SE460534B - Flerskiktsfilm med kaernskikt av linjaer polyeten och ytterskikt av etenpolymer - Google Patents

Description

4so 534* , med "värm2krympbarhet", varvid dessa uttryck anger ett material som har utsatts för sträckning och härdning eller stelning genom kylning i dess sträckta dimensioner. Ett orienterat (dvs. värmekrympbart) material tenderar att återgå till dess ursprungliga icke sträckta dimensioner, när det upphettas till lämplig temperatur under dess smälttemperaturområde.

Om man återgår till den grundläggande processen för framställ- ning av filmen såsom har diskuterats ovan, kan man se, att filmen, sedan den väl har strängsprutats och inledningsvis avkylts för att svalna, därefter på nytt upphettas till dess område för oriente- ringstemperaturen och orienteras. Sträckningen till orientering kan åstadkommas på många sätt, såsom t.ex. medelst tekniken med "blåst bubbla" eller "tenter framing". Dessa uttryck är välkända för fack- mannen på området och hänför sig till oriehteringssteg, varigenom materialet sträckes i tvärsnitts- eller tvärriktningen (TD) och i längd- eller maskinriktningen (MD). När filmen har sträckts, kyles den snabbt för att härda eller låsas i den orienterade molekylkon- figurationen.

Efter låsning i den orienterade molekylkonfigurationen kan filmen sedan lagras i rullar och användas för att tätt förpacka en mångfald föremål. I detta avseende gäller att den produkt, som skall förpackas, först inneslutes i det värmekrympbara materialet genom värmeförsegling av krympfilmep till sig själv, när detta är nödvän- digt. Därefter utsättes den förseglade produkten för förhöjd tempe- ratur, t.ex. genom att produkten bríngas att passera genom en varm- lufts- eller varmvattentunnel. Detta gör att filmen krymper runt produkten för att ge en tät inslagning som noggrant överensstämmer med produktens konturer.

Ovanstående generella beskrivning av framställningen av fil- mer är ej avsedd att vara uttömmande, eftersom denna process är väl- känd för fackmannen på området. Se t.ex. de amerikanska patentskrif- terna 4 274 900, 4 229 241, 4 194 039, 4 188 443, 4 048 428, 3 821 182 och 3 022 543. Innehållet i dessa patentskrifter upptas härmed i föreliggande text.

Många variationer av den ovan beskrivna generella process- idén finns tillgängliga för fackmannen på området beroende på den slutliga användning, för vilken filmen skall utnyttjas och de karak- teristika som man önskar bibringa filmen. Exempelvis kan molekyler- na i filmen förnätas under bearbetningen för att förbättra filmens 3 460 554 beständighet mot förstöring och andra karakteristika. Förnätning och metoder för förnätning är välkända inom tekniken. Förnätning kan åstadkommas genom bestrålning av filmen, eller alternativt kan den åstadkommas kemiskt under användning av peroxider. En annan tänkbar processvariation innebär applicering av en fin dimma av silikonspray på insidan av det nyextruderade materialet för att förbättra materialets vidare bearbetningsbarhet. Ett sätt för att åstadkomma sådan inre applicering beskrivs i den kanadensiska patentskriften nr 1 198 56l,varvBi gäller att dess innehåll härmed upptages i föreliggande text.

Polyolefinfamiljen och speciellt polyetenfamiljen av krymp- filmer tillhandahåller ett brett område av fysikaliska och presta- tionskarakteristika, såsom krympkraft (den kraft som en film utövar per enhetsarea av sitt tvärsnitt under krympning), graden av fri krympning (den reduktion i linjär dimension i en speciell riktning som ett material undergår när det utsättes för förhöjd temperatur i fritt tillstànd), draghållfasthet (den största kraft som kan app- liceras på en enhets yta av filmen innan den börjar slitas sönderj, förseglingsbarhet, krymptemperaturkurva (sambandet mellan krympning och temperatur), rivinitiering och -beständighet (den kraft vid vilken en film börjar rivas sönder och fortsätter att rivas sönder), optiska egenskaper (glans, ljusdiffusion och genomsynlighet för materialet) samt dimensionsstabilitet (förmågan hos filmen att åter- gå till sina ursprungliga dimensioner under olika typer av lagrings- betingelser). Filmkarakteristika spelar en betydande roll vid va- let av en speciell film, och de skiljer sig för varje typ av för- packningstillämpníng och för varje förpackning. Man måste härvid beakta produktens storlek, vikt, form, styvhet, antal produktkompo- nenter, andra förpackningsmaterial, som kan användas tillsammans med filmen, och den tillgängliga typen av förpackningsutrustning.

