DE3010920A1 - Verfahren zur kontinuierlichen erzeugung eines gestreckten kunststofffilm- und -schaumblattmaterials - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen erzeugung eines gestreckten kunststofffilm- und -schaumblattmaterialsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich, auf die Behandlung eines Kunststoffblattmaterials,
insbesondere auf die Behandlung einer gemeinsam stranggepreßten Schicht oder Folie eines orientierbaren Kunststoff
ilms, bestehend aus Schaum- und Pilmlagen, die kontinuierlich
gestreckt werden.
Die physikalischen Eigenschaften bestimmter Kunststoffmaterialien
werden durch Kaltstrecken des Materials zur Erteilung einer mechanischen Spannung erheblich verbessert. Fäden oder
kristalline Kunststoff materialien wie Nylon, Saran, Polyethylen
und dergleichen werden allgemein nach dem Strangpressen bis zu 400$ oder darüber kaltgestreckt. Es hat sich
oft erwiesen, daß durch eine solche Behandlung die Zugfestigkeit des Fadens um das 8- bis 10-fache erhöht wird. Ähnliche
Erhöhungen in den physikalisehen Eigenschaften sind auch beim
Kaltstrecken von Blatt- oder Filmmaterial zur Verbesserung der mechanischen Spannung erreicht worden.
XDs hat sich erwiesen, daß das kontinuierliche Strecken von Blattmaterial in Längsrichtung allein den Blättern hohe
Richtungsoigenschaften vez^leiht, die bei zahlreichen Anwendungsfällen
als unerwünscht angesehen werden können. Vemn
Blattmaterial in Längsrichtung kaltgestreckt wird, dann erhöht sich die Zugfestigkeit normalenreiso um 40O^ oder
darüber, wie im Falle von Fäden, bleibt jedoch in Querrichtung konstant oder wird nur wenig erhöht» In einigen Verfahren
oiiid zur Übcrwindvmg der Schwierigkeit dex- Richtungseigenrjchaften
dio Blätter sowohl in Seitwäx-ts- als auch in LängsrJ
chtuiig (jes treckt worden,
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Beim Seitwärtsstrecken sich kontinuierlich, bewegender Blätter
tratnn Schwierigkeiten beim kontinuierlichen Erfassen der
Kanten des Blattes während seiner Vorwärtsbewegung in Längsrichtung
auf. Es kamen Paare divergie.render Förderbänder zur
Erfassung der Blattkanten zur Anwendung, um das Blatt in Seitwärtsrichtung zu strecken. Ein richtiges Erfassen der
Blattkanten war schwer zu erreichen, so daß häufig dem Blatt eine ungleichmäßige Streckung erteilt wurde, was zu Faltenbildung
und ungleichmäßiger Spannung führte, Derartige Blattkanten zeigten stellenweise auch Schrumpfungen und Faltenbildungen
in dem Blattmaterial.
Im Stand der Technik zeigt das US-Patent 3 Z3& 797 von Cot-ran
et al ein Verfahren zum Strangpressen eines geschäumten Polyolefins mit einer Hochglanzoberflächengüte. Der geschäumte
geschmolzene Film wird abgeschreckt, auf einer glatten, gleichmäßigen
Heizfläche auf die Orientierungstemperatur des thermoplastischen Materials erwärmt und dann in erwärmtem Zustand
auf der Längsachse gestreckt, um die erwünscht'e Orientierung
zu erteilen.
Das US-Patent 3 OJ6 232 von Dongier bezieht sich auf ein Verfahren
zum Orientieren von Ethylenfilmmaterial durch Strecken in Längsrichtung bei einer Temperatur unmittelbar unterhalb
der Schmelztemperatur des Films und anschließendes Unterwerfen des Films unter einen zweiten Streckvorgang bei höherer Temperatur
als derjenigen des ersten Streckvorgangs, jedoch uiiterhalb doi- Filmschinelz temperatur.
030040/0786 /r
Das US-Patent 3 558 76k von Isaacson et al offenbart ein Verfahren
ZUi- Herstellung eines mikroporösen Films, bei dem der
Film bei Raumtemperatur oder nahezu bei Raumtemperatur kaltgezogen
und dann warinverfestigt wird.
