DE1211791B

DE1211791B - Process for the production of plastic films

Info

Publication number: DE1211791B
Application number: DEF30167A
Authority: DE
Inventors: Dr Theodor Ploetz; Dipl-Chem Heinz Schroeder; Dr Rudolf Stephan
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1959-12-23
Filing date: 1959-12-23
Publication date: 1966-03-03
Also published as: GB972642A; CH378532A; BE593988A; LU38995A1

Description

Verfahren zur Herstellung von Kunststoffolien Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffolien, die aus mindestens zwei in ihrer Zusammensetzung stofflich verschiedenen Schichten bestehen.Process for the production of plastic films The invention relates to a process for the production of plastic films consisting of at least two in their Composition consist of different layers of material.

Mehrschichtfolien der genannten Art kommt vor allem auf dem Verpackungssektor eine immer größere Bedeutung zu, weil die für den jeweiligen Verwendungszweck erwünschten optimalen Eigenschaften im allgemeinen nicht von einem einzigen Kunststoff erfüllt werden können. So zeigen Polyäthylenfolien beispielsweise hervorragende Wasserdampfdichte, sind aber unvollkommen in Hinsicht auf Gasdichte, während Folien aus Vinylidenchlorid-Mischpolymerisaten sich durch äußerst geringe Durchlässigkeit für Gase auszeichnen. Durch die Kombination beider Folien zu einer Verbundfolie läßt sich ein Minimum an Gas- wie an Wasserdampfdurchlässigkeit erreichen. Es können so die verschiedenen Eigenschaften durch Verbund mehrerer Folien kombiniert werden. Hindernd steht einer weiten Verwendung solcher Mehrschichtfolien bisher die Tatsache entgegen. daß sich beim Zusammenfügen mehrerer Einzelfolien eine unerwünschte Gesamtdicke des Schichtstoffes ergibt und damit ein verhältnismäßig hoher Preis. Außerdem ist ein relativ hoher apparativer AufsX and erforderlich, da die Kunststoffe im allgemeinden aus organischen Lösungsmitteln abgeschieden werden. Diese Lösungsmittel sind häufig giftig und leicht brennbar, so daß bei ihrer Regenerierung teilweise erhebliche Vorsichtsmaßnahmen notwendig werden, um den Sicherheits- und Gesundheitsvorschriften zu genügen. Multi-layer films of the type mentioned are mainly used in the packaging sector an ever greater importance because the desired for the respective purpose optimal properties are generally not met by a single plastic can be. For example, polyethylene films show excellent water vapor density, but are imperfect in terms of gas density, while films made of vinylidene chloride copolymers are characterized by extremely low gas permeability. By combining Both foils to form a composite foil allow a minimum of gas and water vapor permeability reach. The various properties can thus be achieved by combining several foils be combined. A wide use of such multilayer films is a hindrance so far contrary to the fact. that when joining several individual foils results in an undesirable overall thickness of the laminate and thus a proportionate high price. In addition, a relatively large amount of equipment is required, since the plastics are generally separated from organic solvents. These solvents are often poisonous and easily flammable, so that when they are regenerated In some cases, considerable precautionary measures are necessary to ensure the safety and security To meet health regulations.