Mot bakgrund av de ovan diskuterade fysikaliska egenskaperna för polyetenfilmer och dessutom mot bakgrund av de otaliga till- lämpningar, för vilka dessa filmer redan har utnyttjats och för vilka de kan komma att utnyttjas i framtiden, inser man lätt att behovet av att hela tiden förbättra någon av-eller samtliga av de ovan beskrivna fysikaliska egenskaperna för dessa filmer är stort och naturligtvis föreligger hela tiden. 460 534 SYFTEN MED UPPFINNINGEN Ett generellt syfte med uppfinningen är följaktligen att åstadkomma en värmekrympbar polyolefinfilm, som representerar en förbättring i förhållande till de filmer som har använts tidigare enligt den kända tekniken.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en polyolefinfilm med förbättrad krympspänning.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad polyolefinkrympfilm med förbättrade optis- ka egenskaper. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en poly- olefinkrympfilm med brett krymptemperaturområde.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en förbättrad polyolefinkrympfilm med förbättrad förseglingsbar- het. Ännu ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en polyolefinkrympfilm med förbättrad beständighet mot sönder- rivning.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma en poly- olefinkrympfilm med förbättrad maskinbearbetbarhet.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadï komma en förbättrad polyetenkrympfilm, i xilken man utnyttjar an- tingen en linjär polyeten med låg densitet eller en linjär poly- eten med medeldensítet som beståndsdel i ett kärn- och/eller mel- lanliggande skikt.

Dessa och andra syften uppnås medelst den häri beskrivna polyolefínkrympfilmen.

DEFINITIONER Såvida inget annat anges och definieras eller begränsas inne- fattar uttrycken "polymer" eller "polymerharts", såsom de användes häri, generellt homopolymerer, sampolymerer, terpolymerer, segment- polymerer, ymppolymerer, slumpvisa och alternerande polymerer.

Såsom uttrycket "smältflytning“ eller "smältflytindex" an- vändes häri, avser det den mängd, uttryckt i gram, av ett termo- plastískt harts som kan pressas igenom en given öppning under ett speciellt tryck och vid en speciell temperatur under tio minuter, såsom beskrivs i ASTM D 1238. ~ß . 460 534 Uttrycket "kärna" eller "kärnskikt" betyder i föreliggande fall ett skikt i en flerskiktsfilm vilket på båda sidor omges av ytterligare skikt.

Såsom uttrycket "hud" eller "hudskikt" användes häri, bety- der det ett yttre (dvs. yt)skikt av en flerskiktsfilm.

Uttrycket "mellanliggande" eller "mellanliggande skikt" av- ser i föreliggande fall ett skikt av en flerskiktsfilm som är var- ken ett kärnskikt eller ett hudskikt.

Såsom uttrycket "polyeten med låg densitet" (LDPE) användes häri, avser det homopolymerer av eten med en densitet av från 0,910 :in 0,925. ' Såsom uttrycket "linjär polyeten med låg densitet" (LLDPE) användes häri, hänför det sig till en sampolymer av eten och 8% eller mindre av buten, okten eller hexen med en densitet av från 0,910 till 0,925 och vari molekylerna innefattar långa kedjor med få eller inga grenar eller förnätade strukturer.

Såsom uttrycket "linjär polyeten med medeldensitet" (LMDPE) användes häri, avser det en sampolymer av eten och mindre än 8% buten, okten eller hexen med en densitet av från 0,926 till 0,940 och vari molekylerna innefattar långa kedjor med få eller inga grenar eller förnätade strukturer.

Uttrycket "eten-vinylacetatsampolymer" (EVA) avser i före- 'liggande fall en sampolymer bildad av eten- och vinylacetatsmono- merer vari de från eten härledda enheterna är närvarande i huvud- mängder och de från vínylacetat härledda enheterna är närvarande i minoritetsmängder.

Såsom uttrycket "eten-propensampolymerfi (EPC) användes häri, avser det en sampolymer bildad av eten- och propenmonomerer vari de från propen härledda enheterna är närvarande som huvudbestånds- del och de från eten hårledda enheterna är närvarande som minori- tetsbeståndsdel.

Uttrycket "propenhomopolymer" (BP) avser i föreliggande fall ett termoplastiskt harts med en densitet av approximativt 0,90 och erhållen genom polymerisation av propen med lämpliga katalysato- rer, såsom är välkänt inom tekniken~ SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN _ _ Det har upptäckts, att en böjlig, värmekrympbar termoplastisk förpackningsfilm med önskvärd kombination av fysikaliska egenska-0 460 534 per, såsom krympspänning, optiska karakteristika, skärbarhet, förseglingsbarhet, krymptemperaturområde och rivbeständighet har åstadkommits medelst den böjliga, termoplastiska förpacknings- filmen i flera skikt enligt föreliggande uppfinning. Denna fler- skiktsfilm innehåller ett kärnskikt innefattande linjär polyeten med låg densitet eller linjär polyeten med meddeldensitet och två hud- eller ytterskikt innefattande en eten-propensampolymer, och den uppvisar ett medelvärde av den fria krympningen i maskin- riktningen vid 93°C av åtminstone ca 12 % och ett medelvärde av den fria krympningen i tvärriktningen vid 93OC av åtminstone ca 17 %. En föredragön treskikts-utföringsform innefattar även, för- utom ovannämnda "kärn"-skikt, två hudskikt, som vardera innefat- tar en blandning av en propenhomopolymer och en eten-propensam- polymer. Företrädesvis är flerskiktsfilmen orienterad så att den är värmekrympbar i minst en riktning.

