DE3010920C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung eines orientierten gestreckten wärmeschrumpfbaren thermoplastischen Polyolefinblattmaterials - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung eines orientierten gestreckten wärmeschrumpfbaren thermoplastischen PolyolefinblattmaterialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung eines orientierten gestreckten wärmeschrumpfbaren
thermoplastischen Polyolefinblattmateriais, das aus einer kompakten und einer geschäumten
Schicht besteht, bei welchem die Film- und Schaumschicht
gemeinsam in Form eines Schlauches stranggepreßt und anschließend in einer ersten Stufe in Quer-
und Längsrichtung gestreckt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 20 38 557 bekannt Durch das Strecken soll die Schaumschicht
zerstört werden, so daß der Schlauch eine rauhe
Oberfläche erhält
Die physikalischen Eigenschafter! von Thermplasten werden durch Kaltverstrecken erheblich verbessert
Fäden aus teilkristallinen Kunststoffen, wie Polyamid, Polyethylen, werden im allgemeinen nach dem Strangpressen
bis zu 400% oder darüber kaltgestreckt Durch eine solche Behandlung wird die Zugfestigkeit des
Fadens um das 8- bis 1Ofache erhöht Auch beim
Kaltverstrecken von Blatt- oder Filmmaterial führen ähnliche Erhöhungen der physikalischen Eigenschaften
zur Verbesserung der mechanischen Spannung.
Es hat sich erwiesen, daß das kontinuierliche Strecken von Filmmaterial nur in Längsrichtung den Filmen
starke richtungsabhängige Eigenschaften verleiht, die bei zahlreichen Verwendungszwecken unerwünscht
sind. Wenn Filmmaterial in Längsrichtung kaltgestreckt wird, dann erhöht sich die Zugfestigkeit normalerweise
um 400% oder darüber, wie im Fall von Fäden, in Querrichtung jedoch bleibt die Zugfestigkeit konstant
oder wird nur wenig erhöht Um diesen Nachteil zu beheben, hat man die Filme sowohl in Quer- als auch in
Längsrichtung gestreckt
Beim Recken in Querrichtung sich kontinuierlich bewegender Filme traten Schwierigkeiten beim kontinuierlichen
Erfassen der Kanten der Filme während sie sich in Längsrichtung bewegten auf. Das Erfassen der
Filmkanten mit Paaren divergierender Förderbänder war schwer zu erreichen, so daß der Film häufig
ungleichmäßig gereckt wurde, was zu Faltenbildung und ungleichmäßiger Spannung führte. Derartige Filme
zeigten stellenweise auch Schrumpfungen und Faltenbildungen.
In der US-PS 35 36 797 ist ein Verfahren zum Strangpressen eines Schaum-Polyolefins mit einer
hochglänzenden Oberfläche offenbart Der geschäumte geschmolzene Film wird abgeschreckt, auf einer glatten,
gleichmäßigen Heizfläche auf die Orientierungstemperatur des thermoplastischen Materials erwärmt und
dann in erwärmten Zustand in Richtung der Längsachse gestreckt, um die erwünschte Orientierung zu erteilen.
ίο Schmelztemperatur des Films liegenden TeiUTeratur
und anschließendem Strecken bei einer höheren, jedoch unterhalb der Schmelztemperatur liegenden Temperatur.
Die US-PS 35 58 764 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines mikroporösen Films, bei dem der Film hei Raumtemperatur oder nahezu bei Raumtemperatur kaltgereckt und dann heißfixiert wird.
Die US-PS 35 58 764 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines mikroporösen Films, bei dem der Film hei Raumtemperatur oder nahezu bei Raumtemperatur kaltgereckt und dann heißfixiert wird.
Nach der US-PS 34 22 172 wird die Wellenbildung aus der Oberfläche eines Kunststoffschaumblattmaterials
nach dem Formen durch leichtes Strecken der Oberflächen in Längsrichtung entfernt
Der US-PS 27 78 057 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Strecken von Kunststoffilmen
in Querrichtung unter Verwendung von zwei
Rollenpaaren zu entnehmen. Die Rollenpaare sind auf gegenüberliegenden Seiten des Films angeordnet, um
den Film bei seiner Vorwärtsbewegung in Längsrichtung zu erfassen.
blasen, also biaxial zu recken, unmittelbar danach den
Schlauch in Längsrichtung und ein weiteres Mal durch Aufblasen wieder biaxial zu recken. Die AT-PS 2 25 407
betrifft ein Verfahren zum Herstellen schrumpffähiger Folien aus Polyolefinpolymeren, bei welchem der
einschichtige Schlauch einmal in beiden Richtungen gleichzeitig bei erhöhter Temperatur verstreckt wird.