Es ist bekannt, Mehrschichtfolien durch Gießen von Filmen und Folien aus einer Auflösung des Kunststoffs in einem organischen Lösungsmittel derart herzustellen, daß die zweite und eventuelle weitere Schicht jeweils auf die noch flüssige oder pastöse vorhergehende Schicht aufgebracht wird. Die Schwierigkeiten - dieses bekannten Verfahrens zur Herstellung von Gießfolien liegen vor allem darin, daß in jedem Falle Anlagen erforderlich sind, um die verhältnismäßig teuren organischen Lösungsmittel, die zudem giftig und leicht brennbar sind, zurückzugewinnen. Dies ist mit einem ganz erheblichen technischen und apparativen Aufwand verbunden. Der zum Einsatz gelangende Kunststoff muß außerdem vor Anwendung des Verfahrens isoliert und in einem getrennten Arbeitsgang in dem jeweiligen organischen Lösungsmittel gelöst werden. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, z. B. ein geeignetes Trägermaterial, wie Textilien, Papier, Leder, Metall oder Holz, durch Versprühen von Kunststofflösungen bzw. son- stiger geeigneter Kunststoffpräparationen, insbesondere in einem elektrostatischen Feld zu beschichten, so daß das beschichtete Material Eigenschaften aufweist, die mit denjenigen von Mehrschichtfolien vergleichbar sind. Nachteilig ist aber auch hier die Verwendung organischer Lösungsmittel und gegebenenfalls die Notwendigkeit, Trägermaterial bzw. die zum Einsatz gelangenden Kunststoffe vor Anwendung des Verfahrens in geeigneter Weise aufzuarbeiten bzw. zu präparieren. Vergleichbare Verfahren, d. h. die Beschichtung eines Trägermaterials mit einem oder mehreren Kunststoffen, werden hauptsächlich bei der Herstellung von Kunstleder angewandt. Der Kunststoff wird in geeigneter Form, z. B. unter Zufügung eines organischen Lösungsmittels oder eines geeigneten Weichmachers, als Paste auf das Trägermaterial aufgebracht und dieses nach Vereinigung der Komponenten an einer geheizten Oberfläche getrocknet. It is known to make multilayer films by casting films and sheets from dissolving the plastic in an organic solvent in such a way as to produce that the second and any further layer are each on the still liquid or pasty previous layer is applied. The difficulties - this well-known Process for the production of cast films are mainly that in each case Facilities are required to handle the relatively expensive organic solvents, which are also poisonous and highly flammable. This is with one very considerable technical and equipment expenditure associated. The one to use Any plastic must also be isolated before using the method and in dissolved in a separate operation in the respective organic solvent will. It has also been suggested, e.g. B. a suitable carrier material, such as textiles, paper, leather, metal or wood, by spraying plastic solutions or rather More suitable plastic preparations, especially in an electrostatic one Field to be coated so that the coated material has properties that are comparable to those of multilayer films. But it is also disadvantageous here the use of organic solvents and, if necessary, the need to Carrier material or the plastics used before the process is applied to work up or to prepare in a suitable manner. Comparable procedures, d. H. the coating of a carrier material with one or more plastics, are mainly used in the manufacture of artificial leather. Plastic is in a suitable form, e.g. B. with the addition of an organic solvent or a suitable plasticizer, applied as a paste to the carrier material and this is dried on a heated surface after the components have been combined.

Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Anwendung von Polyvinylchloridpaste, und man erzielt auch bei dünnen Aufträgen eine geschlossene Oberfläche auf dem Trägermaterial. Nachteilig ist insbesondere bei den beiden letztgenannten Verfahren die Notwendigkeit, ein Trägermaterial einzusetzen und insbesondere auch der Aufwand bei der Regenerierung des organischen Lösungsmittels sowie die infolge der Giftigkeit und Brennbarkeit zu beachtenden Schutzmaßnahmen.The method is particularly suitable for the use of polyvinyl chloride paste, and a closed surface is achieved on the carrier material even with thin applications. A disadvantage of the last two methods in particular is the need to to use a carrier material and, in particular, the effort involved in regeneration of the organic solvent as well as those due to toxicity and flammability protective measures to be observed.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffolien, die aus mindestens zwei in ihrer Zusammensetzung stofflich verschiedenen Schichten bestehen, gefunden, bei dem die vorstehend erw,vähnten Schwierigkeiten nicht auftreten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß wäßrige Dispersionen der verschiedenen Kunststoffe nacheinander durch Versprühen auf eine glatte Unterlage aufgebracht und jeweils nach dem Auftrag unter Temperaturbedingungen getrocknet werden, bei denen der jeweilige Kunststoff zu einer homogenen Schicht zusammenfließt, und nach ihrer Verfestigung die Mehrschichtfolie von der glatten Unterlage weggeführt wird. Die Mehrschichtfolien zeichnen sich durch einen hervorragenden Verbund der einzelnen Kunststoffe aus und sind besonders einfach und billig dadurch herzustellen, daß an Stelle der bisher üblichen organischen Lösungsmittel nunmehr Wasser verwandt werden kann. Es entfallen aber nicht nur die üblichen und zum Teil erheblichen Aufwendungen bei der Regenerierung des organischen Lösungsmittels, sondern auch die bisher notwendigen Vorbereitungen, z. B. durch Auflösen des vorher isolierten Kunststoffs in dem als zweckmäßig erachteten organischen Lösungsmittel. Erfindungsgemäß können wäßrige Dispersionen derart eingesetzt werden, wie sie bei der Polymerisation anfallen. Hierin ist ein erheblicher, technischer Fortschritt zu sehen. There has now been a method of making plastic films that consist of at least two layers that are materially different in their composition, found, in which the above-mentioned difficulties do not occur. That Process is characterized in that aqueous dispersions of the various Plastics one after the other Spray on a smooth surface applied and dried under temperature conditions after each application in which the respective plastic flows together to form a homogeneous layer, and after it has solidified, the multilayer film is moved away from the smooth substrate will. The multilayer films are characterized by an excellent bond between the individual plastics and are particularly easy and cheap to manufacture as a result that now water is used in place of the previously customary organic solvents can be. But not only are the usual and sometimes considerable expenses unnecessary in the regeneration of the organic solvent, but also those previously necessary Preparations, e.g. B. by dissolving the previously isolated plastic in the as appropriate organic solvents. According to the invention, aqueous Dispersions are used in such a way as they arise in the polymerization. Considerable technical progress can be seen here.

Zweckmäßig wird die Folienherstellung kontinuierlich durchgeführt, z. B. auf einem endlosen, geheizten oder bestrahlten Band, wobei die Länge so gewählt werden kann, daß die einzelnen Auftragsvorrichtungen über das ganze Band verteilt sind, so daß ein einmaliger Durchlauf genügt und die bereits fertige Mehrschichtfolie am Ende des Bandes abgenommen werden kann. Nach diesem Verfahren lassen sich sehr dünne Einzelschichten erzeugen. Wenn bestimmte Schichten dicker sein sollen, so wird zweckmäßig von derselben Dispersion mehrmals eine dünne Schicht auf das Band aufgetragen. Eine vollständige Verdampfung des Wassers gelingt auf diese Weise leicht und ohne Blasenbildung in der sich bildenden Schicht. The film production is expediently carried out continuously, z. B. on an endless, heated or irradiated belt, the length being chosen can be that the individual application devices are distributed over the entire band are, so that a single pass is sufficient and the already finished multilayer film can be removed at the end of the tape. Following this procedure can be very create thin individual layers. If certain layers should be thicker, so a thin layer of the same dispersion is expediently applied to the tape several times applied. Complete evaporation of the water is easy in this way and without blistering in the layer that forms.

Es ist bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise aber nicht nur besonders vorteilhaft, daß sich wäßrige Dispersionen verwenden lassen, wie sie von vornherein bei der Polymerisation anrallen, sondern auch besonders vorteilhaft durch die Möglichkeit, Zusätze, wie Weichmacher, Stabilisatoren, Antioxidantien, Füllstoffe. Fungizide und andere viel einfacher einzuarbeiten, als dies in Schmelzen möglich ist, bei denen auf die Temperaturempfindlichkeit in viel stärkerem Maß Rücksicht genommen werden muß. Wenn sic:i bei einzelnen Dispersionen nicht von vornherein eine genügend zusammenhängende Schicht bildet, kann eine Zone für kurzzeitig stärkere Heißbehandlung gegebenenfalls bis zur Sintertemperatur des betreffenden Kunststoffs zwischengeschaltet werden. However, it is not only special in the procedure according to the invention It is advantageous that aqueous dispersions can be used as they are from the outset occur during the polymerization, but also particularly advantageous due to the possibility of Additives such as plasticizers, stabilizers, antioxidants, fillers. Fungicides and others much easier to incorporate than is possible in melts those with a much greater consideration for temperature sensitivity must become. If sic: i is not sufficient from the outset for individual dispersions forms a coherent layer, can be a zone for short-term, more intense heat treatment optionally interposed up to the sintering temperature of the plastic in question will.