Flerskiktsfilmen kan kombineras med andra polymera material för specifika tillämpningar. Exempelvis kan relativt tunna skikt tilläggas på endera eller båda sidorna av den grundläggande före- dragna treskíktsstrukturen för att förbättra förseglingshàllfast- heten eller för att sänka gas- och fuktpermeabiliteten.

En annan utföringsform av föreliggande uppfinning utgöres av en filmstruktur med fem skikt. En föredragen femskiktsstruktur in- nefattar samma kärn- och hudskikt som vid den ovan diskuterade treskiktsstrukturen och innefattar dessutom två mellanliggande skikt, som vardera innefattar en blanding av en eten-vinylsampoly- mer och antingen ett jonomert harts eller en linjär polyeten med låg densitet. Det antas f.n. att en linjär polyeten med medelden- sitet också kan ersätta den linjära polyetenen med låg densitet i mellanskiktet.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 är en tvärsnittsvy av en föredragen treskiktsutfö- ringsform enligt föreliggande uppfinning.

Figur 2 är en tvärsnittsvy av en föredragen femskiktsutfö- ringsform av föreliggande uppfinning.

BESKRIVNING AV DE FOREDRAGNA.UTFORINGSFORMERNA Av figur 1, som är en tvärsníttsvy av en föredragen utförings- form med tre skikt enligt föreliggande uppfinning, ser man att 7 460 534 denna utföringsform innefattar ett kärnskikt 2 och hudskikt 1 och 3. Det föredragna tjockleksförhàllandet för de tre skikten av 1/3/1 demonstreras i figur 1. En föredragen beståndsdel för kärn- skiktet 2 innefattar en linjär polyetenpolymer med låg densitet.

Det kan dock antas att linjär polyetenpolymer med medelhög densi- tet i stället kan användas som beståndsdel i kärnskiktet utan nämn- värd förändring av egenskaperna för den slutliga filmprodukten.

Kärnskiktet 2 innefattar linjär polyeten med låg densitet (alter- nativt linjär med medeldensitet), eller också kan kärnskiktet 2 innefatta en sampolymerblandning av linjär polyeten med låg densi- tet (alternativt linjär polyeten med medeldensitet) med antingen en (a) eten-propensampolymer eller (b) eten-vinyl8C6taïSfimP0lymef eller (c) eten-vinylacetatsampolymer blandad med ett jonomert harts eller (d) polyeten med låg densitet. Sålunda kan de olika bland- ningarna för kärnskiktet 2 i enlighet med föreliggande uppfinning väljas ur följande grupper. (1) 10-100% LLDPE biañdad med o-90% EPC e11er (2) 10-100% LMDPE blandad med 0-90% EPC eller (3) 10-80% LLDPE blandad med 20-90% EVA eller (4) 10-80% LMDPE blandad med 20-90% EVA eller ä (S) 10-80% LLDPE blandad med 10-80% EVA och 10-80% jonomert harts eller (6) 10-80% LMDPE blandad med 10-80% EVA och 10-80% jßnomert harts eller n (7) 10-80% LLDPE blandad med 20-90% LDPE eller _ (8) 10-80% LMDPE blandad med 20-90% LDPE.

LLDPE användes häri som en förkortning för linjär polyeten med låg densitet enligt ovanstående definition. LMDPE användes häri som förkortning för linjär polyeten med medeldensitet enligt ovanstående definition. EPC användes häri somien förkortning för en eten-propensampolymer enligt ovanstående definition. EVA använ- des häri som en förkortning för en eten-vinylacetatsampolymer en- ligt ovanstående definition. Uttrycket jonomert harts användes häri för att i allmänna ordalag beskriva gruppen av jonomera hartser. Ett av de mera noterbara av de jonomera hartserna saluföres under varu- märket Surlyn av du Pont.

Mina.försök har avslöjat att en speciellt föredragen samman- sättning för kärnskiktet består i huvudsak av linjär polyeten med låg densitet. Detta material kan erhållas från Dow Chemical Company ZS 460 534 under varubeteckningen Dowlex 2045.

För att återgå till figur l och speciellt till hudskikten 1 och 3 gäller att lämpliga sammansättningar för hudskiktet kan väl- jas ur följande grupper: (1) EPC eller (2) 70-90% EPC blandad med 1o=soz PP eller (3) 70-90% EPC blandad med 10-30% LLDPE eller (4) 70-90% EPC blandad med 10-30% LMDPE.

För samtliga förkortningar gäller vad som har angivits ovan i samband med sammansättningarna för kärnskikten. Dessutom använ- des PP häri som en förkortning för en propenhomopolymer enligt ovan- stående definition. Försök har också visat att en speciellt föredra- gen sammansättning för hudskiktet väsentligen består av en blandning av 20% PP och 80% EPC.

Propenhomopolymeren kan erhållas från Hercules Chemical Com- pany under varubeteckningen PD064. Eten-propensampolymeren kan er- hållas från Soltex Chemical Company under varubeteckningen 42X01 eller alternativt från Solvay Chemical Company under varubeteck- ningen KS400.

