HRP20041229A2

HRP20041229A2 - Method for the production of low orientation thermoplastic film the film produced thus and use thereof

Info

Publication number: HRP20041229A2
Application number: HR20041229A
Authority: HR
Inventors: Numrich Uwe; Lorenz Hans; Groothues Herbert
Original assignee: R�Hm Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2005-02-28
Also published as: KR100668248B1; AU2003237940A1; KR20050061447A; IL165130A0; DK1526960T3; BR0311790A; MXPA05001423A; RU2004135068A; TW200412286A; ES2291649T3; PT1526960E; EP1526960B1; DE50308129D1; PL206545B1; IL165130A; CA2487046A1; US20050164007A1; RU2335398C2; EP1526960A1; TWI290510B

Description

Područje izuma

Izum se odnosi na nisko orijentirane termoplastične folije.

Stanje tehnike

DE 38 42 796 (Röhm GmbH) opisuje folije od polimetil metakrilata (PMMA) koje se temelje na smjesama PMMA za oblikovanje s malom dimenzijom čestica elastomera i velikim sadržajem elastomera. Ova prijava opisuje Chill-Roll postupak u kojemu se film od taline, koja se pojavljuje iz mlaznice za ekstruziju, odvodi i hladi uz pomoć samo jednog jedinog valjka.

WO 96/30435 i EP 763 560 (Mitsubishi Rayon) opisuju proizvodnju PMMA folija debljine sve do 0.3 mm, koja proizvodnja se temelji na određenom sastavu PMMA: impaktnom modifikatoru koji se temelji na polibutil akrilatu s određenim promjerom čestica, kao također i na PMMA matričnom polimeru III te na dodatku (po želji) modifikatora za postizanje čvrstoće taline (polimer I).

Dobiva se folija proizvedena uz primjenu postupka sa samo jednim valjkom (koji je poznat kao Chill-Roll postupak lijevanja s hladnim valjanjem taline) u kojem postupku se termoplastična talina dovodi u dodir sa samo jednim metalnim valjkom za vrijeme postupka hlađenja i za vrijeme postupka stvrdnjavanja, i tu se ohladi. Naročito se ističe to, da termoplastična talina za proizvodnju folija, koje imaju zahtijevano područje debljina, ne može biti oblikovana između dva metalna valjka.

Kada se usporedi ovaj postupak s postupkom koji ima dvostruke valjke, ovaj postupak je pokazao značajne nedostatke koji imaju odlučan učinak na kvalitetu folije. Utiskivanje modificirane smjese PMMA za oblikovanje ima osnovnu tendenciju da tvori tijela od želatine, i za razliku od postupka s udvojenim valjcima (za izglađivanje), ova tijela od želatine nisu utisnuta pod površinu folije za vrijeme postupka oblikovanja kod valjanja na samo jednom valjku, i ona stoga ostaju vidljiva kao optički defekt. To je naročito nepovoljno u postupku štampanja koje slijedi iza ovog postupka, i pomoću kojega se proizvode dekorativne folije, na kojima jasno vidljivi defekti postaju još vidljiviji na predjelu gdje se nalaze tijela od želatine. Dodatno površina folije, koja je okrenuta na suprotnu stranu od valjka za hladno valjanje, i koja površina se slobodno hladi na okolnoj atmosferi, pokazuje primjetljivo zamućenje površine, što je posljedica razlike u rasprostranjivanju kontrakcije volumena čestica elastomera i matrice PMMA. Posljedica toga je izrazita pojava “brda i dolina” na površini, koja pojava raspršuje svijetlo i na taj način dovodi do nepovoljnog efekta zamućivanja.

DE 195 44 563 (Röhm GmbH) opisuje utiskivanjem modificiranu smjesu PMMA za oblikovanje koja se koristi za proizvodnju folija koje su u skladu s ovim izumom. (nije precrtano)

DE 40 18 530 (Röhm GmbH) opisuje postupak za proizvodnju punih ploča ili folija kojima je debljina manja od 1 mm iz termoplastičnih materijala s temperaturom tranzicije stakla koja je >50°C. Zaglađivanje se postiže vođenjem folije na beskonačnoj traci. Ploče ili folije koje se dobivaju na takav način su naročito slobodne od orijentacije i od dvostrukog loma svijetlosti.

EP 659 829 (Röhm GmbH) opisuje foliju za zaštitu od atmosferilija i oblikovanje folije pri omatanju, pri čemu folija nema samo funkciju zaštite od atmosferilija već također ona apsorbira UV zrake. Folija je sastavljena od tvrde faze koja je načinjena od PMMA i od žitke faze, pri čemu je UV apsorber prisutan u tvrdoj fazi.

