DE2519304A1 - Verfahren zum herstellen von schichtstoffen aus thermoplastischen folien - Google Patents

Verfahren zum herstellen von schichtstoffen aus thermoplastischen folien

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Description

DU PONT OP CANADA LIMITED 555 Dorchester Boulevard, West Montreal, Quebec, Kanada
Verfahren zum Herstellen von Schichtstoffen aus thermoplastischen Folien
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laminieren von thermoplastischen Folien und insbesondere zum Laminieren von thermoplastischen Folien durch ein Hitzelaminierungsverfahren.
Thermoplastische Folien werden für sehr vielfältige Endverwendungszwecke benützt; insbesondere werden sie in ausgedehntem Umfange in der Verpackungsindustrie verwendet. Für einige Endverwendungszwecke können einzelne thermoplastische Folien jedoch hinsichtlich einer oder mehrerer Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich der Durchlässigkeit, Verarbeitbarkeit und/ oder Heisssiegelbarkeit der Folie mangelhaft sein. Diese Mängel
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können häufig durch Aufbringen von überzügen auf der Folie oder durch Laminieren von zwei oder mehr Folien beseitigt werden. Methoden für die Herstellung von Schichtstoffen sind bekannt; dazu gehören beispielsweise die Verwendung von Klebstoffen, das gemeinsame Extrudieren, die Schmelzbeschichtung und die Hitzelaminierung unter dem Einfluss von Druck. Diese Methoden können beispielsweise die Verwendung von kostspieligen Apparaturen, die Verwendung von Lösungsmitteln mit den sich daraus ergebenden Feuer-, Vergiftungs- und/oder Verschmutzungsgefahren erforderlich machen und/oder für die Herstellung eines Bereichs von Schichtstoffen auf einer einzigen Apparatur unwirksam sein. Gegenwärtig gewinnen die Wirkungen von Lösungsmitteln, die in Verpackungsfolien, insbesondere in Schichtstoffen, die nach Methoden hergestellt werden, welche die Verwendung von Lösungsmitteln erforderlich machen, zurückgehalten werden, und die Wirkungen von Lösungsmitteln, die infolge der Anwendung derartiger Methoden in die Atmosphäre abgegeben werden, in steigendem Ausmasse an Wichtigkeit. Methoden für die Herstellung von Schichtstoffen in Abwesenheit von Lösungsmitteln gewinnen daher zunehmend an Interesse.
Folien aus verhältnismässig niedrig schmelzendem Polymeren, beispielsweise Folien aus Homopolymeren des Äthylens und Mischpolymeren von Äthylen mit Buten-(1), werden häufig an andere thermoplastische Folien laminiert, um die Heisssiegelbarkeit dieser thermoplastischen Folien zu erhöhen. Die Herstellung von Schichtstoffen, bei denen derartige niedrig schmelzende Folien auf einer Aussenfläche verwendet werden, kann in Abwesenheit von Klebstoffen und/oder Lösungsmitteln auf einer Vorrichtung, die für die wirtschaftliche Herstellung eines grossen Bereichs von Schichtstoffen brauchbar ist, schwierig sein. Insbesondere kann es sich als schwierig erweisen, auf einer solchen Apparatur Schichtstoffe herzustellen, die Abschälfestigkeiten zwischen den Folien des
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Schichtstoffs von kommerziell annehmbarem Niveau aufweisen.
Wie oben angegeben, sind Methoden für die Hitzelaminierung von Folien bekannt. Eine Methode zum Laminieren einer PoIyolefinfolie auf eine Substratbahn, beispielsweise Papier, Giessfolie, eine Folie aus regenerierter Cellulose und mit Saran überzogene Folie aus regenerierter Cellulose ist in der CA-PS 791 093 beschrieben. Diese Methode ist noch verbesserungsfähig, insbesondere für die Laminierung von zwei thermoplastischen Folien und insbesondere für die Laminierung von zwei thermoplastischen Folien ähnlicher Erweichungsoder Schmelzpunkte und für die Laminierung von thermoplastischen Folien, bei denen eine Folie mit verhältnismässig niedrigem Erweichungspunkt mit einer erhitzten Walze in Berührung kommt. Die nach einer solchen Methode hergestellten Schichtstoffe haben möglicherweise keine Abschälfestigkeiten von kommerziell annehmbarem Niveau.