För föreliggande beskrivning och krav gäller att samtliga procenthalter avser viktprocent. l För föreliggande beskrivning och krav gäller vidare att alla hänvisningar till densitet avser g/cm3.

Sammanfattningsvis gäller att mina försök har visat att en speciellt föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning inne- fattar ett kärnskikt, som i huvudsak utgöres av linjär polyeten med låg densitet, och hudskikt, som väsentligen består av en blandning av ZOÉ propenhomopolymer och 80% eten-propensampolymer. Även om de ovan omtalade treskiktssammansättningarna generellt föredras framför strukturer med mer än tre skikt som ett resultat av ekonomin i samband med tillverkningen, har jag även framställt olika femskiktssammansättningar, vilka också är tillfredsställande vad beträffar fysikaliska egenskaper. Kostnaden för tillverkning av en femskiktsfilm är dock vanligtvis större än för en treskiktsfilm.

Figur 2, som är en tvärsnittsvy av en föredragen.femskikts- film enligt föreliggande uppfinning, visar det föredragna skikt- tjockleksförhållandet av 2/2/1/2/2. Kärnskiktet 6 kan_innefatta vil- ken som helst av de kärnskiktssammansättningar som har diskuterats l ,ovan i samband med kärnskiktet 2 i treskiktsutföringsformen. Dess- - Alathon 3137. Det jonomera hartset kan erhållas från du Pont Chemical ,Acrawax C). Ett föredraget silikonspray är en flytande po1yorgano~ 9 460 554 utom kan kärnskiktet väsentligen bestå av antingen (1) en eten_ propensampolymer (EPC) eller (2) en eten-vinylacetatsampolymer (EVA).

Hudskikten 4 och 8 i femskiktsutföringsformen kan innefatta vilken som helst av de hudskiktssammansättningar som har diskuterats ovan i samband med hudskikten 1 och 3 i utföringsformen enligt fi- gur 1 med tre skikt.

Utföringsformen enligt fig. 2 med fem skikt innefattar även mellanliggande skikt 5 och 7. Dessa mellanskikt kan innefatta vil- _;¿- ken som helst av de kompositioner som har beskrivits ovan i samband Z É med kärnskikt 2 i utföringsformen med tre skikt. Dessutom kan sam- mansättning för de mellanliggande skikten 5 och 7 väljas ur följan- de ytterligare grupper. (1) EVA eller (2) 20-80% LLDPE blandad med 20-80% jonomert harts eller (3) 20-80% LMDPE blandad med 20-80% jonomert harts. pg) Mina försök har visat, att en speciellt föredragen femskikts- ÜV struktur innefattar hudskikten 4 och 8, vilka väsentligen består av en eten-propensampolymer (EPC), mellanskikten 5 och 7, som väsent- ligen består av en blandning av 90% eten-vinylacetatsampolymer och % jonomert harts, och ett kärnskikt 6, som väsentligen består av en linjär polyeten med låg densitet. Ifrágavarande EPC kan erhållas från Soltex Chemical Company under varubeteckningen 42X01. EVA kan erhållas från du Pont Chemical Company under varubeteckningen Company under varumärket Surlyn och har benämningen Surlyn 1601.

LLDPE kan erhållas från Dow Chemical Company under varubeteckningen Dowlex 2045. i Fackmannen pà omrâdet inser lätt att samtliga av de ovan an- givna viktprocenthalterna kan utsättas för vissa variationer. Dess- utom kan dessa procenthalter variera nagot som ett resultat av att man införlivar eller utnyttjar tillsatsmedel, såsom den ovan omta- lade silikondimman eller medel såsom glid- och anti-blockeringsme- del. Ett föredraget anti-blockeringsmedel är kiseldioxid, som är tillgänglig från Johns Manvílle under varubeteckníngen White Mist.

Föredragna glidmedel är erukamid (saluförd av Humko Chemical under varubeteckningen Kemamide E) och stearamíd (saluförd av Humko Chemi- cal Company under varubeteckningen Kemmfiflß S) och N,N'-dioleoyl- etylendiamin (saluförd av Glyco Chemical under varubeteckningen 460 554 siloxan tillverkad av General Electric under varubeteckningen General Electric SF18-polydimetylsiloxan.

De generella områdena för användning av dessa tillsatsmedel är följande: (1) Kiseldioxid - 250 - 3000 ppm (2) Acrawax C: 200 - 4000 ppm (3) Erukamid: 200 - 5000 ppm (4) Stearamid: 200 - 5000 ppm (5) Si1ikonspray:0,5ngft2 - och mera När uttrycket "består väsentligen av" användes i föreliggan- de beskrivning och krav, är det icke avsett att utesluta vissa pro- centuella variationer eller tillsatsmedel och medel av detta slag.

Ytterligare skikt och/eller mindre mängder av tillsatsmedel av de ovan beskrivna typerna kan sättas till antingen treskikts- eller femskiktsstrukturen enligt föreliggande uppfinning, såsom har beskrivits, men försiktighet mäste härvid iakttas så att man inte på ett ogynnsamt sätt förändrar önskvärda ki mpspänningar, krymp- egenskaper, optiska egenskaper och andra karakteristika för fler- skiktsfilmen enligt föreliggande uppfinning.