Das US-Patent 3 k22 172 von Dekher offenbart ein Verfahren
zur Entfernung von ¥ellenbildungen aus der Oberfläche eines Kunststoffschaumblattmaterials nach dem Formen durch leichtes
Strecken der Oberflächen in Längsrichtung,
Das US-Patent 2 778 057 von Clark offenbart ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Strecken von Kunststofffilmmaterial in Seitwäx^tsrichtung unter Verwendung von zwei
Rollenpaax'en, die auf gegenüberliegenden Seiten des Blattmaterials
angeordnet sind, um das Blattmaterial bei seiner Vorwärtsbewegung in Längsrichtung zu erfassen.
Die Erfindung vermeidet die Schwierigkeiten des Standes der Technik und l'Jst das Problem des kontinuierlichen Streckens
gemeinsam stranggepreßten Film- und Schaumblattmaterials in Längsrichtung zur Erteilung sowohl durch ¥ärme als auch
mechanisch erzeugter Spannungen in dem geschichteten Blattmaterial.
Ein derartiges Blattmaterial ist ein solches, das normalerweise durch Strangpressen eines Films hergestellt
wix-d, der auf eine gleichzeitig straggeprejßte Schicht aus
Schaujimiatorial odor ähnlichen oder nahezix ähnlichen Materialien
wie boiup.iolaweiao Polyethylen schichtartig aufgebracht wird,
welches lihnlicho Eigenschaften hat, abgesehen vom festen bzw.
geschaumlon Zustand.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines
Verfahrens zur kontinuierlichen Erzeugung eines wärmeschrumpffähigen
orientierten thermoplastischen Film- und Schaumblattmaterials, das sowohl die Schrumpftemperatur des Materials
senkt als auch eine größere Schrumpffähigkeit herbeiführt.
Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß es sich um ein Verfahren zum Strecken eines eiiBbückigen Kunststoffblattes
oder Films, bestehend aus einer festen Filmschicht und einer geschäumten Schicht, in Längsrichtung
handelt, welches i.-n Gebrauch beim Aufbringen auf Behälter
wie Glas- oder Kunststoffflaschen als Etikette oder als
Sicherheitsbänder zur Verhinderung unbefugter Handhabung größere Gesamteinzugsabmessungen gewährleistet.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Strecken gemeinsam stranggepreßten Kunststoffblatt- oder Filmmaterials
in Längsrichtung zum Aufrechterhalten der individuellen Eigenschaften von Film·- und Schaumsc--»achten neben der Übertragung
einer größeren mechanischen Spannung auf das Material, die bei der Heißschrumpfung aufgehoben werden kann.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß es sich um ein Verfahren handelt, in welchem einem gemeinsam
stranggepreßten geschichteten Kunststoffilm-Schaurablattmaterial
eine Streckung in Längsrichtung erteilt wird, um seine Dicke zu vermindern und verbesserte Schnutipfeigenschaften
beim Warmschrumpfen zu schaffen,
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Voi'tere Merkmale und Vorzüge gehen aus der folgenden Boscliroi-
bung1 einer bevorzugten Aus führung s form der Erfindung aus - !