EP 391 193 (Bayer AG) opisuje postupak za proizvodnju optički izotropnih ekstrudiranih folija, koje imaju obje strane sjajne, i imaju debljinu ispod 0.6 mm, koje se ili:

1. proizvode pomoću ekstruzije iza koje slijedi kalandriranje između jednog lakiranog elastičnog valjka i jednog visoko ulaštenog čeličnog valjka, ili

2. oblikuju u dvije faze ekstruzije, u kojima se, u prvoj fazi, folija koja ima visoki sjaj na jednoj strani, a matirana je na drugoj strani [sic] proizvodi pomoću ekstruzije iza koje slijedi kalandriranje između izbrušenog elastičnog valjka i visoko sjajnog čeličnog valjka. U drugoj fazi ekstruzije, folija koja je proizvedena u prvoj fazi se prekriva s talinom od istog termoplastičnog materijala na matiranoj strani folije, i ovako dobivena prevučena folija se opet kalandrira između visoko sjajnog čeličnog valjka i izbrušenog elastičnog valjka, pri čemu je visoko sjajna strana prevučene folije okrenuta prema valjku koji je načinjen od izbrušenog elastičnog materijala.

Nedostatak postupka 1 je u tame što postupak ne može biti primijenjen industrijski, budući da slojevi laka na gumenim valjcima vrlo brzo otvrdnu kada su izloženi visokoj temperaturi taline. Da bi se smanjio učinak visokih temperatura taline, lakirani gumeni valjci se mogu hladiti u vodenoj kupelji, ali vlaga djeluje nepovoljno na kvalitetu površine folije.

Postupak 2 je krajnje neekonomičan, budući da su potrebne dvije faze ekstruzije za proizvodnju folije. Dodatno ekstrudirana prevlaka folije s talinom i kalandriranje koje slijedi iza toga, naročito u opsegu debljina koje se zahtijevaju u skladu s izumom, dovode do nepovoljnih svojstava površine.

EP 165 075 (Exxon) opisuje postupak za proizvodnju folije koja je sjajna s obje strane, s 10 - 85 masenih % elastomera i 90 - 15 masenih % poliolefina, u kojem postupku se ekstrudirano tkivo, kod temperature koja je iznad točke temperature njegovog omekšavanja, provodi kroz prostor između valjaka koji rotiraju u suprotnom smjeru. Jedan od valjaka je visoko ulašteni rashladni čelični valjak, a drugi valjak je valjak s visoko ulaštenom gumenom površinom, pri čemu je posljedica toga ta, da se folija ohladi. Folija koja se dobiva na takav način ima debljinu od oko 25 do 250 mikrona (10-6 m).

EP 294 705 (Röhm GmbH) opisuje postupak za proizvodnju folija, koje su glatke s obje strane, pri čemu se kao element za dobivanje glatkoće koristi folija koja se u postupku već prethodno proizvede i koja se ponovno vraća u postupak.

EP 916 474 (General Electric Company) opisuje proizvodnju filma od polikarbonata (PC) koja je prevučena na jednoj strani s prevlakom koja se može učiniti tvrdom pomoću UV. Jedna strana filma od PC ima teksturu. Film ima nisku dvostruku refrakciju i ima transmisiju, budući da su indeksi refrakcije filma i prevlake prilagođeni jedan drugome.

EP 916 475 (General Electric Company) opisuje proizvodnju folija od termoplastičnih materijala s poliranim površinama i s dvostrukim lomom zraka svijetlosti koji je manji od 25 μm. To se postiže uz pomoć sklopa za izglađivanje koji je načinjen od jednog metalnog valjka i jednog valjka koji je prevučen slojem politetrafluoretilena. Prevlaka politetrafluoretilena se stavlja na prevlaku od gume.

WO 96/40 480 (Avery Derrison [sic] Corp.) opisuje postupak nanošenja prevlake pomoću ekstruzije. U ovom postupku se optički čist materijal ekstrudira na pomoćnu foliju (12) u zahvatnom rasporu između valjaka. Povezani materijal se tada dalje prekriva s daljnjim materijalom koji se polimerizira. Postupak ekstruzijskog prevlačenja, iza kojega slijedi pigmentacija, ušteđuje fazu lakiranja koja je vezana uz emitiranje otapala.

Još jedan drugi obojeni sloj može biti ili nanesen koekstruzijom na povezani materijal ili može biti nanesen lijevanjem neke otopine.

Slika 11.5 na strani 373 u knjizi “Plastics Extrusion Technology” (drugo izdanje, Hanser, (1997) od Friedhelma Hensena (izdavač) opisuje postupak ekstruzijskog prevlačenja, koji postupak je također opisan u WO 96/40 480.

DE 198 130 01 obrađuje smjesu za oblikovanje koja je modificirana utiskivanjem PMMA, koja smjesa je u skladu s DE 195 44 563 i koja daje visoko sjajnu foliju koja je praktički slobodna od tijela od želatine, koja folija ima tvrdu površinu i može se koristiti u postupcima za “in mould film decoration”. Talina se proizvodi pomoću ekstrudera, dovodi se uz pomoć mlaznica kojima se mogu namještati rubovi otvora koji su usmjereni prema sklopu za izglađivanje koji je u skladu s izumom, i koji je izveden tako da stvara naročito velike tlačne sile na zahvatnom predjelu između valjaka. Valjci za izglađivanje su brušeni konveksno. Folije se koriste za dekoraciju površina i načinjene su iz visoko kvalitetnih odljeva od termoplastičnog materijala. Velike tlačne sile na zahvatnom predjelu između valjaka daju folije s krajnje visokom orijentacijom.