Es wurde nunmehr ein verbessertes Verfahren zum Laminieren von insbesondere einer Folie aus einem verhältnismässig niedrig schmelzenden, thermoplastischen Polymeren an eine andere thermoplastische Folie oder zum Laminieren von zwei thermoplastischen Folien, die aus Polymeren ähnlicher Schmelzpunkte hergestellt worden sind, gefunden.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffs aus thermoplastischen Folien bereitgestellt, bei dem mindestens eine Oberfläche einer ersten Folie aus Polyäthylen, Polyamid und/oder Polyester, die mit Polyvinylidenchlorid überzogen ist, auf eine Oberfläche einer zweiten Folie aus Polyäthylen und/oder einem Ionomeren, die mit Polyvinylidenchlorid überzogen ist, auflaminiert wird, wobei mindestens die laminierten Oberflächen der genannten
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ersten und zweiten thermoplastischen Folie niit einer Corona-Entladung behandelt worden sind. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst folgende Schritte:
a) Die mit der Corona-Entladung behandelte Oberfläche der ersten Folie wird in Fläche-auf-Fläche-Berührung mit der mit der Corona-Entladung behandelten Oberfläche der zweiten Folie in Berührung gebracht, und der sich ergebende Folienverband wird mit mindestens einer Walze in Berührung gebracht, die auf eine Temperatur erhitzt ist, welche höher als die zur Bildung eines Schichtstoffs, der niedrige Abschälfestigkeit aufweist, benötigten Temperatur, aber niedriger als diejenige Temperatur ist, bei der der Schichtstoff an der geheizten Walze haftet;
b) die Abschälfestigkeit des Schichtstoffs wird erhöht, indem der Schichtstoff durch eine erhitzte Zone geführt wird, die sich bei einer Temperatur befindet, welche mindestens so hoch wie diejenige der erhitzten Walze ist; und
c) der so gebildete Schichtstoff wird abgekühlt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Schichtstoff in der erhitzten Zone nicht unterstützt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Temperatur der erhitzten Zone höher als diejenige der erhitzten Walze.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die erhitzte Zone ein Ofen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Schichtstoff dadurch abgekühlt, dass er mit einer kühlen Walze, insbesondere mit einer wassergekühlten Walze, in Berührung gebracht wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine der thermoplastischen Folien eine beschichtete Folie oder ein Schichtstoff.
Bei einer anderen Ausführungsform ist mindestens eine der thermoplastischen Folien eine Polyäthylenfolie, vorzugsweise eine Folie aus Polyäthylen, die ein die Haftung förderndes Mittel enthält.
Durch die vorliegende Erfindung wird auch ein Schichtstoff mit einer Abschälfestigkeit von mindestens 118,1 g/cm (300 gm./inch) bereitgestellt, wobei der genannte Schichtstoff aus thermoplastischen Folien nach einem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt worden ist, das folgende Schritte umfasst:
(a) Die mit einer Corona-Entladung behandelte Oberfläche der ersten Folie wird in Fläche-auf-Fläche-Berührung mit der mit einer Corona-Entladung behandelten Oberfläche der zweiten Folie, die ein die Haftung förderndes Mittel enthält, gebracht, und der sich ergebende Folienverband wird mit mindestens einer Walze in Berührung gebracht, die auf eine Temperatur erhitzt ist, welche grosser als die zur Bildung eines Schichtstoffs, der niedrige Abschälfestigkeit aufweist, benötigte Temperatur, aber niedriger als diejenige Temperatur ist, bei der der Schichtstoff an der erhitzten Walze haftet;
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(b) die Abschälfestigkeit des Schichtstoffs wird auf mindestens 118,1 g/cm erhöht, indem der Schichtstoff durch eine erhitzte Zone geführt wird, die sich bei einer Temperatur befindet, welche mindestens so hoch wie diejenige der erhitzten Walze ist; und
(c) der so gebildete Schichtstoff wird abgekühlt.
Der Ausdruck "niedrige Abschälfestigkeit" wurde oben dazu herangezogen, die Bindung zu beschreiben, die zwischen benachbarten Folien des Schichtstoffs bei Berührung des Polienverbandes mit der (den) erhitzten Walze(n) entsteht. Die Abschälfestigkeit eines Schichtstoffs kann nach der ASTM D-1876-Methode gemessen werden. "Niedrige Abschälfestigkeit" ist als eine Abschälfestigkeit definiert, die geringer als die für einen kommerziell annehmbaren Schichtstoff benötigte Festigkeit, aber doch ausreichend ist, um eine Trennung der Folien des Schichtstoffs beim Hinführen des Schichtstoffs von der erhitzten Walze nach der erhitzten Zone zu verhindern. Derartige Abschälfestigkeiten umfassen die im Handel als "klebrige Versiegelungen" ("tack seals") bekannten.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird anhand der beigeschlossenen Zeichnung, in der eine Ausführungsform des Verfahrens schematisch dargestellt ist, beschrieben.