fühi-lichcr hervor, wobei Bezug genommen wird auf die beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen: j
Fig. 1 eine Ansicht einer Ausfühi-ungcform der Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen vei-größerten Schnitt durch das geschichtete
Blattmaterial.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung enthält ein Paar
Rollen, die durch dr.e Bezugszeichen 10 und 11 bezeichnet sind,
und die derart miteinander fluchten, daß sie dem thermoplastischen Blattmaterial 12 bei seiner Bewegung in Längsrichtung
entsprechend dem Pfeil in Fig. 1 eine Streckung in Längs ri cn timg erteilen. Das Kunststoffblattmaterial, bestehend
aus einstückig zu einem einzigen Blatt zusammengefügten Film- und Schaumschichten, kann von jeder caliobigen Vorr"atsquelle
herangeführt werden. Das Blattmaterial wird der Streckeinheit durch geeignete Antriebsrollen zugeführt. Das Blatt oder der
Film besteht vorzugsweise aus einer Filmschicht 14 aus Polyethylen
und einer Schaumschicht 15 aus Polyethylen, die zu einem einzigen einstückigen Blatt schichtartig zusammengefügt
sind, obwohl auch jedes beliebige andere kristalline orientiei'bare
thermoplastische Material verwendet werden kann, das geeignet ist, vor Erreichen des ¥alzenpaares 10 und 11 in
einer Form oder einem Zustand anfänglicher Orientierung angeordnet
zu werden, 030040/0786
..•/9
~ O —
Das Polyethylenblattmaterial mit einer Filmschicht 14 und
einer Schaums chicht 15 hat den in Fig. 2 gezeigten Quei·-
schnifct. Das Blattmaterial wird normalerweise in seinem
Formvorgang biaxial orientiert, wenn es durch gemeinsames Strangpressen hergestellt und dann geblasen und sowohl in
Längs- als auch in Querrichtung gestreckt wird. Das Blattmaterial kann unmittelbar nach der Formung dem Rollenpaar
10 und 11 als eine einzige Dicke geschichteten Materials zugeführt oder zu einer Vorratsrolle aufgerollt werden, die
dann später dem sekundären Streckvorgang zugeführt wird. Das geschichtete Film-Schaumblattmaterial kann aus einer
einzigen Blattmaterialdicke oder aus einer doppelten Blattmaterialdicke bestelxon, beispielsweise wenn ein rohrförmig
geblasenes Blattmaterial durch ein Paar Flachwalzen in eine flache Form zusammengelegt wird. In diesem Fall wird das
doppelte Blattmaterial, anstatt einer einzelnen erwärmten Rolle zugeführt zu werden, zwischen einem Paar ähnlich
erwärmter Heizrollen hindurchgeführt, wie im Anschluß hieran beschrieben.
Wenn eine einzelne Dicke des Blattmaterials gestreckt werden soll, dann worden die Rollen 10 und 11 mit engem Abstand
parallel zueinander ausgerichtet angeordnet, um ein tinunterbrochones
Strecken des Blattmaterial beim Hindurchführen desselben zwischen ihnen zuzulassen. Die Rollen haben ähnliche
zylindrische Konturen und glatte Oberflächen und sind vorzugsweise in einer Tandemanordnung mit einem Abstand von
15 biü 20 mil gelagert, gemessen von Mitte zu Mitte. Die
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/10
1st in seinem sekundär gestreckten Zustand besonders brauchbar,
um in der heißteschrumpften endgültigen Form beispielsweise
als Etikette oder Sicherheitsbänder zur Verhinderung unbefugter Handhabung· auf Behälter aufgebracht zu werden. Das Material
ist in der Lage, sich über erheblich größere Dimensionsbereiche in eine enge Paßform mit den Behälteroberflächen hinein zusammenzuziehen.
Auch kann das Material bei niedrigerer Temperatur und schneller heißgeschrumpft werden als bisher
behandeltes Material. Somit zeigt das gemäß der Erfindung behandelte Material eine größere Gesamtschrumpffähigkeit zum
leichten Aufbringen auf Behälter und andere Gegenstände.
Es sind innerhalb des Gedankens und Bereiche der beigefügten
Ansprüche verschiedene Abwandlungen möglich.