Vid det föredragna förfarandet för framställning av flerskikts- krympfilmen av linjär polyeten med låg densitet eller medeldensitet enligt föreliggande uppfinning är de grundläggande stegen blandning av polymererna för de olika skikten, samsträngsprutning av skik- :en :in biidning av en fierskikrsfiim e°eh därefter snaekning av filmen för att biaxiellt orientera densamma. Dessa steg och ytter- ligare önskvärda steg kommer att förklaras i detalj nedan.

Förfarandet börjar med att man blandar ràmaterialen (dvs, polymera hartser) i de önskade proportionerna och intervallen såsom har angivits ovan. Hartserna köpes vanligen från en firma i pellet- form och kan blandas i vilken som helst av ett antal kommersiellt tillgängliga blandare, såsom är välkänt inom tekniken. Under bland- níngsprocessen införlivas även eventuella tillsatsmedel och/eller medel som man önskar använda.

De blandade hartserna och de utnyttjade tillsatsmedlen och/ eller medlen matas därefter in i matartrattarna till strängsprut=* maskiner, som matar strängsprutningsmunstycken. För treskiktsfilmen mäste minst tre strängsprutmaskiner användas, om varje skikt skall ha olika sammansättning. Två strängsprutmaskiner matar de material som är önskvärda för de inre och yttre hudskikten, och den andra- _.. ...mha-_- 11 460 534 strängsprutmaskinen matar det linjära polyetenmaterial med låg el- ler medelhög densitet som önskas för användning i kärnskiktet. Yt- terligare strängsprutmaskiner kan användas, om så önskas. Företrä- desvis samsträngsprutas materialen i form av ett rör med en diame- ter, som är beroende av sträckningsförhållandet och den önskade slut- liga diametern. Detta samsträngsprutade rör är relativt tjockt och benämnes "tejpen". Cirkulära samsträngsprutmunstycken är välkända inom tekniken och kan köpas av ett antal tillverkare. Förutom rör- formig samsträngsprutning kan spaltmunstycken användas för att sam- strängspruta materialet i plan form. Välkända enkel- eller fler- skikts-strängsprutningsbeläggningsprocesser kan också användas, om så önskas.

Ett ytterligare processteg, som kan användas, är att bestrå- la tejpen eller det oexpanderade röret eller arket genom att det bombarderas med högenergielektroner från en accelerator\för att förnäta materialen i tejpen. Förnätningen ökar väsentligt den struk- turella hällfastheten för filmen eller den kraft, med vilken mate- rialet kan sträckas, innan det slites sönder, när filmmaterialen till övervägande delen utgöres av eten, såsom polyeten eller eten- vinylacetat. Bestrålningen förbättrar även de optiska egenskaperna för filmen och förändrar filmens egenskaper vid högre temperaturer.

Om ett bestràlningssteg användes, är en föredragen bestrålningsdos- nivå inom omrâdet från 0,SMR till 12,0MR. MR är en förkortning för megarad. En megarad är 1 x 106 rad, varvid en rad är den kvantitet joniserande strålning som resulterar i absorption av 100 erg energi per gram bestrålat material oberoende av strålningskällan. I vissa fall kan det vara önskvärt att först sträcka flerskiktsfilmen och därefter bestråla densamma, eller också kan, om beläggning i en följd användes, ett skikt eller en grupp av skikt bestrålas och därefter kan ett annat skikt eller andra skikt tillsättas före det sista sträcknings- och orienteringssteget.

Såsom har angivits ovan innebär ett ytterligare eventuellt processteg applicering av ett fint kiselspray på insidan av den nysträngsprutade tejpen. Detaljerna för detta processteg beskrivs i den kanadensiska patentskriften nr 1198 SH, VBTS innehåll här- med upptages i föreliggande text.

Efter samsträngsprutningen, kylning eller snabbkylning och, E om så önskas, bestrálning återupphettas den strängsprutade tejpen “och utsättes densamma för kontinuerlig uppblåsning medelst ett i 'n __ _. _... ...,..._.. i....-......-. .,.....v..-«_«.--w-~.-,fi -. 1S Zö 460 534 ll inre lufttryck till en bubbla, varigenom den smala tejpen med tjocka väggar omvandlas till en bred film med tunna väggar av den önskade filmtjockleken. Denna process benämnes ibland "tekniken med ínnesluten bubbla" för orientering eller "räckning". Efter sträckning tömmes bubblan på luft och filmen lindas upp på semi- finish-rullar kallade "fabriksrullar". Räckningsprocessen oriente- rar filmen genom att den sträckes i tvärriktningen och i viss ut- sträckning i längdriktningen för omgruppering av molekylerna och för att sålunda förläna filmen krympegenskaper och modifiera fil- mens fysikaliska karakteristika. Ytterligare sträckning i längd- riktningen eller maskinriktningen kan åstadkommas genom rotering av hoppressningsvalsarna vilka bidrar till att den "blåsta bubblan" kollapsar med högre hastighet än för de rullar som bidrar till att transportera den àterupphettade "tejpen" till räckningsytan eller ytan för den blåsta bubblan. Alla dessa orienteringsmetoder är väl- kända inom tekniken. För att ytterligare beskriva och förklara om- fattningen av min uppfinning för fackmannen på omradet presenteras följande exempel.