Die in der Zeichnung gezeigte Apparatur umfasst zwei erhitzte Walzen 1 und 2, eine gekühlte Walze 3» einen Ofen 4, Führungswalzen 5 und 6, Haltewalzen 7 und 9 und eine Abstreifwalze Die beiden zu laminierenden Folien, mit 10 und 11 bezeichnet, werden ausgerichtet und der erhitzten Walze 1 zugeführt. Die Folien 10 und 11 berühren einander und die erhitzte Walze an der Haltewalze 7. Der erhaltene Folienverband (12) wird teilweise um die erhitzte Walze 1 herumgeführt, wobei der Kontakt zwischen dem Folienverband und der erhitzten Walze
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für etwa 1/2 Umdrehung der erhitzten Walze 1 aufrechterhalten wird. Der Folienverband 12 wird dann nach der zweiten erhitzten Walze 2 hingeführt. Der Kontakt mit der erhitzten Walze 2 wird ungefähr für 1/2 Umdrehung der erhitzten Walze 2 aufrechterhalten. Die Folie 12 wird an der Abstreifwalze
8 von der erhitzten Walze 2 abgenommen und teilweise um die Führungswalze 5 herum und durch den Ofen 4 geführt. Nach dem Verlassen des Ofens 4 wird die Folie zwischen der Haltewalze
9 und der kühlen Walze 3 hindurch und dann teilweise um die kühle Walze 3 herumgeführt. Die so abgekühlte Folie wird dann teilweise um die Führungswalze 6 herum und beispielsweise nach einer Folienstreifenschneidvorrichtung und einer Aufwickelvorrichtung (nicht gezeigt), einer Corona-Entladungsbehandlungseinheit (nicht gezeigt) oder weiteren Behandlungsstufen in einem geschlossenen Verfahren hingeführt.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Polyäthylen- und/oder Ionomeren-Folie auf jede Seite einer Folie aus Polyäthylen, Polyamid und/oder Polyester auflaminiert.
Die Eigenschaften der Folien des Schichtstoffs sind wichtig bei der Bestimmung der Temperatur, bei der die erhitzten Walzen betrieben werden können. Beispielsweise sind die Temperatur, bei der eine Bindung niedriger Abschälfestigkeit zwischen den Folien 10 und 11 in dem Folienverband hergestellt werden kann, und diejenigen Temperaturen wichtig, bei denen die Folien 10 und 11 an den erhitzten Walzen 1 und 2 haften, kleben oder anpappen (hier als "haften" bezeichnet). Das Haften der Folien 10 und 11 an den erhitzten Walzen kann Verfahrensprobleme verursachen, beispielsweise die Beschädigung der Folienoberfläche und/oder eine Neigung, dass der Schichtstoff mit niedriger Abschälfestigkeit an denjenigen Drehpunkten der erhitzten Walzen, wo der Schichtstoff
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sich von den erhitzten Walzen trennen sollte, in Berührung mit den erhitzten Walzen bleibt. Die erhitzten Walzen werden bei einer Temperatur oberhalb derjenigen Temperatur, bei der eine Bindung niedriger Abschälfestigkeit entsteht, aber unterhalb derjenigen Temperatur, bei der die Folie an der erhitzten Walze haftet, betrieben. Wenn die Folien 10 und 11 verschiedenartig sind, ist es möglich oder kann vorzuziehen sein, die beiden erhitzten Walzen 1 und 2 bei verschiedenen Temperaturen zu betreiben; beispielsweise kann, wenn das Polymere einer Folie höher schmilzt als das Polymere der anderen Folie, die erhitzte Walze, mit welcher die Folie des höher schmelzenden Polymeren in Berührung kommt, bei einer höheren Temperatur betrieben werden. Wenn die erhitzten Walzen überzogen sind, beispielsweise mit einem Teflon -Fluorkohlenstoffpolymeren-überzug, können die erhitzten Walzen möglicherweise bei Temperaturen betrieben werden, die höher sind als die für nicht überzogene Walzen möglichen Temperaturen. Die Höchsttemperaturen, bei denen die erhitzten Walzen betrieben werden können, ohne dass die Folien an den erhitzten Walzen haften, hängen auch von der Verweilzeit der Folie auf den erhitzten Walzen ab. Die Geschwindigkeit, bei der das Verfahren durchgeführt wird, ist daher eine wichtige Variable bei der Bestimmung der maximalen Betriebstemperatur der Walzen. Als Beispiel für geeignete Betriebstemperaturen bei der Herstellung eines Schichtstoffs sei angegeben, dass, wenn die eine Folie (Folie 10) eine Folie aus einem Äthylen-Buten-(1)-Mischpolymeren niedriger Dichte (0,920 g/cm ) ist, die Betriebstemperatur der erhitzten Walze 1 im Bereich von 110 bis I30 0C bei Betriebsgeschwindigkeiten von 15,2-61 m/Minute (50 to 200 feet per minute) liegen kann. Wenn die andere Folie (Folie 11) eine Polyamidfolie ist, kann die Walze 2 bei einer Temperatur im
Warenzeichen der Firma Du Pont für Fluorkohlenstoffpolymere
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Bereich von 120 bis 170 0C betrieben werden. Bei einigen Polienverbänden kann es möglich sein, die gewünschte niedrige Abschälfestigkeit dadurch zu erhalten, dass das Verfahren mit nur einer erhitzten Walze durchgeführt wird.