Cilj i rješenje

Cilj je bio taj, da se razvije jednostavan postupak ekstruzije za dobivanje folija, koji postupak ima niske troškove i koji omogućava da folije budu proizvedene od termoplastičnih materijala u području debljina od 20 μm do 1000 μm s efektima površine koja je usmjerena na primjenu, na primjer, da imaju sjajnu površinu, pigmentiranu, pigmentiranu [sic], matiranu, površinu koja apsorbira UV ili koja raspršuje svijetlo, pri čemu strane folije mogu imati različitu teksturu. Folije su namijenjene da izdrže velika mehanička naprezanja.

Ovaj cilj se postiže uz pomoć

postupka za proizvodnju folija koje imaju debljine u području od 20 μm do 1000 μm, koje folije su načinjene od termoplastičnih materijala, pomoću ekstruzije plastičnog materijala kroz široku mlaznicu s prorezom i izglađivanjem filma od taline, koji se pojavljuje iz mlaznice s prorezom, u sklopu za izglađivanje, koji sklop se sastoji od najmanje tri ili četiri valjka, pri čemu prvi par valjaka (1, 2) predstavlja zahvatni raspor između valjaka za izglađivanje koji prihvaća film od taline, i film od taline se dalje u smjeru kretanja iza ovog sklopa valjaka za izglađivanje vodi kroz sljedeći raspor za izglađivanje ili kroz sljedeći raspor za pritiskivanje,

koji postupak je karakterističan po tome,

što je odnos između širine raspora mlaznice i debljine folije u području između od 1 : 1 do 6 : 1, i što kvocijent dobiven dijeljenjem brzine kretanja folije u slijedećem rasporu za izglađivanje, ili u slijedećem rasporu za pritiskivanje, s brzinom kretanja folije u rasporu za izglađivanje, koji je stvoren pomoću para valjaka (1, 2), leži u području od 0.8 do 1.05.

Namještanjem širine raspora mlaznice, debljine folije i kvocijenta koji je izračunat dijeljenjem brzine kretanja folije u rasporu između valjaka za izglađivanje koji slijedi, ili u rasporu za pritiskivanje koji slijedi, s brzinom kretanja folije u rasporu za izglađivanje [lacuna], postiže se pomoću para valjaka (1, 2) niska molekularna orijentacija konačno proizvedenih folija, koja orijentacija odlučno doprinosi njenoj velikoj mehaničkoj čvrstoći, naročito uključujući mehaničku čvrstoću u smjeru okomito na smjer ekstruzije.

Slike

Izum se objašnjava na sljedećim slikama, međutim izum se ne treba ograničiti na ova ostvarenja.

Objašnjenje referentnih oznaka

Slika 1: raspored koji je u skladu s izumom i koji uključuje četiri valjka, gledan okomito na smjer ekstruzije.

1 = drugi valjak sklopa za izglađivanje, na primjer, s elastičnom površinom koja je načinjena od silikona

2 = prvi valjak sklopa za izglađivanje, na primjer, s površinom koja je načinjena od poliranog čelika

3 = treći valjak sklopa za izglađivanje, na primjer, koji djeluju isključivo kao valjak za hlađenje

31 = četvrti valjak, na primjer, s površinom koja je prevučena elastičnom prevlakom

4 = ekstruzijska mlaznica za foliju

5 = film od taline (na primjer, načinjen od polimetil metakrilata koji je modificiran utiskivanjem).

Slika 2: raspored koji je skladu s izumom i koji uključuje četiri valjka za proizvodnju laminata s folijom polietilen tereftalata, referentne oznake kao na slici 1.

6 = folija od polietilen tereftalata

7 = laminat od folija (polietilen tereftalat s, na primjer, polimetil metakrilatom koji je modificiran utiskivanjem)

Slika 3: raspored u skladu s izumom koji uključuje tri valjka, pri čemu valjak (3) s valjkom (2) čini raspor za izglađivanje (2) koji slijedi. Referentne oznake kao na slici 1.