Nach der DE-AS 23 65 843 wird eine einschichtige Polyester-Schlauchfolie zuerst bei erhöhter Temperatur
biaxial und in einer zweiten Stufe bei noch hönerer Temperatur in Längsrichtung nachverstreckt Hierdurch
werden die physikalischen Eigenschaften der Folie verbessert
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung eines wärmeschrumpfbaren
orientierten Blattmaterials aus einer Filmschicht und einer Schaumschicht aus thermoplastischem Polyolefin
zu schaffen, durch welches die Schrumpftemperatur des Materials herabgesetzt und die Schrumpffähigkeit
erhöht wird.
so Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren der eingangs genannten Art gelöst welches dadurch gekennzeichnet ist daß das Polyolefinblattmaterial
in einer zweiten Stufe um mindestens 50 bis 70% seiner in der ersten Stufe erhaltenen Länge in
Längsrichtung gestreckt wird, und die Streckung im Spalt eines Rollenpaares mit einem Verhältnis der
Umfangsgeschwindigkeiten von der ersten zur zweiten Rolle von 1 :2 bei einer Temperatur von 60 bis 65° C der
ersten und Umgebungstemperatur der zweiten Rolle
so vorgenommen wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein einstückiges Pölyolefinblattmaterial aus einer Filmschicht
und einer Schaumschicht in Längsrichtung gereckt was eine stärkere Kontraktion im Gebrauch
beim Aufbringen auf Behälter, wie Glas oder Kunststofflaschen, als Etiketten oder als Sicherheitsbänder
gewährleistet.
Beim Strecken der gemeinsam stranggepreßten Film-
Beim Strecken der gemeinsam stranggepreßten Film-
und Schaumschicht in Längsrichtung werden die individuellen Eigenschaften von Film- und Schaumschicht
aufrechterhalten und daneben eine größere mechanische Spannung auf das Material übertragen, die
durch Heißschrumpfung aufgehoben werden kann.
Durch die Streckung in Längsrichtung wird das Material in seiner Dicke vermindert und ihm werden
■/erbesserte Schrumpfeigenschaften beim Heißschrurnpfen
verliehen.
Eine Ausführungsform der Erfindung geht aus der folgenden Beschreibung hervor, bei der auf die Figuren
Bezug genommen wird Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht einer Ausfühmngsforni einer
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt durch ein Polyolefinblattmaterial.
Ein Paar Rollen, in F i g. 1 mit den Bezugszeichen 10
und 11 bezeichnet, fluchten derart miteinander, daß sie
dem thermoplastischen Blattmaterial 12 bei seiner Bewegung in Längsrichtung entsprechend dem Pfeil
eine Streckung in Längsrichtung erteilen. Das Blattmaterial,
bestehend aus einstückig zu einem einzigen Blatt zusammengefügten Film- und Schaumschichten, kann
von jeder beliebigen Vorratsquelle herangeführt werden. Das Blattmaterial wird der S'ieckeinheit durch
geeignete Antriebsrollen zugeführt Das Blatt besteht vorzugsweise aus einer Filmschicht 14 aus Polyethylen
und einer Schaumschicht 15 aus Polyethylen, die zu einem einzigen einstückigen Blatt schichtartig zusammengefügt
sind, obwohl auch jedes beliebige andere kristalline orientierbare thermoplastische Material
verwendet werden kann, das sich vor Erreichen des Rollenpaares 10 und 11 im Zustand anfänglicher
Orientierung befindet, d. h. in einer ersten Stufe in Quer- und Längsrichtung erstreckt worden ist
Das Blattmaterial 12 mit einer Filmschicht 14 und einer Schaumschicht 15 hat den in Fig.2 gezeigten
Querschnitt Das Blattmaterial wird normalerweise in seinem Formvorgang biaxial orientiert, wenn es durch
gemeinsames Strangpressen hergestellt und dann aufgeblasen und sowohl in Längs- als auch in
Querrichtung gestreckt wird. Das Blattmaterial 12 kann unmittelbar nach der Formung dem Rollenpaar 10 und
11 als eine einzige Lage geschichteten Materials zugeführt oder auf einer Vorratsrolle aufgerollt werden,
die dann spä'er dem zweiten Streckvrrgang zugeführt wird. Das Blattmaterial aus Filmschicht und Schaumschicht
kann aus einem einzigen Blatt oder aus einem Doppelblatt bestehen, beispielsweise wenn ein
schlauchförmig geblasenes Blattmaterial durch ein Walzenpaar in eine flache Form zusammengelegt wird.
