NO791822L - Flersjiktfilm. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en flersjiktsfilm,

og nærmere bestemt en flersjikts plastfilm som kan benyttes for fremstilling av søppelsekker.

Generelt finnes der en rekke tidligere kjente plast-

filmer, deriblant flersjiktsfilmer som passer for forskjellige generelle og spesielle anvendelser.

En plastfilm som passer for bruk i fremstilling av søp-pelsekker må ha sterke fysiske egenskaper for å motstå indre og ytre belastninger på sekken. En slik sekk vil også passe for bruk som beholder ved transport av varer. I tillegg til å mot-

stå belastninger, er det meget fordelaktig hvis plastfilmen lett er varmforseglbar for å forenkle fremstillingsoperasjonene for produksjon av sekkene. De varmeforseglede sømmer må være sterke og i stand til å motstå belastninger som har en tendens til å

bryte sømmene.

Økonomien i fremstilling av plastfilm må være gunstig

og tillate høy produksjonshastighet. Generelt er det påvist i tidligere teknikker at l.d. polyolefin enlagsfilmer tilfredstil-

ler mange av de krav for en film som skal benyttes for fremstil-

ling av søppelsekker. Det er påvist at bruk av l.d. polyolefin etlagsfilm for store søppelposer ofte krever en økning i film-

tykkelsen for å tilveiebringe tilfredsstillende fysiske egen-

skaper. Den økte filmtykkelse fører ofte til økte produksjons-omkostninger og betraktes derfor for uønsket for visse anvend-

elser.

Foreliggende oppfinnelse overvinner tidligere problemer

og tilveiebringer en film som kan fremstilles økonomisk med re-

lativt høye hastigheter, og som kan varmeforsegles for å frem-

stille sterke, pålitelige sekker.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse til-veiebringes en flersjiktsfilm som passer for bruk i fremstil ling av søppelsekker, som omfatter et første ytre lag som består av en første, varmeforseglbar polyolefin, et annet ytre lag som består av en annen, varmeforseglbar polyolefin og et kjernelag som består av en blanding av polybtttylen homopolymer, og en polypropylen homopolymer eller kopolymer.

Oppfinnelsen omfatter dessuten en sekk fremstilt fra en flersjiktsfilm.

Foreliggende oppfinnelse"vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av forannevnte flersjiktsfilm som omfatter et trinn for å koekstrodere de nevnte sjikt gjennom en enkel dyseåpning.

Det er blitt bestemt eksperimentelt at ekstrodering av et enkelt lag av en blanding av polybutylen homopolymer og polypropylen polymer, spesielt for lave flyteverdier, ikke fører til en akseptabel film for filmer med en tykkelse på ca. 0,037mm eller mindre.

Således er en enkellagsfilm av blandingen eller en to-lags tynn film med et lag av blandingen uaksepterbar. På disse filmer er tykkelsen ikke jevn og der dannes mange huller i filmen. Tilsynekomsten av et hull påvirker dannelsen av en "boble" v.«?d å utføre ekstroderingsblåsingen.

Passende, varmeforseglbare polyolefiner omfatter kopo-lymerer av etylenvinyl acetat og etylenetyl akrylater som hver har et komoaacpmerinnhold på fra ca. 1 til 30 vektprosent og en smelteindeks på fra ca. 0,3 til ca. 10,0 decigram pr. minutt. Passende polyolefiner omfatter videre polyetylen med en tetthet på fra ca. 0,$) l6 til ca. 0,962 gram pr. cm^ og en smelteindeks på fra ca. 0,1 til ca. 10 deaegram pr. minutt.

Fortrinnsvis har etylenvinyl acetat kopolymer og etylen akrylat kopolymer hver et komonomerinnhold på fra ca. 1 til ca. 20 vektprosent og en smelteindeks på fra ca. 0,3 til ca. 5 decigram pr. minutt.