Izvedba izuma

Izum koji se odnosi na postupak za proizvodnju folija čija debljina je u području od 20 μm do 1000 μm, poželjno od 20 μm do 750 μm, naročito poželjno od 20 μm do 500 μm, koje folije su načinjene od termoplastičnih materijala i proizvode se pomoću ekstruzije plastičnog materijala kroz mlaznicu s rasporom i izglađivanjem filma od taline koji se pojavljuje iz mlaznice sa širokim rasporom u sklopu za izglađivanje, koji sklop je sastavljen od najmanje tri ili četiri valjka, pri čemu prvi par valjaka (1, 2) čini raspor za prihvaćanje filma od taline i, u smjeru koji se nastavlja na ovaj raspor za izglađivanje, film od taline se vodi kroz raspor za izglađivanje koji slijedi ili kroz raspor za pritiskivanje koji slijedi,

karakterističan je po tome što

je omjer između širine raspora mlaznice i debljine folije u području od 1 : 1 do 6 : 1, poželjno u području od 1 : 1 do 4 : 1, naročito poželjno u području od 1 : 1 do 3 : 1, i što je kvocijent dobiven dijeljenjem brzine kretanja folije u zahvatnom rasporu za izglađivanje koji slijedi, ili u zahvatnom rasporu za pritiskivanje koji slijedi, s brzinom kretanja folije u zahvatnom rasporu za izglađivanje koji je stvoren pomoću para valjaka (1, 2), leži u području od 0.8 do 1.05, poželjno u području od 0.85 do 1, naročito poželjno u području od 0.9 do 1.

Talina koja se proizvodi uz pomoć ekstrudera s jednim vijkom ili s dva vijka (pumpe za talinu mogu se po želji koristiti za dovođenje stalne struje taline) dovodi se pomoću mlaznice koja je izvedena za ekstruziju folije u skladu s postupkom za oblikovanje iz ovog izuma.

Poželjno je da se filtriranje taline izvrši između pumpe za talinu i mlaznice za ekstruziju. Širina folije, koja je rezultat širine otvora mlaznice, može iznositi, na primjer 1500 mm. Širina raspora mlaznice, odnosno širina otvora između rubova otvora mlaznice može biti, na primjer, 0.6 mm. Temperature taline su odabrane u skladu s uobičajenim temperaturama postupka za materijale koji se koriste. Talina se dimenzionira u definiranom zahvatnom rasporu između valjaka, i izglađuje se i hladi pomoću površine valjaka kojima se kontrolira temperatura.

Cijeli sklop za izglađivanje je sastavljen od najmanje tri ili četiri valjka. Dva prva valjka ovdje čine sklop zahvatnog raspora za izglađivanje za prihvaćanje filma od taline koji se pojavljuje iz mlaznice sa širokim rasporom. Poželjno je da je položaj mlaznice sa širokim rasporom postavljen iznad sklopa zahvatnog raspora za izglađivanje. Uobičajen razmak između mlaznice sa širokim rasporom i sklopa zahvatnog predjela za izglađivanje može iznositi, na primjer, od 2 do 20 cm.

Moguć razmještaj valjaka i dotjerivanje površina

Oba valjka koja čine par valjaka (1, 2) mogu imati površinu koja je načinjena od čelika.

Jedan valjak od ovog para valjaka (1, 2) može imati površinu načinjenu od čelika, dok drugi valjak može imati površinu čija tvrdoća je manja od površine onog valjka koja je od čelika. Valjak s površinom koja je načinjena od čelika [lacuna] može imati obrađenu ili matiranu površinu čelika ili površinu čelika koja je polirana s visokim sjajem i koja ima dubinu hrapavosti od RA 0.002 - 0.006, odnosno RT = 0.02 - 0.04, kada se mjeri u skladu s DIN 4768. Poželjno je da jedan od valjaka ima elastičnu površinu koja je otporna na toplinu, na primjer, koja je načinjena od silikonske gume ili gume od fluora. Površina ovog valjka može biti glatka ili može biti matirana.

Valjak s površinom čija tvrdoća je manja od tvrdoće onog valjka sa površinom od čelika, može imati površinu načinjenu od elastičnog materijala koji je otporan na toplinu, čija tvrdoća po Shore-A se nalazi u području od 30 do 90.

Treći valjak (3) može biti tako tijesno približen jednom od valjaka koji pripadaju paru valjaka (1, 2), da se između tih valjaka stvara raspor za izglađivanje, kroz koji se provodi pod pritiskom film od taline.

Treći valjak (3) može biti toliko udaljen od najbližeg valjka koji pripada paru valjaka (1, 2), da se ne stvara nikakav daljnji zahvatni raspor između tih valjaka, i treći valjak čini s valjkom za pritiskivanje (31) zahvatni raspor za pritiskivanje, kroz koji prolazi film od taline.

Omjer između širine [sic] raspora mlaznice i debljine folije leži u navedenom području, da bi se na taj način smanjila na minimum molekularna orijentacija filma od taline u smjeru stroja (MD) zbog linearnog pritiska koji nastaje u sklopu za izglađivanje. Ako se pretpostavi da je širina raspora mlaznice 0.6 mm, debljina folije leži tada u području od 0.6 do 0.1 mm. Linearni pritisci koji se javljaju u zahvatnom rasporu sklopa za izglađivanje, kod postupka koji je u skladu s ovim izumom, leže u području od 50 N/cm do 1500 N/cm.

