DE3010920C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung eines orientierten gestreckten wärmeschrumpfbaren thermoplastischen Polyolefinblattmaterials - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung eines orientierten gestreckten wärmeschrumpfbaren thermoplastischen Polyolefinblattmaterials

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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.
Die US-PS 30 76 232 beschreibt ein Verfahren zum Orientieren eines Polyethylenfilms durch Strecken in Längsrichtung bei einer unmittelbar unterhalb der
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.
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.
Die US-PS 35 76 934 lehrt zunächst einen Schlauch zu
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-
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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  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.
DE3010920A 1979-03-26 1980-03-21 Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung eines orientierten gestreckten wärmeschrumpfbaren thermoplastischen Polyolefinblattmaterials Expired DE3010920C2 (de)

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