Fortrinnsvis har polyetylenet en tetthet på fra ca. 0,916 til ca. 0,930 gram pr. cm^ og en smelteindeks på fra ca. 0,1 til ca. 6 decigram pr. minutt.

For kjernelaget har polypropylenpolymeren en tetthet på fra ca. 0,89 til ca. 0,91 gram pr. cm3 og smelteindeks på fra ca. 0,5 til ca. 15 decigram pr. minutt.

Generelt har polybutylen homopolymeren i kjernelaget en tetthet på fra ca. 0,9 til ca. 0,92 gram pr. cm^ og en smelteindeks på fra ca. 0,4 til ca, 10 decigram pr. minutt.

Fortrinnsvis, alle polymerer som benyttes i oppfinnelsen er av filmtypen.

Generelt er gjennomsnittlig tykkelse på filmen ifølge oppfinnelsen på fra ca. 0,012 mm til ca. 0,25 mm. Den gjennomsnittlige tykkelse er fortrinnsvis på fra ca. 0,025 til ca. 0,075 nun. Kjernelaget er fra ca. 10 til ca. 90$ av den generelle tykkelse. Det meste av styrken i filmen skriver seg fra kjernelaget.

Fortrinnsvis er blandingen av polybutylen homopolymer og polypropylen polymer i like mengder. Blandingen kan gå fra ca. 10 til ca. 90 vektprosent av en polymer hvor resten er den annen, fortrinnsvis 2:1 til 1:2.

Generelt kan forskjellige vanlige tilsatsstoffer såsom slippemidler, anti-blokkeringsmidler og pigmenter tilføres filmen ifølge oppfinnelsen i overensstemmelse med vanlig praksis.

Egenskapene av polymerene som er beskrevet i det etter-følgende og likeledes de gjengitte prøveresultater, er blitt målt i overensstemmelse med følgende prøvemetoder:

Tetthet: ASTM D-1505

Smelteindeks: ASTM D-1238

Polypropylen polymer - Tilstand L

Polybutylen homopolymer - Tilstand E

Etylen vinyl-acetat - Tilstand E

Polyetylen polymer - Tilstand E.

Gjennomhullingsmotstand: Generelt omfatter denne prøven at man fører en rundhodet stang med en diameter på ca. 12,5^1111. i et avsnitt på ca.

50 cm pr. minutt mot filmprøve. Belastningen

ved gjennomhulling måles sammen med området under belastning-forlengelseskurven (energi).

Strekkfasthet: ASTM D-882 - Metode A

Strekkenergi: Energien i filmen til brudd for

ASTM D-882 - Metode A.

Gjennomhullingsprøve: ASTM D-I709 (50$ brudd).

Styrke i varmeforsegling: To 2,5 cm.-brede film-strimler forsegles til hverandre i' en sentral del og underkastes ASTM D-882 inntil forbindelsen går opp eller et brudd finner sted.

Elmendorfe riveprøver: ASTM D-1922.

Alle prosentdeler og vektdeler er vektprosent eller vektdeler hvis ikke annet er angitt.

Oppblåsningsforholdet som benyttes er forholdet mellom den flate bredden av det oppblåste filmrøret i forhold til ut-løpsdiameteren på dyseåpningen.

Nedtrekkningsforholdet som benyttes er forholdet mellom den ytre åpning i dysen og tykkelsen av den trukne film.

Illustrerende, ikke-begrensende eksempler på oppfinnelsen er gjengitt nedenunder. Flere andre eksempler kan ut-vikles i lys av de ledende prinsipper som er gjengitt. Eksemplene skal illustrere oppfinnelsen og begrenser den ikke på noen måte.

Tabell 1 viser polymerene som benyttes i eksemplene.