Ako se učini to, da se upotrebi valjak s površinom koja je načinjena od elastičnog materijala koji je otporan na toplinu, čija se tvrdoća po Shore-A nalazi u području od 30 do 90, linearni pritisci općenito nisu viši od 300 N/cm.

Pod širinom raspora mlaznice se podrazumijeva razmak između rubova otvora raspora široke mlaznice za ekstruziju.

Jedan daljnji treći valjak (3) se priključuje prvom paru valjaka. Film od taline, koji se ovdje pojavljuje iz zahvatnog raspora za izglađivanje, polaže se na taj valjak ili se polaže oko njega, radi hlađenja i/ili oblikovanja filma.

Treći valjak se može pri tome tako tijesno priljubiti jednom od valjaka koji pripadaju paru valjaka (1, 2), na primjer, drugom valjku (2), da čini između tih valjaka jedan daljnji zahvatni raspor, kroz koji se vodi film od taline. Kao i u prvom zahvatnom rasporu za izglađivanje, ovi valjci izvode pri tome pritisak na film od taline.

Treći valjak (3) može biti toliko puno udaljen od najbližeg valjka od para valjaka (1, 2), da se ne stvara nikakav daljnji zahvatni raspor između ovih valjaka. U tom slučaju treći valjak tvori, s valjkom za pritiskivanje (31), zahvatni raspor za pritiskivanje kroz koji se vodi film od taline. Valjak za pritiskivanje općenito nije valjak na kojega djeluje pogonska sila. Poželjno je da taj valjak ima elastičnu prevlaku i da služi za osiguranje ravnog položaja kretanja folije.

Osim trećeg valjka, ili trećeg i četvrtog valjka, mogu se postaviti i daljnji valjci, ako je to prikladno, radi prihvaćanja ili vođenja filma od taline, odnosno folije iz trećeg valjka. Naročito u slučaju relativno debelih folija, u području od 400 mikrometara (μm) do 1000 mikrometara debljine, može se preporučiti upotreba dva ili više rashladnih valjaka koji slijede jedan iza drugoga.

Kvocijent koji se dobiva dijeljenjem brzine kretanja folije u zahvatnom rasporu za izglađivanje koji slijedi, ili u zahvatnom rasporu za pritiskivanje koji slijedi, s brzinom kretanja folije u zahvatnom rasporu za izglađivanje koji je stvoren pomoću para valjaka (1, 2), treba biti naročito malen da bi se spriječilo napinjanje filma od taline u smjeru kretanja u stroju (MD) i s tim povezana molekularna orijentacija folije.

Pod pojmom matirana površina valjka podrazumijeva se površina koja se obrađuje tako da se dovodi na foliju kontrolirano periodično odstupanje od površine koja ima visoki sjaj. Ovi valjci se također nazivaju gravirani valjci. U slučaju čeličnog valjka, jedan način dobivanja fine matirane površine je primjena električnog graviranja, graviranja laserom ili pjeskarenja na površini koja je prije bila glatka.

Temperature taline se odabiru u skladu s uobičajenim temperaturama kod postupka za materijale koji se koriste.

Primjeri vrsta folija koje se mogu proizvesti primjenom postupka koji je u skladu s ovim izumom su sljedeći:

• folije s glatkom površinom s obje strane

• folije s jednom glatkom površinom i s jednom matiranom ili obrađenom površinom

• folije s matiranom, odnosno obrađenom površinom s obje strane

Folije mogu općenito također biti koekstrudirane folije ili laminirane folije.

Prikladni termoplastični materijali

Sljedeći materijali se mogu koristiti kao termoplastični materijali za folije.

Polimetil metakrilat (PMMA), utiskivanjem modificiran PMMA (im PMMA), mješavine načinjene od PMMA ili načinjene od im PMMA i fluoropolimera, na primjer, poliviniliden fluorid (PVDF), pri čemu omjer miješanja između PMMA ili im PMMA i PVDF može biti, na primjer, od 10 : 90 do 90 : 10 masenih dijelova. Što se tiče predmetnog izuma, fluoropolimeri su polimeri koji se mogu dobiti preko polimerizacije slobodnih radikala olefinski nezasićenih monomera koji imaju najmanje jedan supstituent fluora na njihovoj dvostrukoj vezi. Ovdje su također uključeni i kopolimeri. Ovi kopolimeri mogu sadržavati, osim jednog ili više monomera koji sadržavaju fluor, druge monomere koji se mogu kopolimerizirati s ovim monomerima koji sadržavaju fluor.

Monomeri koji sadržavaju fluor uključuju uz ostale klorotrifluoretilen, fluorovinil sulfonsku kiselinu, heksafluoroizobutilen, heksafluoropropilen, perfluorirani vinil metil eter, tetrafluoretilen, vinil fluorid i viniliden fluorid. Između ovih se naročita prednost daje viniliden fluoridu.