EXEMPEL I En fenskiktsstruktur med ett approximativt skikttjockleks- förhållande av 2/2/1/2/2 strängsprutades under användning av fyra strängsprutmaskiner. Strängsprutmaskin nr 1, vilken matade munstycks- öppningarna för de båda mellanliggande skikten, tillfördes en bland- ning av 90% eten-vinylacetatsampolymer (121 vinylacetat) [Älathon 3137 (smältindex 0,517 och 10% jonomert harts [Éurlyn 1601 (densi- tet 0,940, smältindex 1,41]. Blandningen innehöll 1100 ppm erukamid [Kemamid 57 och 1100 ppm stearamid [Kemamide Qj. Strängsprutmaskin nr 2, som matade munstycksöppningen för kärnskiktet, tillfördes 100% linjär polyeten med lag densitet [Dowlex 2045 (densitet 0,920, smältindex 1,01]. Strängsprutmaskinerna nr 3 och 4, vilka vardera matade en munstycksöppning för ett hudskikt, tillfördes bada 100% eten-propensampolymer (3,5% eten) Lšoltex 42X01 (smältflytning 4,51] blandad med 100 ppm erukamid [Kemamide §], 1100 ppm stearamid [Xena- mide S] och 1100 ppm kiseldioxid Lfiwhite Mistflj. ' Strängsprutmaskin nr 1 hölls vid en temperatur inom området 199-218°C. Strängsprutmaskin nr 2 hölls vid en temperatur inom om- rådet 210-243°C. Strängsprutmaskin nr 3 hölls vid en temperatur inom omrâdet 177-188°C och strängsprutmaskin nr 4 hölls vid en tempera- 'tur inom området 174-185°C. Det cirkulära munstycketuhölls vid en \ 460 534 temperatur inom området 199-224°C.

Efter strängsprutning av skikten genom den 254 mm cirkulära munstycksöppningen kyldes det rörformiga extrudatet, som hade en tejptjocklek av ca 0,38 mm och en rörbredd av ca 24,3 cm, genom att det bringades att passera genom ett kallvattenbad med en hastig- het av ca 11,3 m per minut. Röret återupphettades därefter för orien- tering genom att det bringades att passera genom en upphettningszon eller en ugn vid 11,6 m per minut. Ugnen upphettades medelst hori- sontella, vertikala och ångupphettningselement. I detta exempel hölls det horisontella upphettningselementet vid 93cC. De vertikala upp- hettningselementen hölls vid 149°C och ångelementet, som tillförde ånga medelst passage genom rör eller mantlar belägna inuti ugnen, matades med ånga vid 13,8 kPa.

Efter upphettning på det ovan beskrivna sättet utsattes det rörformiga extrudatet för uppblåsning och sträckning i tvärríkt- ningen approximativt till 4,8 till 1 samt i längdriktningen approxi- mativt 4,3 till 1. Därefter kyldes filmen medelst snabbkylning med vatten för ínlåsning av den orienterade strukturen. Den slutliga filmtjockleken var approximativt 75 gauge.

De försöksdata, som erhölls för denna filmkomposition, redo- visas i tabell I, som följer efter beskrivningen av övriga exempel.

EXEMPEL II En femskiktsstruktur med ett approximativt skikttjockleksför- hållande av 2/2/1/2/2 strängsprutades genom användning av fyra sträng- sprutmaskiner. Strängsprutmaskin nr 1, som matade munstycksöppning- arna för de båda mellanliggande skikten, tillfördes en blandning omfattande 50% eten-vínylacetatsampolymer (12% vinylacetat) [Älathon 3137 (smältindex 0,51] och 50% linjär polyeten med låg densitet [Dowlex 2045 (densitet 0,920, smältindex 1,01], som även innehöll 1100 ppm erukamid [Kemamide Ej. Strängsprutmaskin nr 2, som matade munstycksöppningen för kärnskiktet, tillfördes 100% linjär polyeten med låg densitet [Dowlex 2045 (densitet 0,920, smältindex 1,01].

Strängsprutmaskinerna nr 3 och 4, som vardera matade en munstycks- öppning för ett hudskikt och som båda tillfördes 100% eten-propen- sampoiymer (2,7$ eten) [Anco x-193 (smäuflytning 2,317 med 1100 ppm erukamid [Kemamide E] och 1100 ppm kisel [White Mistj.

I Strängsprutmaskin nr 1 hölls vid en temperatur inom området 207-213°C. Strängsprutmaskin nr 2 hölls vid en temperatur inom områ- det 204-246°C. Strängsprutmaskin nr 3 hölls vid en temperatur inom 460 554 N omradet 179-224°C och strängsprutmaskin nr 4 hölls vid en tempera- tur inom området 179-210°C. Det cirkulära munstycket hölls vid en temperatur inom området 199-218°C.