Eksempel 1 og 2

For eksempel 1, ble en flersjiktsfilm ifølge oppfinnelsen fremstilt i overensstemmelse med kjente filmblåsnings koektroderingsmetoder under anvendelse av en trelags spiral-kanaldyse med en diameter på 30 cm. for å fremstille et rør av filmen. En EGAN-dyse ble benyttet. Den ytre dyseåpningen var 0,75 mm. Oppblåsningsforholdet var ca. 3*1 og nedtrekkningsforholdet var ca. 20:1. ;Tre adskilte ekstrudere ble benyttet. Hver ekstruder ble tilført polymer for fremstilling av et av lagene i filmen. Hver ekstruder var plassert for å mate en separat kanal i trelags-dysen. Flersjiktsfilmen ble ekstrudert gjennom en enkel dyseåpning. Når flersjiktsfilmen bare har tre lag, er det mu-lig å ha ytterligere lag ved å benytte tilleggsekstrudere og en flersjiktsdyse med et antall kanaler som tilsvarer det antall ekstrudere som benyttes. ;Hver av de ytre lag og polymer P-E A og kjernelaget var en lik blanding av polymerene P-P A og P-B B. ;Den gjennomsnittlige tykkelse på den resulterende film var ca, 0,037 mm,°S kjernelagets tykkelse var ca. k^ tfo av den totale filmtykkelse. Det indre og ytre lag hadde omtrent samme tykkelse. ;Eksempel 2 var en etlagsfilm av polymer P-E A som også var fremstilt ved en tilsvarende blåseprosess og underkastet tilsvarende oppblåsnings- og nedtrekkingsforhold. ;Tabell 2 sammenligner de fysiske egenskaper i filmene i eksemplene 1 og 2 og omfatter typiske verdier for typiske tidligere kjente filmer med en tykkelse på ca, 0,037 mm. ; Fra tabell 2, er det åpenbart at filmen ifølge oppfinnelsen, eksempel 1, har overlegne fysiske egenskaper i forhold til et-lagsfilmen i eksempel 2 og likeledes til en tidligere kjent film. ;Eksemplene 3«4 og 5;Eksemplene 3»4 og 5 ble utført for å sammenligne de fysiske egenskaper i filmer ifølge oppfinnelsen med forskjellige polypropylen polymerer. Filmene ble fremstilt for eksemplene 3, 4 og 5 i overensstemmelse med fremgangsmåten fra eksempel 1 og nredr det samme ytre lag og det samme forhold for blandingen bort-sett fra at en Egan-dyse med en diameter på 20 cm. og en ytre dyseåpning 87 mm. ble benyttet. Polypropylen polymeren for hver av eksemplene 3»4 og 5 er vist i tabell 3sammens-imes! de målte fysiske egenskaper. Hver av filmene i eksemplene 3»4 og 5 har en gjennomsnittlig tykkelse på ca. 0,37 mm. og tykkelsen i hvert lag var omtrent lik. For hver film var oppblåsningsforholdet ca. 4:1 og nedtrekkningsforholdet ca. 35sl»5» ; Noen variasjon i egenskapene i filmen i eksempel 3 sammenlignet med filmen i eksempel 1 skyldes kanskje forskjellig oppblåsnings- og nedtrekkningsforhold. ;Fra tabell 3 kan man seaat filmen i eksempel 3 har de beste fysiske egenskaper. Fra tabell 1, kan man se at polymer P»P A har en lavere smelteindeks sammenlignet med polymerene P-P B og P-P C og er foretrukket. ;Eksemplene 6 og 7;Eksemplene 6 og 7 ble utført for å sammenligne fysiske egenskaper med filmer med forskjellige tykkelser i kjernelaget. Filmene i eksemplene 6 og 7 ble fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten som ble benyttet for filmene i eksemplene 3 til 5 og hver av disse filmer omfatter sjikt med samme polymer som filmen i eksempel 1, Tabell 4 viser en sammenligning mellom filmene i eksemplene 6 og 7«; ; Tabell 4 viser at kjernelaget gir forbedrede fysiske egenskaper når tykkelsen øker. ;Eksemplene 8 og 9;Eksemplene 8 og 9 ble utført for å sammenligne filmer ;med forskjellige mengder polypropylen-polymer i kjernelaget. Filmene i eksemplene 8 og 9 ble fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten som ble benyttet for filmene i eksemplene 3 til 5. ; ; Fra tabell 5»kan man se at en økning av mengden polypropylen-polymer i kjernelaget reduserer slagegenskapene i filmen ifølge oppfinnelsen. ;Eksemplene 10 og 11;Eksemplene 10 og 11 ble utført for å sammenligne