Primjeri drugih prikladnih termoplastičnih materijala su akrilonitril-butadien-stiren kopolimeri (ABS), akrilonitril-stiren-akrilat kopolimeri (ASA), metilmetakrilat-modificirani (MABS), utiskivanjem modificirani polistiren (im PS), PETG (amorfni polietilen tereftalat) i polikarbonat (PC).

Laminirane folije

U jednom posebnom ostvarenju laminat se proizvodi s folijom polietilen tereftalata (na primjer, Mylar® folija, Dupont-Teijin) ili s polipropilen folijom. Prvi valjak, koji je načinjen od visoko ulaštenog poliranog čelika, i drugi valjak koji je načinjen s elastičnom površinom, na primjer načinjen je od silikonske gume, tvore zahvatni raspor za izglađivanje. Film od taline, koji je načinjena, na primjer, od polimetil metakrilata ili od utiskivanjem modificiranog polimetil metakrilata ili od mješavine polimetil metakrilata i poliviniliden fluorida, ekstrudira se u tom zahvatnom rasporu, dok se u isto vrijeme folija polietilen tereftalata, čija debljina je na primjer 50 µm, vodi na strani drugog valjka s elastičnom površinom [sic]. Konačni laminat, kojemu ukupna debljina može biti na primjer 100 µm, prolazi preko trećeg valjka koji se nalazi u blizini drugog valjka i koji djeluje kao rashladni valjak i pri tome se hladi. U tom slučaju treći valjak čini, s valjkom za pritiskivanje (31) zahvatni raspor za stlačivanje kroz koji se vodi ohlađen film od taline.

Laminat može kasnije biti opet nakon toga odvojen. Konačno izrađena folija ima tada, na strani na kojoj se nalazila PET folija ili folija od polipropilena, visoko ulaštenu površinu.

Postupci ispitivanja

Prednosti folija koje su u skladu s ovim izumom mogu, između ostalog, biti karakterizirane pomoću sljedećih varijabli koje su izmjerene, od kojih neke, na primjer, mogu također biti izmjerene u smjeru koji je paralelan sa smjerom ekstruzije i u smjeru koji je okomit na smjer ekstruzije.

Modul elastičnosti, čvrstoća na vlak i veličina izduženja kod loma bili su ispitani prema ISO 527-3, pri čemu je duljina stegnutog komada bila 60 mm, a brzina ispitivanja je bila 50 mm/min.

Tvrdoća s olovkom (pencil hardness) se može odrediti prema ASTM D 3363-92.

Nivo sjaja se može izmjeriti kod 60°C prema DIN 67530.

Mutnoća se može izmjeriti prema ASTM D 1003. Za računanje mutnoće površine, mutnoća folije bila je nakon obrade silikonskim uljem s obje strane oduzeta od mutnoće koja je izmjerena u stanju bez obrade.

Mjerenje skupljanja: određuje se “ukupno povratno skupljanje”. U tu svrhu se mjerni uzorak s dimenzijama 100 × 100 zagrije i obradi na 160°C kroz 30 minuta. Povratno skupljanje (termička relaksacija) se definira kao promjena dimenzija mjernog uzorka (uvijek se mjeri na sobnoj temperaturi) koja je uzrokovana njegovim skupljanjem kod zagrijavanja do određene temperature. Skupljanje se određuje kao postotno povratno skupljanje razmaka dvaju oznaka na tijelu mjernog uzorka, s obzirom na njihov razmak koji je bio u stanju prije skupljanja.

Povoljni učinci

Folije koje su u skladu s izumom imaju relativno malu orijentiranost molekula polimera, što ima za posljedicu povoljna mehanička svojstva.

Folije se odlikuju po tome što imaju malo skupljanje, malu toleranciju debljine i izotropna mehanička svojstva. Kvaliteta površine (nizak nivo ribljih očiju/broj tijela želatine) je visoka.

Moguće primjene

Ove folije otvaraju široko područje mogućnosti za površinske efekte koji su usmjereni na primjenu, kao što su: sjajne površine, pigmentirane površine, matirane (gravirane) površine, matirane (s modificiranim česticama) površine, površine koje apsorbiraju UV, površine koje raspršuju svijetlo.

Ovo čini da folije budu prikladne za široku raznolikost primjena, pri čemu se primjeri njihove upotrebe nalaze, na primjer, u postupcima za proizvodnju dekorativnih folija, folija za zaštitu od UV, folija sa suhim lakiranjem, folija za zaštitu od ogrebotina na optičkim nosačima podataka, kao i materijala za nosače podataka koji se tiskaju pomoću kontinuiranih postupaka tiskanja, kao što su tiskanje graviranjem, fleksografsko tiskanje, offset tiskanje, digitalno tiskanje, tiskanje s rotirajućim zaslonom ili prijenos postupka tiskanja, i/ili se obrađuju u kontinuiranom postupku laminiranja, kao što je kolaminiranje folija, laminiranje termoplastičnog plošnog materijala, tehnike umatanja, postupak prekrivanja omatanjem i/ili postupak kontinuiranog prekrivanja, kao što je prekrivanje radi sprečavanja stvaranja vodenih kapljica, ili radi osiguravanje antibakterijskih svojstava, ili radi osiguravanja svojstava samostalnog čišćenja, ili radi stvaranja otpornosti na grafite, ili radi stvaranja otpornosti na ogrebotine, ili radi osiguranja električne vodljivosti, što se po želji kombinira s postupcima graviranja.