Efter strängsprutning av skikten munstycksöppningen kyldes det rörformiga extrudatet, som hade en ungefärlig tejpbredd av 22,2 cm och en tjocklek av 0,43 mm, däri- genom att det bringades att passera genom ett kylvattenbad med en hastighet av ca 11,9 m per minut. Det rörformiga extrudatet återupp- hettades därefter på nytt för orientering därigenom att det bringa- des att passera genom en upphettningszon eller ugn vid approximativt Ugnen upphettades medelst horisontella, vertikala och ângelement. I detta exem7-l hölls det horisontella upphettnings- elementet vid 100°C. Det vertikala upphettningselementet hölls vid 173°C och àngelementet, som tillförde ånga medelst passage genom rör eller mantlar belägna inuti ugnen, tillfördes vid 48,3 kPa.

Efter upphettningen utsattes det rörformiga extrudatet för uppblásning och sträckning i tvärriktníngen till ca 4,8 till 1 och i längdriktningen till ca 4,5 till 1. Därefter kyldes filmen genom vattensnabbkylning för låsning av den orienterade molekylstrukturen.

Den slutliga filmtjockleken var approximativt 75 gauge.

De data som erhölls vid testning av detta material redovisas genom den 254 mm cirkulära 11,6 m per minut. i tabell I nedan.

EXEMPEL III En treskiktsstruktur med ett approximativt skikttjockleksför- hållande av 1/3/1 strängsprutades med hjälp av fyra strängsprutmaski- _ ner. Strängsprutmaskinerna nr 1 och 2, vilka matade munstycksöpp- ningen för kärnskíktet, tillfördes 100% linjär polyeten med låg den- sitet [Dowlex 2045 (densitet 0,920, smältindex 1,01] med 3300 ppm erukamid [Kemamide Ej. Strängsprutmaskinerna nr 3 och 4, som vardera matade en munstycksöppning för ett hudskikt och som bada försågs med en blandning av 80% eten-propensampolymer (3,5$ eten) ¿Soltex 42X01 (smältflytning 4,51] och 20% propenhomopolymer [Hercules PD064 (densitet 0,906, smältflytning 3,51] och med 3300 ppm erukamid [Kemamide E] och 1100 ppm kiseldiosid [White Mist] samt 1650 ppm Acrawax C.

Temperaturen för strängsprutmaskin nr 1 hölls inom temperatur- området 202-252°C. Strängsprutmaskín nr 2 hölls inom temperaturom- rádet 218-243°C. Strängsprutmaskin nr 3 hölls inom temperaturomrá- det 188-191°C. Strängsprutmaskin nr 4 hölls inom temperaturomràdet 460 554 188-191°C. Det cirkulära munstyckets hölls vid en temperatur av 196°C. De faktiska temperaturomràden vid vilka strängsprutmaskiner- na och munstycket hölls registrerades ej vid detta exempel.

Efter strängsprutning av skikten genom den 254 mm cirkulära munstycksöppningen kyldes det rörformiga extrudatet därigenom att det bringades att passera genom ett kallt bad med en hastighet av ca 12,0 m per minut. Vid strängsprutning av tejpen applicerades en fin kiseldimma på insidan av det strängsprutade röret med en hastighet av S-7 mg ftz. Det kylda rörformiga extrudatet återupp- hettades därefter för orientering därigenom att det bringades att passera genom en upphettningszon eller ugn med en hastighet av ca 11,5 m per minut. Ugnen upphettades med hjälp av ett horisontellt, vertikala och ångupphettningselement. I detta exempel hölls det ho- risontella elementet vid 93°C. Det vertikala elementet hölls vid 152°C och ángelementet, som tillförde ånga medelst passage genom rör eller mantlar belägna i ugnen, tillfördes vid 24,1 kPa.

Efter upphettningen utsattes det rörformiga extrudatet för sträckning i tvärled till ca 4,8 till 1 och i längdriktningen till ca 4,5 till 1. Därefter kyldes filmen medelst vattenkylning för inlàsníng av den orienterade strukturen. Den slutliga filmtjock- leken var approximativt 75 gauge.

De data som erhölls vid testning av denna film redovisas i tabell I nedan. 460 534 Exemgel Skiktförhàllande Draghállfasthet (MP8)1 MD TD Töjning ($)2 MD TD Modu1 (MPa)3 MD TD Rívutbredning (g)4 MD TD Rivbeständighet (kg)5 MD TD Krympegenskaper vid 9s°c Fri krympning (%)6 MD TD Krympspänning (MPa)7 MD Tu vid 1z1°c Fri Krympning (%)6 MD TD Krympspänníng (MPa)7 MD rn vid 13s°c Fri krympning (%)6 MD TD Krympspänning (MPa)7 MD .

TD Optiska egenskapers Ljusdíffusíon (%) c1ans (4s°) Total transmission TABELL I I 2/2/1/2/2 67,0 76,2 86 65 623 700 z,s 94 92,5 Fotnot till tabell I, se nästa sida II 2/2/1/2/2 86,3 72,5 98 107 678 685 2,1 ss 92,2 III 1/3/1 62 64 2,98 0 2,0 ss 92,2 17 460 534 Fotnot till tabell I 'Asrm D ssz ZASTM D ssz 3AsrM D 882 “ASTM D 1938 5AsrM D 1004 6AsTM D 2732 7AsTM n zsss 8AsTM D 1003 Samtliga data som redovisas i ovanstående tabell I är medel- värden erhållna medelst procedurer i enlighet med angiven ASTM- standard.