Mehrschichtfolien geeigneten Aufbaus können nach der Abkühlung iiblichen Weiterverarbeitungsstufen, wie beispielsweise einer Reckung, unterworfen werden. Solche Verarbeitungsstufen lassen sich gegebenenfalls auch zwischen zwei Stufen der Bildung der Einzelschichten einschieben, wenn z. B. eine oder mehrere der schon gebildeten Kunststoffschichten verstreckt werden sollen, eine weitere da- gegen nicht. Das Auftragen der Kunststoffdispersion wird gegebenenfalls so durchgeführt, daß die Dispersion zerstäubt und mit Hilfe eines elektrischen Feldes auf dem Band niedergeschlagen wird. Diese Arbeitsweise ermöglicht ein Vortrocknen und damit eine Konzentration der Dispersion, so daß die Dispersion mit wesentlich höherer Kunststoffkonzentration auf dem Trägerband niedergeschlagen werden kann, als das beim Aufgießen der Dispersion möglicll ist, weil ein Eindampfen der wäßrigen Dispersion in ihrer Gesamtheit möglicherweise zur Zerstörung derselben führen kann. Multi-layer films of suitable construction can be used after cooling Further processing stages, such as stretching, are subjected. Such processing stages can optionally also be between two stages insert the formation of the individual layers if z. B. one or more of the already formed plastic layers are to be stretched, another there- against not. The plastic dispersion is optionally applied in such a way that the dispersion is atomized and deposited on the belt with the aid of an electric field will. This way of working enables pre-drying and thus concentration the dispersion, so that the dispersion with a much higher plastic concentration can be deposited on the carrier tape than when pouring the dispersion is possible because evaporation of the aqueous dispersion in its entirety is possible can lead to the destruction of the same.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich für alle jene filmbildenden Kunststoffe, die von vornherein in wäßriger Dispersion anfallen oder sich in eine solche überführen lassen. Die daraus hergestellten Mehrschichtfolien werden in ihren Eigenschaften von den einzelnen verwendeten Kunststoffen bestimmt. The method according to the invention is suitable for all those film-forming Plastics that arise from the outset in an aqueous dispersion or are in a have such convicted. The multilayer films produced therefrom are in their Properties determined by the individual plastics used.

So ist beispielsweise eine Mehrschichtfolie, deren beide Außenschichten nach dem erflndungsgemäßen Verfahren aus Vinylidenchlorid-Acrylsäuremethylester-Mischpolymerisat-Dispersionen hergestellt sind, während die innere Schicht aus Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat-Dispersionen gebildet ist, hervorragend aroma-, sauerstoff- und wasserdampfdicht durch die Zusammensetzung der Außenschicht und sehr geschmeidig durch die kautschukartige Zwischenschicht.For example, a multilayer film has both outer layers by the process according to the invention from vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer dispersions are made, while the inner layer of butadiene-acrylonitrile copolymer dispersions is formed, excellent aroma, oxygen and water vapor tight by the composition the outer layer and very supple thanks to the rubber-like intermediate layer.

Claims

Claims: 1. Process for the production of plastic films, those made up of at least two layers that are materially different in their composition exist, characterized in that aqueous dispersions of the various I (plastics applied one after the other by spraying onto a smooth surface and in each case be dried after application under temperature conditions at which the respective Plastic flows together to form a homogeneous layer and after it has solidified the multilayer film is led away from the smooth substrate.

2. The method according to claim 1, characterized in that the order the aqueous dispersion is carried out with the aid of an electrostatic field in such a way that that the plastic dispersions are finely distributed in the air by suitable measures and are provided with a charge in a high-voltage electric field which a uniform precipitation of the particles on the one with a different potential associated document causes.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,036,513; German patent application St 2431 X / 39 a (published July 31, 1952); U.S. Patent No. 2551,035.