Die Heizzone, die in der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform als Ofen 4 beschrieben wird, wird vorzugsweise bei einer Temperatur betrieben, die höher als diejenige der erhitzten Walzen 1 und 2 ist. Der Schichtstoff niedriger Abschälfestigkeit, der sich auf den erhitzten Walzen 1 und bildet, wird vorzugsweise im nicht-unterstützten Zustand durch den Ofen gefördert. Die Ofentemperatur ist so hoch, dass die Abschälfestigkeit des Schichtstoffs vorzugsweise auf mindestens 118 g/cm (300 g/inch) und insbesondere auf mindestens 177»1 g/cm erhöht und insbesondere auf eine Abschälfestigkeit erhöht wird, die grosser als die Festigkeit der schwächsten Folie in dem Schichtstoff ist.- Die Eigenschaften der Folien in dem Schichtstoff sind wichtige Faktoren bei der Bestimmung der Betriebstemperatur der Heizzone. Wenn beispielsweise die Folien des Schichtstoffs alle niedrigschmelzende Folien sind, kann es notwendig sein, die Betriebstemperatur des Ofens beträchtlich niedriger zu halten als die Temperatur, die angewandt werden kann, wenn eine der Folien einen verhältnismässig hohen Schmelzpunkt aufweist. Obwohl die Heizzone als Ofen beschrieben wurde, sind auch andere Heizzonen bekannt, beispielsweise Ultrarot-Heizzonen und Mikrowellen-Heizzonen.
Wie in der oben genannten Ausfuhrungsform beschrieben, wird der Schichtstoff durch Inberührungbringen des Schichtstoffs mit einer gekühlten Walze abgekühlt. Vorzugsweise ist die gekühlte Walze eine wassergekühlte Walze. Jedoch sind auch andere Abkühlmethoden, beispielsweise die Verwendung von Luft, die auf die Folie aufgeblasen wird, bekannt. Der
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Schichtstoff wird genügend abgekühlt, um zu ermöglichen, dass der Schichtstoff aufgewickelt oder nach einer Apparatur für die weitere Verarbeitung der Folie, beispielsweise eine Verpackungsmaschine, hingefördert werden kann.
Die Oberflächen der Folien, welche an der erhitzten Walze miteinander in Berührung gebracht worden sind, müssen zuvor mit einer Corona-Entladung behandelt worden sein. Eine derartige Behandlung kann entweder ausserhalb der Produktionsstrecke oder vorzugsweise auf der Produktionsstrecke nach dem erfindungsgemässen Verfahren durchgeführt werden. Methoden zur Behandlung von Folien mit einer Corona-Entladung sind bekannt.