In diesem FaJl wird das Doppelblatt anstatt an einer einzigen erwärmten Rolle vorbeigeführt zu werden,
zwischen einem Paar ähnlich erwärmter Heizrollen hindurchgeführt, wie im Anschluß hieran beschrieben.
Wenn eine Lage (eine einzelne Dicke) des Blattmaterials gestreckt werden soll, dann werden die Rollen 10
s und 11 mit sehr kleinem Abstand parallel zueinander ausgerichtet angeordnet, um ein kontinuierliches Strekken
des Blattmaterials beim Hindurchführen zwischen den Rollen 10,11 zuzulassen. Die Rollen haben gleiche
zylindrische Konturen und glatte Oberflächen und sind
to vorzugsweise hintereinander in einem Abstand von 381 bis 508 μίτι, gemessen von Mitte zu Mitte, angeordnet
gelagert Die Rollen 10 und 11 werden mit unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten getrieben, um auf das
Blattmaterial beim Durchlaufen der kurzen Strecke zwischen den Walzen eine Zugkraft auszuüben. Die
Rollen 10 und 11 können beispielsweise mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 50 UPM bzw. 100 UPM
getrieben werden, um eine Schlepp- und Streckwirkung auf das Blattmaterial auszuüben. Die erste Rolle 10 wird
bei einer höheren Temperatur gehalten als die zweite Rolle 11, urrr eine leichte Erwärmung des Blattmaterials
zu erwirken. Das Blattmaterial i.ann auch ggf.
unmittelbar vor seiner Ankunft an dem Rollenpaar 10 und 11 vorerwärait werden. Die erste Rolle wird auf
einer Temperatur von 60 bis 65,6° C gehalten, während die zweite Rolle auf Raum- oder Umgebungstemperatur
gehalten wird. Im Falle einer Polyethylen-Film- und
Schaumschicht kann das Blattmaterial, während ihm eine mechanische Spannung in Längsrichtung erteilt
wird, von etwa 304,8 auf 152,4 μΐη Dicke gestreckt
werden. Eine gewisse Einschnürung des Blattmaterials kann auftreten und tritt in der Tat an seinen Kanten auf,
wo es zwischen den Rollen gestreckt wird. Jedoch vermindert der geringe Abstand zwischen den Rollen
eine solche Einschnürung. Das Blatt wild normalerweise durch ein solches zweites Strecken um etwa 50% bis
70% seiner in der ersten Stufe erhaltenen Länge gestreckt Eine größere Streckung kann erreicht
werden, solange der Bruchmodul des Materials nicht überschritten oder nahezu erreicht wird.
Das Material ist in geformtem Zustand biaxial orientiert, und nach dem Strecken in der zweiten Stufe
besonders geeignet, um durch Heißschrumpfen als Etikett oder Sicherheitsband zur Verhinderung unbe-
fugten öffnens auf Behälter aufgebracht zu werden. Das
Material ist in der Lage, sich über erheblich größere Dimensionsbereiche in eine enge Paßform mit den
Behälteroberflächen hinein zusammenzuziehen. Auch kann das Material bei niedrigerer Temperatur schneller
heißgeschrumpft werden als bisher behandeltes Material. Somit zeigt das gemäß der Erfindung behandelte
Material eine größer« Gesamtschrumpffähigkeit zum leichten Aufbringen auf Behälter und andere Gegenstände.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung eines orientierten gestreckten wärmeschrumpfbaren thermoplastischen Poryolefinblattmaterials, das aus einer kompakten und einer geschäumten Schicht besteht, bei welchem die Film- und Schaumschicht gemeinsam in Form eines Schlauches stranggepreßt und anschließend in einer ersten Stufe in Quer- und Längsrichtung gestreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Potyolefinblattmaterial in einer zweiten Stufe um mindestens 50 bis 70% seiner in der ersten Stufe erhaltenen Länge in Längsrichtung gestreckt wird, und die Streckung im Spalt eines Rollenpaares mit einem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von der ersten zur zweiten Rolle von 1:2 bei einer Temperatur von 60 bis 65° C der ersten und Umgebungstemperatur der zweiten Rolle vorgenommen wird.
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