NL9302234A - Werkwijze voor het vervaardigen van een film van polyetheen. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van een film van poly-etheen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een film van polyetheen met een dikte van 0,05-5 mm en een breedte van 100-1600 mm door polyetheen tot een voorwerp te persen en met behulp van een schilmachine een film van het voorwerp te verwijderen.

Een dergelijke werkwijze is bekend bij het vervaardigen van loopvlakken van ski's door polyetheen met een hoge waarde voor de viscositeit samen te persen tot platen en van deze platen met behulp van een schilmachine (een gemodificeerde draaibank, in de handel gebracht door Keiler GmbH, Ibbenbüren-Laggenbeck, Duitsland, die wordt toegepast om films van PTFE te maken) dunne films te vervaardigen. Door het toepassen van een dergelijke technologie kan men filmdikten verkrijgen van 0,05 tot 5 mm. De breedte van een dergelijke film wordt echter bepaald door de dikte van de geperste plaat en deze dikte van de geperste plaat is beperkt. Wanneer men dikkere platen perst, neemt de perstijd meer dan evenredig toe en ontstaan bij het afkoel en van de vervaardigde plaat spanningen en soms zelfs scheuren en holten in de geperste plaat, zodat een onbruikbaar eindprodukt wordt verkregen. Op deze wijze is het dan ook onmogelijk een film te vervaardigen uit polyetheen met een dikte van 0,05-1 mm, een breedte van 1000-1600 mm en een lengte van enkele honderden meters.

Volgens EP-A-0 439 860 zijn films uit polyetheen vervaardigd met een dikte van 0,05 mm en meer en een aanzienlijke breedte door uit polyetheen een gel te vervaardigen en vervolgens het oplosmiddel te verwijderen door extractie of verdampen van het oplosmiddel. Met deze werkwijze is het echter moeilijk tot onmogelijk op grote schaal films te vervaardigen met een lengte van enkele honderden meters.

Volgens de uitvinding wordt gestreefd naar films vervaardigd uit polyetheen met een dikte van 0,05-5 mm, een breedte van 100-1600 mm en een aanzienlijke lengte van bijvoorbeeld 100 m en meer, welke films worden toegepast als bekleding van buizen, silo's, bunkers en rubberslangen. Deze kunnen bijvoorbeeld worden toegepast bij de voedingsmiddelenindustrie ter bekleding van verpakkingsmateriaal en houders omdat de toegepaste polyetheen zeer inert is ten aanzien van dergelijke voedingsmiddelen. Ook kunnen uit deze films sporttoepassingen vervaardigd worden zoals loopvlak- ken van snow-boards en bekledingsmateriaal van rubberboten die voor snow-rafting worden gebruikt.

Uit het gedane onderzoek is gebleken dat door specifieke soorten polyetheen te verwerken tot specifieke voorwerpen en deze verder te behandelen, het mogelijk is dergelijke gewenste films uit polyetheen te vervaardigen.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt dan ook hierdoor gekenmerkt dat het te vervaardigen voorwerp een cylinder is met een hoogte van 100-1600 mm en als uitgangsmateriaal polyetheen wordt gebruikt met een intrinsieke viscositeit van ten minste 5-50 dl/g. Deze viscositeit wordt gemeten in een 0,03% oplossing in decahydronaftaleen bij een temperatuur van 135 °C. Het gebruikte polyetheen heeft een hoge deformeerbaarheid beneden het smeltpunt.

Dergelijke soorten polyetheen zijn op zich bekend en hebben een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van ten minste ongeveer 500.000. Deze polyetheen is beschreven door Paul Smith e.a. in Polymer Communications 1985, band 26, blz. 258-260, Journal of Materials Science 22 (1987), blz. 523-531 en Polymer, 1989, band 30, blz. 1814-1819. De poedervormige polyetheensoorten (aangegeven als UHMW "Ultra-High Molecular Weight") worden ook wel tot een film verwerkt, doch dan door het uitgieten van een oplossing op een glasplaat en het verdampen van het oplosmiddel (Journal of Materials Science) of door het samenpersen tot een laag (Polymer). Aan dergelijke, naar verhouding kleine laagvormige of filmvormige voorwerpen werden dan de mechanische eigenschappen bepaald.