Bei einigen Folienverbänden kann es vorzuziehen sein, ein die Haftung förderndes Mittel, beispielsweise Fumarsäure, einer oder mehreren Folien des Schichtstoffs zusätzlich zu der Behandlung der Folien mit einer Corona-Entladung einzuverleiben. Das die Haftung fördernde Mittel wird vorzugsweise der Polyäthylen- oder Ionomeren-Folie einverleibt. Wenn Fumarsäure einer Polyäthylenfolie zur Verbesserung ihrer Haftung an eine Polyhexamethylenadipamid-Folie einverleibt wird, enthält die Polyäthylenfolie die Fumarsäure vorzugsweise im Bereich von 25 ppm bis 200 ppm.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit Folien durchgeführt werden, die aus einem weiten Bereich von Polymeren erhalten worden sind. Die Polymeren müssen natürlich in der Form einer Folie hergestellt oder auf eine Folie als überzug aufgebracht werden können. Wie oben angegeben, ist mindestens eine der Folien eine Folie aus einem niedrigschmelzenden Polymeren, beispielsweise eine Folie aus Polyäthylen oder einem Ionomerenpolymeren. Die nach dem erfin-
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dungsgemässen Verfahren hergestellten Schichtstoffe können Zwei-Lagen- oder Mehr-Lagen-Schichtstoffe sein; in manchen Fällen lassen sich Mehr-Lagen-Schichtstoffe erhalten, indem mehr als zwei Folien dem Verfahren zugeführt werden oder indem der Schichtstoff als eine der den heissen Walzen zugeführten Folien verwendet wird. Die Möglichkeit der Herstellung von Mehr-Lagen-Schichtstoffen durch Zuführen von mehr als zwei Folien zu dem Verfahren hängt natürlich von dem speziellen Schichtstoff verb and ab.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit Folien aus beispielsweise Homopolymeren und Mischpolymeren des Äthylens, insbesondere Mischpolymeren aus Äthylen und Buten-(l), Ionomerenpolymeren, beispielsweise Surlyn (Warenzeichen), Polyamiden, insbesondere Polyhexamethylenadipamid, Polyestern, und Folien aus derartigen Polymeren, die mit beispielsweise Polyvinylidenchlorid-Polymeren überzogen worden sind, und Folien aus regenerierter Cellulose, die mit Polyvinylidenchlorid-Polymeren überzogen worden sind (beispielsweise "K"-Folie; "K" bezeichnet ein Warenzeichen der Firma DuPont für überzogene Cellulosefolie) durchgeführt werden. Bevorzugte Folienverbände werden in den nachfolgenden Beispielen veranschaulicht.
Beispiel 1
2 Teile eines Äthylen-Buten-(1)-Mischpolymeren mit einer Dichte von 0,9195 g/cm·5 und einem Schmelzindex von 1,4, das 750 ppm an Fumarsäure enthielt, wurden mit 13 Teilen eines Äthylen-Buten-(1)-Mischpolymeren mit einer Dichte von 0,9195 g/cm und einem Schmelzindex von 1,4 vermischt. Das Harz wurde unter Anwendung eines Blasfolienverfahrens zu einer 50,8 pm (2 mil) dicken Folie extrudiert. Die eine Seite der Folie wurde unmittelbar nach der Extrusion mit einer Corona-Entladung bei einer Behandlungsintensität von 0,775 Joule/cm (l.O watts per minute/feet per minute) behandelt.
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Die Analyse ergab, dass die Folie 50 ppm an Fumarsäure enthielt und dass die Oberflächenenergie der mit der Corona-Entladung behandelten Oberfläche der Folie 52 dyn/cm (52 millinewton/m) betrug.
Es wurde eine 19 /im dicke Polyhexamethylenadipamid-Folie extrudiert und mit einer Corona-Entladung bei einer Behandlungsintensität von 0,225 Joule/cm behandelt.
Unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens, das in der Zeichnung veranschaulicht ist, wurden die mit der Corona-Entladung behandelten Flächen der beiden Folien an der ersten heissen Walze 1 mittels einer Haltewalze 7 miteinander derart in Berührung gebracht, dass die Folie aus dem Äthylen-Buten-(1)· Mischpolymeren die heisse Walze 1 berührte, ungefähr halbwegs um die erste heisse Walze 1 und in ähnlicher Weise um eine zweite heisse Walze 2 herumgeführt, wobei die Folie aus Polyhexamethylenadipamid die heisse Walze 2 berührte, in ungestütztem Zustand durch einen Ofen 1J geführt, mit einer kalten Walze 3 in Berührung gebracht und nach einer Aufwickelvorrichtung hin geführt. Nachstehend werden Einzelheiten der Verfahrensbedingungen angegeben:
Foliengeschwindigkeit 61 m/Minute
(200 fpm)
Kraft an der Haltewalze 7 13,1* kg/cm
(75 lb/inch)
Temperaturen der heissen Walzen
erste Walze 125 °C
zweite Walze 132 0C
Ofentemperatur 232 0C
Ofenlänge (m; feet) 3,6 (12)
Temperatur der kalten Walze 21 0C
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Der gebildete Schichtstoff wies eine Abschälfestigkeit von 39,4 bis 78,7 g/cm (100-200 gm/inch) vor dem Eintritt in den Ofen und von 472,4 bis 511,8 g/cm an der Aufwickelvorrichtung auf.
