications Claiming Priority (2)
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US24861672 US3843478A (en) | 1972-04-28 | 1972-04-28 | Matte finish film |
DE2411588A DE2411588C2 (de) | 1972-04-28 | 1974-03-11 | Verfahren zur Erzielung einer matten Oberfläche auf einer Folie aus extrudierbarem Kunststoff |
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1972
- 1972-04-28 US US24861672 patent/US3843478A/en not_active Expired - Lifetime
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1974
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