Volgens het Amerikaanse octrooi schrift 5.145.628 werd een dergelijk polyetheen tot een langwerpige film vervaardigd door extrusie. Het is echter gebleken dat extrusie of spuitgieten van een dergelijk polyetheen, voor films die op grote schaal moeten worden vervaardigd problematisch is door de hoge afschuifkrachten die op het materiaal worden uitgeoefend, hetgeen leidt tot hoge drukverschillen in de verwerkings-apparatuur, smeltbreuk, extrusiedefecten aan het oppervlak en niet-symmetrische oriëntatie waardoor extrudaten torderen en buigen. Ook is een werkwijze ter bereiding van een dergelijke polyetheensoort bekend uit WO 93/1511. Het daarbij verkregen polyetheen heeft een intrinsieke viscositeit van ten minste 4 dl/g. Verder is in deze publicatie vermeld dat met dit polyetheen voorwerpen kunnen worden vervaardigd door het polyetheen samen te persen beneden het smeltpunt van het etheenpolymeer bij een druk van ten minste 10 MPa, en het daarna strekken van het verkregen voorwerp. Een toepassing van dit polyetheen volgens de werkwijze van de uitvinding is echter uit deze publicaties niet af te leiden.

Met name heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van filmvormige produkten uit UHMW-polyetheen met een dikte van bij voorkeur 0,10-2 mm en een breedte van bij voorkeur 400-1000 mm. Het speciale makkelijk deformeerbare poedervormige polyetheen wordt samengeperst in een pers bij een temperatuur van ongeveer 120 °C tot het smeltpunt (ongeveer 140 °C) en bij een druk die slechts 1-5 MPa hoeft te zijn in plaats van een druk van 10-15 MPa, zoals wordt gebruikt bij conventionele poeders. Dergelijke samengeperste poeders hebben een zodanig goede samenhang, ondanks het feit dat ze beneden de smelttemperatuur zijn samengeperst, dat de sterkte van de persmassa voldoende goed is voor de verdere verwerking waarbij de poeders, die zijn samengeperst tot een cylinder, in de aangegeven schilmachine kunnen worden verwerkt tot de beoogde films. Omdat het samenpersen bij een relatief lage temperatuur kan worden uitgevoerd, worden diverse voordelen verkregen zoals een korte verwerkingstijd, lage temperatuursverhoging ten opzichte van het verwarmen tot boven de smelttemperatuur te weten boven 200 °C en er heeft geen faseovergang plaats waardoor de kwaliteit van het eindprodukt wordt verbeterd. De filmsterkte van de aldus verkregen film kan nog worden verhoogd door na het schillen de film gedurende een korte tijdsduur te verwarmen, bijvoorbeeld met een kalander of met een dubbelbandpers of zonder druk, door het oppervlak op te smelten met hete lucht of met een infraroodstraler. Omdat daarbij alleen het opsmelten moet worden uitgevoerd zonder samenpersen heeft dit geen nadelige invloed op de dikteverdeling van de film.

Daar de film van polyetheen, vervaardigd volgens de werkwijze van de uitvinding, niet is verhit boven de smelttemperatuur tijdens het vervaardigen van de film, is het mogelijk deze film vervolgens nog in de vaste fase te verstrekken. Daarmee kan men aan de film bijzondere eigenschappen geven door uit de films, tapes of bandjes te vervaardigen met een hoge sterkte en stijfheid. Dergelijke bandjes zijn met name geschikt voor toepassing in de verpakkingsindustrie alsmede voor het vervaardigen van sterke touwvormige voorwerpen met een laag gewicht.

Claims (7)

1- Werkwijze voor het vervaardigen van een film van polyetheen met een dikte van 0,05-5 mm en een breedte van 100-1600 mm door polyetheen tot een voorwerp te persen en met behulp van een schilmachine een film van het vervaardigde voorwerp te verwijderen, met het kenmerk, dat het te vervaardigen voorwerp een cylinder is met een hoogte van 100-1600 mm en als uitgangsmateriaal een polyetheen wordt gebruikt met een intrinsieke viscositeit van 5-50 dl/g.

2* Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat poly-etheenpoeder tot een cylinder wordt geperst bij een temperatuur lager dan het smeltpunt van polyetheen.

3· Werkwijze volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de film een dikte heeft van 0,10-2 mm, een breedte van 400-1000 mm en een lengte van 100 m en meer.

4' Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de film een nabewerking ondergaat door te verhitten boven smelttemperatuur gedurende een korte tijdsduur.

5. Film vervaardigd volgens een werkwijze beschreven in conclusies 1-4.

6. Banden en tapes vervaardigd uit een film beschreven in conclusie 5, met het kenmerk, dat de film na te zijn naverhit wordt gesneden tot bandjes en tapes.

7* Banden en tapes vervaardigd uit een film verkregen volgens een werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de film wordt verstrekt door verhitten beneden het smeltpunt en daarna wordt gesneden tot bandjes of tapes.