Beispiel 2
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde mit der Abänderung wiederholt, dass keine Fumarsäure der Folie aus dem Äthylen-Buten-(l)-Mischpolymeren einverleibt wurde. Der gebildete Schichtstoff wies eine Abschälfestigkeit von 39,4-102,3 g/cm an der Aufwickelvorrichtung auf.
Beispiel 3
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde mit der Abänderung wiederholt, dass keine Seite der Folie aus dem Äthylen-Buten-(l)-Mischpolymeren mit einer Corona-Entladung behandelt wurde. Der gebildete Schichtstoff wies eine Abschälfestigkeit von 3,9-7,9 g/cm an der Aufwickelvorrichtung auf.
In der untenstehenden Tabelle werden die Beispiele 1, 2 und 3 verglichen und die Wirkung von Fumarsäure in der Äthylen-Buten- (l)-Mischpolymeren-Folie und/oder die Behandlung der zueinandergehörigen Oberflächen der Folien, die vereinigt werden, mit einer Corona-Entladung veranschaulicht. In jedem Beispiel war die Geschwindigkeit der Folienproduktionsstrecke dieselbe, d.h. 70 m/Minute.
- 13 -
509846/0996
DC-0076
Tabelle
Bei- Coronaspiel behandelte Nylon-Folie
Äthylen-Buten-(I)-Mischpolymerenfolie
Corona- enthält behandelt Fumarsäure
Festigkeit der Bindung (g/cm)
ja ja ja
ja ja nein
ja
nein
ja
472,4-511,8 39,^-102,3 3,9-7,8
Beispiel 4
Ein Surlyn (eingetragenes Warenzeichen)-Ionomerenpolymeres wurde mit Fumarsäure abgemischt und nach einem herkömmlichen Blasfolienverfahren als 50,8 μτη. dicke Folie extrudiert. Die eine Oberfläche der Folie wurde unmittelbar nach der Extrusion bei einer Behandlungsintensität von 0,775 Joule/cme mit einer Corona-Entladung behandelt. Die Folie enthielt 100 ppm an Fumarsäure, und die mit der Corona-Entladung behandelte Oberfläche wies eine Oberflächenenergie von 52 dyn/cm (52 mN/m) auf.
Unter Anwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens wurde die Surlyn-Folie auf die Polyhexamethylenadipamid-Folie des Beispiels 1 auflaminiert. Die Surlyn-Folie berührte die erste heisse Walze 1. Die Bedingungen des Verfahrens waren die nachstehenden:
Folienges chwindigkeit Kraft an der Haltewalze 7
15,2 m/Minute
13,1 kg/cm Breite des Spaltes
Temperaturen der heissen Walzen 93 0C
erste Walze 121 0C
zweite Walze
-IH-
509846/0936
DC-0076
Ofentemperatur
Temperatur der kalten Walze
199 °C 21 0C
Der gebildete Schichtstoff wies eine Abschälfestigkeit von 472,4-630 g/cm an der Aufwickelvorrichtung auf.
Beispiel 5
Zur Veranschaulichung der Wirkung der Verfahrensvariablen wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren unter Anwendung unterschiedlicher Verfahrensbedingungen wiederholt, In sämtlichen Fällen war die Kraft an der Haltewalze 13,4 kg/cm Breite des Spaltes, und die Temperatur der kalten Walze betrug 21 0C. Die anderen angewandten Verfahrensbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse werden nachfolgend angegeben:
Ver- Temperaturen such der heissen Walze (0C)
Ofentem- Poliengeperatur schwinge) digkeit
Abschälfestigkeit des Schicht-Stoffs* (g/cm)
erste zweite (m/Minute) 232 15,2 440,9
1 66 66 232 61 78,7
2 66 66 177 15,2 630
3 110 110 177 61 157,4
4 121 127 Umgebungs 61 59
5 121 127 temperatur
232 61 551,2
6 127 132 232 61 511,8
7 121 132 232 61 244.1
8 121 132
Sämtliche Proben der Äthylen-Buten-(l)-Mischpolymeren-Folie enthielten nach dem Extrudieren mit Ausnahme des Versuches 8, bei dem die Konzentration an Fumarsäure 25 ppm betrug, 50 ppm an Fumarsäure.