Ovo naročito ostvarenje koje je gore opisano, i koje se odnosi na laminiranu foliju koja je načinjena od folije polietilen tereftalata ili od folije polipropilena s polimetil metakrilatom, s utiskivanjem modificiranim polimetil metakrilatom ili s mješavinom polimetil metakrilat/poliviniliden fluorida, ima visoku mehaničku čvrstoću i visoku otpornost na toplinu. Laminirana folija je stoga prikladna za daljnju obradu s izlaganjem na visoka mehanička i/ili termička naprezanja, na primjer takva kakva se pojavljuju u postupcima tiskanja ili prevlačenja. Kada se uradi usporedba s folijama iz stanja tehnike, izrazito je smanjenje rizika od pucanja tkiva folije ili od lijepljenja na

valjke za vođenje.

Općenit primjer za proizvodnju folije

Kao primjer proizvodnje folije iz utiskivanjem modificiranog polimetil metakrilata može se odvijati kao što je u daljnjem tekstu navedeno.

U jednom primjeru se može koristi, na primjer smjesa za oblikovanje s utiskivanjem modificiranim polimetil metakrilatom, koja smjesa ima sljedeći sastav. DE 38 42 796 C2, na primjer, otkriva pripravak takvog tipa s utiskivanjem modificirane smjese za oblikovanje. Radi se o materijalu koji je polimer s dvije ljuske, koji ima unutarnju fazu koja je žilava i koja je načinjena od 99 masenih % metil metakrilata i 4 masena % butil akrilata. Modifikator utiskivanja se koristi kao smjesa za oblikovanje u jednakim masenim dijelovima sa smjesom za oblikovanje iz matrice metil metakrilata od 96 masenih % metakrilata i 4 masena % metil akrilata, koji se ekstrudira da bi se dobila folija.

Postrojenje za ekstruziju folije

Smjesa koja se koristi za oblikovanje se tali u ekstruderu s jednim vijkom i dovodi se u mlaznicu za foliju. Tamo se raspoređuje talina po cijeloj širini. Širina mlaznice za foliju može biti, na primjer, 1500 mm. Širina raspora mlaznice za foliju može biti, na primjer, 0.4 mm. Temperatura taline koja se pojavljuje je oko 250°C. Smještaj mlaznice za foliju se nalazi vertikalno iznad sklopa para valjaka za izglađivanje. Jedan od valjaka (2) ima površinu od čelika koja je polirana na visoki sjaj, dok drugi valjak (1) ima matiranu površinu koja je načinjena od silikonske gume. Promjer valjaka je 400 mm. Na dva valjka se izvodi upravljanje temperaturom do iznosa temperature od 80°C. Debljina folije iznosi 0.15 mm. Linearni pritisci koji se javljaju u zahvatnom rasporu sklopa za izglađivanje se indiciraju na instrumentaciji na postrojenju za ekstruziju i nalaze se u predjelu od oko 100 N/cm. Na strani gdje je valjak koji ima površinu poliranu na visoki sjaj i koja je načinjena od čelika, kretanje folije se vodi preko trećeg valjka čiji promjer je 250 mm, i koji se nalazi na razmaku od oko 300 mm. Treći valjak ima upravljanje temperaturom do iznosa temperature od 60°C. Treći valjak stvara zahvatni raspor za pritiskivanje s četvrtim valjkom. Promjer četvrtog valjka je 140 mm.

Kvocijent koji je izračunat dijeljenjem brzine kretanja folije u zahvatnom rasporu za pritiskivanje s brzinom kretanja folije u zahvatnom rasporu za izglađivanje, koji je stvoren pomoću para valjaka (1, 2), iznosi 0.98.

Kretanje folije tada prolazi preko dva ili više potpornih valjaka i, kada je folija potpuno ohlađena, namata se na svitak.

Konačno dobiveno tkivo folije, koje je matirano na jednoj strani, ima visoku kvalitetu u odnosu na izotropiju mehaničkih svojstava, na tolerancije debljine, na skupljanje i na broj tijela od želatine.