de fysiske egenskaper i to filmer med samme første ytre lag og kjernelag og forskjellig annet ytre lag. For dette formål ble to filmer fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten fra eksemplene 3 til 5 og hver film har en tykkelse på ca. 0,075 mm. i stedet for 0,037 mm. og en sjikt-tykkelse i forholdet 1:2:3. For hver film var det første ytre lag polymer P-E A og kjernelaget en lik blanding av polymer P-P B og P-B A. For eksempel 10, var det annet ytre lag polymer P-E A og for eksempel 11, var det annet ytre lag en lik blanding av polymerene P-E A og ;EVA A.;Tabell 6 viser911samlingen© mellom målte fysiske egen-, skaper i filmene i eksemplene 10 og 11. Dette viser overlegen-heten i blandingen som benyttes i eksempel 11 som varmeforsegl-ende sjikt. ; Eksemplene. 12, 13, Ih . og" 15;Eksemplene 12, 13»14 og 15 ble utført for å sammenligne fysiske egenskaper i filmer med forskjellige blandinger i kjernelaget. En film med en tykkelse på 0,075 mm. og et forhold mellom lagene på 1:2:3 ble fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten for eksemplene 3 til 5«De ytre lag i hver av filmene var polymer P-E A og kjernelaget var en blanding av P-P B og P-B A med et forhold mellom P-P B:P-B A som vist i tabell 7. ; Filmen i eksempel 12 har en tendens til å delaminere under varmeforseglingsprøven slik at en kjerne på 100$ polybutylen er uaksepterbar. Filmen i eksempel 13 var bedre enn filmen i eksempel 12 under varmeforseglingsprøven, og filmene i eksemplene 14 og 15 viste noen delaminering under varmeforsegl-ingsprøven. Tidligere prøver for sammenlignbare filmer med en tykkelse på ca, 0,037 cm, viste ingen delaminering. ;Eksemplene 16, 17 og 18.;Eksemplene 16, 17 og 18 ble utført for ytterligere å sammenligne filmer med kjernelag med forskjellige blandinger. Hver film har tykkelse på ca, 0,037 mm, og forholdet mellom lagene var 1:1:1 og ble fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten i eksemplene 3 til 5«De ytre sjikt i filmene var polymer P-P B mens kjernelagene var en blanding av polymer P-P B og P-B A hvor forholdet mellom P-P B og P-B A er som vist i tabell 8. ; Filmene fra eksemplene 16 og 17 var gode mens filmen i eksempel 18 var meget dårlig. Således er et kjernelag på 100$ polypropylen ikke tilfredsstillende. ;Eksemplene 19 Q£f 20;Eksemplene 19 og 20 ble utført for å sammenligne fysiske egenskaper i to filmer med kjernelag med forskjellige polybutylen homopolymerer. Filmene fra eksemplene 19 og 20 ble fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten for filmen i eksempel 15. Filmen i eksempel 19 var tilsvarende til filmen fra eksempel 15 og filmen i eksempel 20 benyttet P-B B som kjernelaget. De fysiske egenskaper i eksemplene 19 og 20 er vist i tabell 9. Hver film har en tykkelse på ca. 0,075 mm. ; Filmen i eksempel 19 har noe bedre fysiske egenskaper enn filmen i eksempel 20, slik at det viser at den lavere verdi for smelteindeksen for polybutylen er foretrukket. ;Eksemplene 21.22 og 2 3;Eksemplene 21, 22 og 23 ble utført for å sammenligne ;fysiske egenskaper i filmer med forskjellige forhold mellom lagene. Filmene i eksemplene 21, 22 og 23 ble fremstilt med ytre lag av polymer P-E A og kjernelag av en blanding av like mengder av polymerene P-P B og P-B B. Den samme fremgangsmåte som er ;beskrevet i eksemplene 3 til 5 ble benyttet, men forholdet mellom sjiktene i de respektive filmer er som vist i tabell 10. Filmtykkelsen var i hvert eksempel ca. 0,037 mm. ; ; Eksempel 21 hadde den største kjernetykkelse og også de beste fysiske egenskaper. ;Eksemplene 24 og 25.;Eksemplene 24 og 25 ble utført for å måle de fysiske egenskaper i to filmer fremstilt i overensstemmelse med eksem-pfi!_-i,o-—*"~ " plåsningsforhold som er vist i tabell 10. \ 4& >r juc eUbte- tt-- : : iaUlL 10, .'ise på0,075mm.