- 15 -
509846/09
Dc-0076 j, 251930A
Beispiel
1 Teil eines Äthylen-Buten-(1)-Mischpolymeren mit einer Dichte von 0,9185 g/cm^ und einem Schmelzindex von 0,7, das 2000 ppm an Fumarsäure enthielt, wurde mit 24 Teilen eines Äthylen-Buten- (^-Mischpolymeren mit einer Dichte von 0,9185 g/cnr und einem Schmelzindex von 0,7 abgemischt. Das Harz wurde nach dem Blasfolienverfahren zu einer 20,8 pn dicken Folie extrudiert. Die eine Seite der Folie wurde unmittelbar nach der Extrusion bei einer Behandlungsintensität von 0,775 Joule/cm^ mit einer Corona-Entladung behandelt. Die Analyse der Folie zeigte einen Fumarsäuregehalt von 61 ppm an.
Es wurde eine 19 ^um dicke Polyhexamethylenadipamid-Folie extrudiert und auf beiden Seiten bei einer Behandlungs-
intensität von 0,225 Joule/cm mit einer Corona-Entladung behandelt.
Unter Anwendung des zuvor beschriebenen und in der Zeichnung gezeigten Verfahrens wurde die Polyhexamethylenadipamid-Folie zwischen zwei Folien aus dem fithylen-Buten-(D-Mischpolymeren an der ersten heissen Walze 1 mittels der Haltewalze 7 derart eingeklemmt, dass die mit der Corona-Entladung behandelten Flächen der Äthylen-Butan-(l)-Mischpolymeren-Folien die Polyhexamethylenadipamid-Folie berührten. Die vereinigten Folien wurden dann ungefähr halbwegs um die erste heisse Walze 1 herum und in ähnlicher Weise um eine zweite heisse Walze 2 herum geführt, im nicht unterstützten Zustand durch einen Ofen 1J geführt, mit einer kalten Walze 3 in Berührung gebracht und nach einer Aufwickelvorrichtung hin geführt. Nachfolgend werden Einzelheiten der Verfahrensbedingungen angegeben:
- 16 -
509846/0996
Foliengeschwindigkeit 6l m/Minute
Kraft an der Haltewalze 7 35,7 kg/cm Breite
des Spaltes
Temperatur der heissen Walzen 121 0C
erste Walze 145 0C
zweite Walze 305 0C
Ofentemperatur 3,6
Ofenlänge in m 21 0C
Temperatur derkalten Walze
Der gebildete Schichtstoff wies eine Abschälfestigkeit von 354,3-433 g/cm an der Aufwickelvorrichtung auf.
Beispiel 7
1 Teil eines Äthylen-Buten-(l)-Mischpolymeren mit einer Dichte von 0,9195 g/cnr und einem Schmelzindex von 1,4, das 2000 ppm an Fumarsäure enthielt, wurde mit 24 Teilen eines Äthylen-Buten- (l)-Mischpolymeren mit einer Dichte von 0,9195 g/cm und einem Schmelzindex von 1,4 abgemischt. Das Harz wurde unter Anwendung eines Blasfolienverfahrens zu einer 50,8 μτα dicken Folie extrudiert. Die eine Seite der Folie wurde unmittelbar nach der Extrusion bei einer Behandlungsintensität von 0,775 Joule/cm mit einer Corona-Entladung behandelt. Die Analyse der Folie ergab einen Fumarsäuregehalt von 50 ppm.
Eine 19 Mm dicke Polyhexamethylenadipamid-Folie wurde extrudiert und auf der einen Seite mit einem Polyvinylidenchlorid-überzug überzogen. Die überzogene Seite der Folie wurde, unmittelbar bevor sie in einem Schichtstoff gebunden wurde, mit einer Corona-Entladung bei einer Behandlungsintensität von O-,527 Joule/cm behandelt.