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— !,
Rollen 10 und 11 werden bei unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten
angetrieben, um auf das Blattmaterial beim Durchlaufen der kurzen Entfernung zwischen den Walzen eine Zugkraft
auszuüben. Die Ilollen 10 und 11 können beispielsweise bei einer Umlaufgeschwindigkeit von 5° UPM bzw. 100 UPM angetrieben
werden, um eine Schlepp- und Streckwirkung auf das Blattmaterial auszuüben. Die erste Rolle 10 wird bei einer
höheren Temperatur gehalten als die zweite Rolle 11, um eine
leichte Erwärmung des Blattmaterials zu erwirken. Das Blattmaterial kann auch ggf. unmittelbar vor seiner Ankunft an
dem Rollenpaar 10 und 11 vorerwärmt werden. · Eine solche erste Rolle wird vorzugsweise auf einer TemperatLir von etwa
1 Jf-O0F bis 150OF gehalten, während die zweite Rolle auf Raumoder
Umgebungstemperatur gehalten wird. Im Falle von PoIyethylenfilm-Schaum
kann das Blattmaterial bei Übertragung einer mechanischen Spannung in Längsrichtung auf das
geschichtete Material von etwa 12 mil bis 6 mil gestreckt werden. Eine gewisse Einschnürung des Blattmaterials kann
auftreten und tritt in der Tat auf an seinen Kanten, wo
es zwischen den Rollen gestreckt wird» Jedoch vermindert der enge Abstand zwischen den Rollen t.ine solche Einschnürung.
Das Blatt wird normalerweiße durch ein solches sekundäres Strecken um etwa 50^-ί bis JOc/u seiner einleitend
gestreckten Länge gestreckt. Eine größere Streckung kann erreicht werden, solange der Bruchmodul des Materials nicht
überschritten oder nahezu erreicht wird.
Das Material ist in geformtem Zustand biaxial orientiert und
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Leerseite
Claims (1)
- Ansprüche ι/1 J Verfahren ;',ur kontinuierlichen Erzeugung eines gestreckten ■wärmeschrumpffähigen orientierten thermoplastischen PoIyolefinfilr·- und "Schaumblattnurberials, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Gemeinsames Stz-angpressen einer Filmlage und einer Schaumlage des therinoplastischen J3OJo'-olefiniiiaterials in Scülauchform, einleitendes Strecken des gemeinsam stranggepreßten Dlattes aus thermoplastischem Film- und Schaujninaterial sowohl in Längs- als auch ±xi Quez'-r ich tune unmittelbar nach dem gemeinsamen Stz'angpressen desselben, sekundäres Strecken des so gemoinsam streng-030040/0786^iA.v ρλτκγ;τ ovncit · " · / *·n«CTSv:nx ban" ta, lumcun ιηι.ϊ ÜOO 7i)(> OK) mi. OiSI9H 107 ■ nnnnlixuu tiam·: io, nv'mino iiilx ItONOOOO) \Λ 03.1 BO JJS'io.htsciiäck rzua. anj'»-Ki;i$3Q10920gepreßten Blattes in Längsrichtung zwischen zwei eng beanstande ton Walzen, die bei unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten arbeiten und auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden, wobei das Blatt durch ein derartiges sekundäres Strecken im Bereiche von 50 bis 70$ seiner einleitend gestreckten Länge verlängert wird.2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar ¥alzen tangential durch einen Spalt von etwa 15 bis 20 mil auf Abstand gehalten ist.3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der ¥alzen -=uf einer Tempex^atur zwischen etwa 14O und 1500F und die andere etwa bei Umgebungstemperatur gehalten wird.h, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsam stranggepreßte Film- und Schatunblatt zur Verringerung seiner Dicke von etwc 12 mil auf etwa 6 mil sekundär gestreckt wird, um die Schrumpftemperatur des Materials zu senken und eine größere Gesamtschrumpffähigkeit zu schaffen.5, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eng beabstandete ¥alzenpaar bei unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten in einem Verhältnis von etwa 2:1 betrieben wird.0 3 0 0 40/07863Q109206. Verfahx-en nach Anspruch 1, dtidurch gekennzeichnet, daß das gemeinsam stranggepreßte Film- und Schaumblatt durch den sekundären Streckvorgang mechanisch beansprucht wix-d, um bei der ¥ärmeschrumpfung des Blattes um einen starren Gegenstand herum eine größere Kontraktion vorzusehen.7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsam stranggepreßte Film- und Schaumblatt aus Polyethylen besteht und die Filmoberfläche zur Erleichterung ihrer Dekoration hochglänzend ist und einen hohen Grad an Glätte aufweist.030040/0786
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DE3010920C2 DE3010920C2 (de) | 1982-10-07 |
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