CHv^ Jo^ ^^..{^j Tabell10

Filmen i eksempel 25 med høyere oppblåsningsforhold hadde noe bedre fysiske egenskaper og er foretrukket.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til eksakte detaljer som er vist og beskrevet, idet åpenbare modifikasjoner vil opp-fattes av de som kjenner de foreliggende teknikker.

Claims (2)

1. En flersjiktsfilm som passer for bruk i fremstilling av søppelsekker karakterisert ved at den omfatter et første ytre lag som består av en første, varmeforseglbar polyolefinj et annet ytre lag som består av en annen varmeforseglbar polyolefin og et kjernelag som omfatter en blanding av polybutylen homopolymer og en polypropylen homopolymer eller kopolymer,

2. Flersjiktsfilmen ifølge krav 1, karakterisert ved at minst en av de nevnte polyolefiner omfatter polyetylen med en tetthet på fra 0,916 til 0,962 gram pr, kubikk-centimeter og med en smelteindeks på fra ca, 0,1 til ca, 10 decigram pr,-minutt, 3» Flersjiktsfilmen ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte polyetylen har en tetthet på fra ca, 0,916 til ca. 0,930 gram pr. kubikk-centimeter og en smelteindeks på fra ca. 0,1 til ca. 6,0 decigram pr. minutt. k, Flersjiktsfilmen ifølge krav 1, karakterisert ved at minst en av de nevnte polyolefiner omfatter en kopolymer og etylenetylakrylat eller etylenvinyl acetat, hvor nevnte kopolymer har et komonomer-innhold på fra ca. 1 til ca. 30 vektprosent og en smelteindeks. på fra ca. 0,3 til ca. 10,0 decigram pr. minutt. 5» Flersjiktsfilmen ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte kopolymer har et komonomer-innhold på fra ca. 1 til ca. 20 vektprosent og en smelteindeks på fra' ca. 0,3 til ca. 5» 0 decigram pr. minutt. 6. Flersjiktsfilmen ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte polypropylen homopolymer eller kopolymer har en tetthet på fra ca. 0,89 til ca.Q91j gram pr, kubikk-centimeter og en smelteindeks på fra ca, 0,5 til ca, 15» 0 decigram pr, minutt, 7, Flersjiktsfilmen ifølge krav. 1, karakterisert ved at nevnte polybutylen homopolymer har en tetthet på fra ca, 0,90 til ca. 0,92 gram pr, kubikk-centimeter og en smelteindeks på fra ca. 0,4 til ca. 10,0 decigram pr. minutt. 8. Flersjiktsfilmen ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte blanding omfatter fra ca. 10 til ca. 90 vektprosent av nevnte polybutylen homopolymer og fra ca. 90 til ca. 10 vektprosent av nevnte polypropylen homopolymer eller kopolymer. 9» Flersjiktsfilmen ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet mellom nevnte polybutylen-homopolymer og nevnte polypropylen homopolymer eller kopolymer er fra ca. 1:2 til ca. 2:1. 10. Flersjiktsfilmen ifølge krav 9»karakterisert ved at vektforholdet er ca. 1:1, 11. Flersjiktsfilmen ifølge krav 1, karakterisert ved at tykkelsen av nevnte film er fra ca, 0,012 til ca, 0,25 mm. 12. Flersjiktsfilmen ifølge krav 11, karakterisert vedat tykkelsen av nevnte film er ca, 0,037 mm. 13. Flersjiktsfilmen ifølge krav 1, karakterisert ved at tykkelsen av nevnte film er ca. 0,075 mm. 14. En sekk ku .a rakterisert ved at den er fremstilt fra flersjiktsfilmen ifølge