- 17 -
50984670996
Unter Anwendung des Verfahrens des Beispiels 1 wurde die mit der Corona-Entladung behandelte Oberfläche der Äthylen-Buten- (l)-Mischpolymerenfolie in Berührung mit dem mit der Corona-Entladung behandelten Polyvinylidenchlorid-überzug auf der Polyhexamethylenadipamid-Folie gebracht. Nachfolgend werden Einzelheiten der Verfahrensbedingungen angegeben:
Foliengeschwindigkeit 15>2 m/Minute
Kraft an der Haltewalze 7 16,1 kg/cm Breite
des Spaltes
Temperaturen der heissen Walzen 110 0C
erste Walze 110 0C
zweite Walze 177 0C
Ofentemperatur 21 0C
Temperatur der kalten Walze
Der gebildete Schichtstoff wies eine Abschälfestigkeit von 472,4-551,2 g/cm an der Aufwickelvorrichtung auf.
Beispiel 8
Die in Beispiel 7 beschriebene Arbeitsweise wurde mit folgenden Abänderungen wiederholt:
(1) die Foliengeschwindigkeit betrug 70 m/Minute;
(2) die Temperatur der ersten heissen Walze war 130 C;
(3) die Temperatur der zweiten heissen Walze war 143 C; und
(4) die Ofentemperatur war 260 0C.
Der gebildete Schichtstoff wies eine Abschälfestigkeit von 237-315 g/cm an der Aufwickelvorrichtung auf.
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509846/0996

Claims (20)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffs aus thermoplastischen Folien, bei dem mindestens eine Oberfläche einer ersten Folie aus Polyäthylen, Polyamid und/oder Polyester, die mit Polyvinylidenchlorid überzogen ist, auf einer Oberfläche einer zweiten Folie aus Polyäthylen und/oder einem lonomeren, die mit Polyvinylidenchlorid überzogen ist, laminiert wird, wobei mindestens die Oberflächen der genannten thermoplastischen Folien, die laminiert werden, mit einer Corona-Entladung behandelt worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass man
    (a) die mit der Corona-Entladung behandelte Oberfläche der ersten Folie in Fläche-auf-Fläche-Kontakt mit der mit der Corona-Entladung behandelten Oberfläche der zweiten Folie bringt und den erhaltenen Folienverband mit mindestens einer Walze in Berührung bringt, die auf eine Temperatur erhitzt ist, die grosser als die für die Bildung eines Schichtstoffs mit niedriger Abschälfestigkeit benötigte Temperatur, aber niedriger als diejenige Temperatur ist, bei der der Schichtstoff an der erhitzten Walze haftet;
    (b) die Abschälfestigkeit des Schichtstoffs erhöht, indem man den Schichtstoff durch eine erhitzte Zone führt, die sich bei einer Temperatur befindet, die mindestens so hoch wie diejenige der erhitzten Walze ist; und
    (c) den so gebildeten Schichtstoff abkühlt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtstoff sich in der erhitzten Zone in nichtunterstütztem Zustand befindet.
    - 19 -
    509846/09 f. 6
    DC076 IO 251930A
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erhitzte Walzen vorhanden sind, von denen die eine jede Seite des Polienverbandes berührt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Oberfläche der ersten Folie auf die zweite Folie auflaminiert .
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass man jede Oberfläche der ersten Folie auf eine zweite Folie auflaminiert .
  6. 6. Verfahren nach Anspruch k oder 5j dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der erhitzten Zone grosser als die Temperatur der erhitzten Walzen ist.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erhitzte Zone ein Ofen ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass man den Schichtstoff dadurch abkühlt, dass man den Schichtstoff mit einer gekühlten Walze in Berührung bringt.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Folie ein die Haftung förderndes Mittel enthält.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, dass das die Haftung fördernde Mittel Fumarsäure ist.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Folie eine Polyäthylenfolie ist.
    - 20 -
    509846/0996
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folie eine Polyamidfolie und die zweite Folie eine Polyäthylenfolie ist.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die PoIyamidfοlie mit Polyvinylidenchlorid überzieht.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folie eine Polyamidfolie ist und die nächsten zwei Folien Polyäthylenfolien sind.
  15. 15. Schichtstoff mit einer Abschälfestigkeit von mindestens 118,1 g/cm, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch
  16. 16. Schichtstoff nach Anspruch I1I, dadurch gekennzeichnet, dass das die Haftung fördernde Mittel Fumarsäure ist.
  17. 17· Schichtstoff nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Folie Polyäthylenfolie ist.
  18. 18. Schichtstoff nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folie Polyamidfolie ist.
  19. 19. Schichtstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folie Polyamidfolie ist, die mit Polyvinylidenchlorid überzogen ist.
  20. 20. Schichtstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Polyamidfolie auf eine Polyäthylenfolie auflaminiert ist.
    - 21 -
    509846/0996
    Leerseite
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