Det torde observeras, att den detaljerade beskrivning och de konkreta exempel som avser de f.n. föredragna utföríngsformerna av uppfinningen enbart ges i illustratíonssyfte, eftersom olika förändringar och modifikationer inom uppfinningens ram torde vara uppenbara för en fackman på omrâdet vid ett studium av ovanstående detaljerade beskrivning och exempel.

Claims (10)

18 PATENTKRAV

1. Flerskiktsfilm med ett kärnskikt av linjär polyeten och hud- eller ytterskikt av atenpolymer, k ä n n e t e c k - n a d av att den innehåller ett kärnskikt innefattande linjär polyeten med låg densitet eller linjär polyeten med medelden- sitet och två hud- eller ytterskikt innefattande en eten-propen- sampolymer, och att den uppvisar ett medelvärde av den fria krympningen i maskinriktningen vid 93°C av åtminstone ca 12 % och ett medelvärde av den fria krympningen i tvärriktningen vid 93OC av åtminstone ca 17 %.

2. Film enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de två hudskikten innefattar en blandning av från 70 till 90 viktprocent av en eten-propensampolymer och fràn 10 till ca 30 viktprocent av en propenhomopolymer.

3. Film enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de två hudskikten innefattar en blandning av från 70 till 90 viktprocent av en eten-propensampolymer och från 10 till 30 viktprocent av en linjär polyeten med låg densitet.

4. Film enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de två hudskikten innefattar en blandning av från 70 till 90 viktprocent av en eten-propensampolymer och från 10 till 30 viktprocent av en linjär polyeten med medeldensitet.

5. S. Film enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den dessutom innefattar två mellanliggande skikt, som innehåller en blandning av ca 90 vikt- procent eten-vinylacetatsampolymer och ca 10 viktprocent av ett jonomert harts.

6. Film enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a d av att den dessutom innefattar två mellanliggande skikt, som innehåller en blandning av från 20 till 90 viktprocent av en eten-vinylacetitsampolymer och från 10 till 80 vikt- procent linjär polyeten med låg densitet.

7. Film enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a d av att den består av tre skikt.

8. Film enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att hudskikten innefattar en blandning av ca 80 viktprocent av en eten-propensampolymer med ca 20 viktprocent av en propenhomo- polymer.

9. Film enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k - n a d ur någon av följande grupper: 8.. b.

10. n e t e c k n a d 460 534 av att kärnskiktet innefattar en sammansättning vald 10-100 viktprocent av en linjär polyeten med låg densi- tet och 0-90 viktprocent av en eten-propensampolymer; 10-100 densitet och 0-90 viktprocent av en eten-propensam- viktprocent av en linjär polyeten med medel- polymer; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med låg densitet och 20-90 viktprocent av en eten-vinylacetatsampolymer; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med medel- densitet och 20-90 viktprocent av en eten-viny1acetat- sampolymer; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med låg densitet och 10-80 viktprocent av en eten-vinylacetatsampolymer 3 och 10-80 viktprocent av ett jonomert harts; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med medel- densitet och 10-80 viktprocent av en eten-vinylacetat- sampolymer och 10-80 viktprocent av ett jonomert harts; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med låg densi- tet och 20-90 viktprocent av en polyeten med låg densi- tet; - 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med medeldensi- tet och 20-90 viktprocent av en polyeten med låg densitet. Film enligt något av kraven 1-4, 8 eller 9, k ä n - av att den dessutom innehåller mellanliggan- de skikt innefattande en sammansättning vald ur någon av följande grupper: 31 b. 10-100 viktprocent av en linjär polyeten med lag den- sitet och 0-90 viktprocent av en eten-propensampolymer; 10-100 viktprocent av en linjär polyeten med medel- densitet och 0-90 viktprocent av en eten-propensam- polymer; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med låg den- sitet och 20-90 viktprocent av en eten-vinylacetat- sampolymer; V 10-80 viktprocent av en linjär_polyeten med medelden- sitet och.20-90 viktprocent av en eten-vinvlacetatsam- polymer; 460 554 I.) -_ _. 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med låg densi- tet och 10-80 viktprocent av en eten-vinylacetatsam- polymer och 10-80 viktprocent av ett jonomert harts; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med medelden- sitet och 10-80 viktprocent av en eten-vinylacetat- sampolymer och 10-80 viktprocent av ett jonomert harts; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med låg den- sitet och 20-90 viktprocent av en polyeten med låg densitet; 10-80 viktprocent av en linjär polyeten med medel- densitet och 20-90 viktprocent av en polyeten med låg densitet; en eten-vinylacetatsampolymer; 20-80 viktprocent linjär polyeten med låg densitet och 20-80 viktprocent av ett jonomert harts; 20-80 viktprocent linjär polyeten med medeldensítet och 20-80 viktprocent av ett jonomert harts.