krav 1, 15. En fremgangsmåte for fremstilling av en flersjiktsfilm karakterisert ved at tre adskilte ekstrudere tilføres henholdsvis første og annen varmeforseglbare polyolefiner, og en blanding av polybutylen homopolymer, og en polypropylen homopolymer eller kopolymer hvor hver ekstruder mater en separat kanal av en flersjiktsdyse og ved at man ekstroderer gjennom en enkel dyseåpning en flersjiktsfilm som omfatter første og annet ytre lag av henholdsvis nevnte første og annen polyolefin, og et kjernelag som omfatter nevnte blanding. 16. En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at minst en av de nevnte polyolefiner består av polyetylen med en tetthet på fra 0,9l6 til 0,962 gram pr. kubikk-centimeter og en smelteindeks på fra ca, 0,1 til 10,0 decigram pr. minutt, 17. En fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at nevnte polyetylen har en tetthet på fra ca. 0,916 til 0,930 gram pr. kubikk-centimeter og en smelteindeks på fra 0,1 til 6,0 decigram pr. minutt. 18. En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at minst en av de nevnte polyolefiner består av en kopolymer av etylenetylakrylat og etylen vinyl-acetat, hvor nevnte kopolymer har et komonomerinnhold på fra ca. 1 til ca. 30 vektprosent, og en smelteindeks på fra 0,3 til ca. 10,0 decigram pr. minutt. 19• En fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at nevnte kopolymer har et komonomerinnhold på fra ca. 1,0 til ca. 20 vektprosent og en smelteindeks på fra ca. 0,3 til ca. 5» 0 decigram pr. minutt. 20, En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at nevnte polypropylene homopolymer eller kopolymer har en tetthet på fra ca. 0,89 til ca. 0,91 gram pr. kubikk-centimeter og en smelteindeks på fra ca. 0,5 til ca. 15» 0 decigram pr. minutt. 21, En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at nevnte polybutylene homopolymer har en tetthet på fra ca. 6,90 til ca. 0,92 gram pr. kubikk-centimeter og en smelteindeks på fra 0,4 til ca. 10,0 decigram pr. minutt. 22, En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at nevnte blanding omfatter fra ca. 10 til ca, 90 vektprosent av nevnte polybutylene homopolymer og fra ca, 90 til ca, 10 vektprosent av nevnte polypropylene homopolymer eller kopolymer, 23, En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at vektforholdet av nevnte polybutylene homopolymer og nevnte polypropylene homopolymer eller kopolymer er fra ca, 1:2 til ca, 2:1, 24, En fremgangsmåte ifølge krav 23»karakterisert ved at vektforholdet er ca, 1:1, 25, En fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at tykkelsen av nevnte film er fra ca, 0,012 til ca, 0,25 mm, 26, En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at tykkelsen av nevnte film er ca, 0,037 mm, 27» En fremgangsmåte ifølge krav 15»karakterisert ved at tykkelsen av nevnte film er ca, 0,075 mm. 28. En fremgangsmåte ifølge krav 15 % karakterisert ved at man innfører ytterligere et trinn hvor en sekk fremstilles fra en del av nevnte film. 29. En fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at nevnte sekk fremstilles ved varmeforsegling.