Claims

1. Postupak za proizvodnju folija u području debljina od 20 µm do 1000 µm koje su načinjene od termoplastičnog materijala ekstruzijom plastičnog materijala kroz mlaznicu sa širokim rasporom i izglađivanjem filma od taline koji se pojavljuje iz proreza mlaznice u sklopu za izglađivanje, koji se sastoji najmanje od tri ili četiri valjka, pri čemu prvi par valjaka (1, 2) čini zahvatni raspor za izglađivanje koji prihvaća film od taline i dalje, u smjeru kretanja folije od ovog sklopa zahvatnog raspora za izglađivanje, film od taline se provodi kroz zahvatni raspor za izglađivanje koji slijedi ili kroz zahvatni raspor za pritiskivanje koji slijedi, naznačen time, što omjer između širine raspora mlaznice i debljine folije leži u području od 1 : 1 do 6 : 1, i što se kvocijent dobiven dijeljenjem brzine kretanja folije u kasnijem zahvatnom rasporu za izglađivanje ili u kasnijem zahvatnom rasporu za pritiskivanje s brzinom kretanja folije u zahvatnom rasporu za izglađivanje koji je stvoren od para valjaka (1, 2), nalazi u području od 0.8 do 1.05.

2. Postupak u skladu s patentnim zahtjevom 1, naznačen time, što oba valjka od para valjaka (1, 2) imaju površinu načinjenu od čelika.

3. Postupak u skladu s patentnim zahtjevom 1, naznačen time, što jedan valjak od para valjaka (1, 2) ima površinu načinjenu od čelika, dok drugi valjak ima površinu čija tvrdoća je manja od tvrdoće onog valjka koji ima površinu načinjenu od čelika.

4. Postupak u skladu s patentnim zahtjevom 2 ili 3, naznačen time, što valjak s površinom koja je načinjena od čelika ima obrađenu ili matiranu površinu od čelika, ili ima površinu čelika poliranu s visokim sjajem s dubinom hrapavosti od RA 0.002 - 0.006, odnosno RT = 0.02 - 0.04, kada se mjeri prema DIN 4768.

5. Postupak u skladu s patentnim zahtjevom 3, naznačen time, što valjak s površinom koja ima manju tvrdoću od čelika, ima površinu načinjenu od elastičnog materijala koji je otporan na toplinu i koji ima tvrdoću po Shore-A u području od 30 do 90.

6. Postupak u skladu s jednim ili s više patentnih zahtjeva od 1 do 5, naznačen time, što je treći valjak (3) tako tijesno priljubljen uz jedan od valjaka od para valjaka (1, 2), da oni tvore, između tih valjaka, zahvatni raspor za izglađivanje, kroz koji se provodi film od taline pod pritiskom.

7. Postupak u skladu s jednim ili s više patentnih zahtjeva od 1 do 5, naznačen time, što je treći valjak (3) toliko udaljen od najbližeg valjka od para valjaka (1, 2), da se na stvara daljnji zahvatni prostor između valjaka, a stvara se, s valjkom za pritiskivanje (31), zahvatni prostor za pritiskivanje kroz koji prolazi rashlađena folija od taline.

8. Postupak u skladu s jednim ili s više patentnih zahtjeva od 3 do 7, naznačen time, što se folija od polietilen tereftalata ili folija od polipropilena dovodi u zahvatni raspor između valjaka na strani valjka s površinom čija tvrdoća je niža nego tvrdoća onog valjka koji ima površinu od čelika, pri čemu se proizvodi laminat s ekstrudiranim materijalom folije.

9. Postupak u skladu s patentnim zahtjevom 8, naznačen time, što se laminirana folija proizvodi iz folije od polietilen tereftalata i polimetil metakrilata ili od utiskivanjem modificiranog polimetil metakrilata.

10. Postupak u skladu s patentnim zahtjevom 8, naznačen time, što se folija od laminata proizvodi iz folije od polietilen tereftalata i mješavine polimetil metakrilata/poliviniliden fluorida.

11. Folija, naznačene time, što se može proizvesti u postupku koji je u skladu s jednim ili s više patentnih zahtjeva od 1 do 10.

12. Upotreba folije koja je u skladu s patentnim zahtjevom 11, naznačena time, što se koristi u postupcima za proizvodnju dekorativnih folija, folija za zaštitu od UV, folija za suho lakiranje, folija za zaštitu od ogrebotina za nosače optičkih podataka i materijala nosača podataka koji su štampani postupcima kontinuiranog štampanja, takvima kao što su štampanje graviranjem, fleksografsko štampanje, offset štampanje, digitalno štampanje, štampanje s rotacionim zaslonom, ili postupci prijenosnog štampanja, i/ili su procesuirani u postupcima kontinuiranog laminiranja, takvim postupcima kao što je kolaminacija folija, laminiranje termoplastičnih pokrivnih materijala i termoplastičnih profilnih materijala, materijala za umatanje, postupaka za omatanje prevlakom i/ili postupci kontinuiranog umatanja, takvi kao što su omatanje s kojim bi se spriječilo stvaranje vodenih kapljica, ili da bi se osigurale osobine za samostalno čišćenje, ili da se stvori otpornost na nanošenje grafita, ili da se stvori otpornost na ogrebotine, ili da se osigura električna vodljivost, koji postupci se po želji kombiniraju s postupcima graviranja.