DE19548173A1 - Laminated plastic film used as substitute for paper - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schichtstoff, mit anderem Wort ein Laminat.The invention relates to a laminate, in other words a laminate.
Es gibt Ansätze, Papier durch Kunststoffolien mit papierähnli chen Eigenschaften zu ersetzen. Dazu kommen insbesondere Folien aus thermoplastischem Polyolefin in Betracht.There are approaches to paper through plastic films with paper-like Chen properties to replace. In addition, there are foils in particular made of thermoplastic polyolefin.
Der Elastizitätsmodul von Polyolefinfolien ist sehr viel klei ner, als der von Papier. Um Steifigkeit in die Polyolefinfolie hineinzubringen, wird sie nach dem Stand der Technik verstreckt. Bekannt ist eine monaxiale oder biaxiale Verstreckung im Ver hältnis 1 : 10 bis 1 : 20. The modulus of elasticity of polyolefin films is very small ner than that of paper. For rigidity in the polyolefin film to bring in, it is stretched according to the prior art. A monaxial or biaxial stretching in the ver is known Ratio 1:10 to 1:20.
Durch das Verstrecken wird die Polyolefinfolie dünn. Bei biaxial verstreckter Polyolefinfolie erreicht man derzeit eine maximale Dicke von ca. 80 µ.Stretching makes the polyolefin film thin. At biaxial stretched polyolefin film currently achieves a maximum Thickness of approx. 80 µ.
Für bestimmte Anwendungen ist ein stabileres, steiferes und deshalb notwendigerweise dickeres Polyolefinfolienmaterial er wünscht. Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Material zu schaffen.For certain applications is a more stable, stiffer and therefore necessarily thicker polyolefin film material wishes. The object of the invention is such a material to accomplish.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Schichtstoff mit mehreren materialgleichen Lagen verstreckter thermoplastischer Polyole finfolie, die mit einem materialgleichen thermoplastischen Poly olefin oder Copolymer davon als Kleber zu einem Verbund zusam menkaschiert sind.This task is solved by a laminate with several Layers of stretched thermoplastic polyols of the same material fin film made with a thermoplastic poly olefin or copolymer thereof as an adhesive to form a composite are masked.
Der erfindungsgemäße Schichtstoff ist ein papier- oder karton ähnliches Material, dessen Dicke und Steifigkeit den Erforder nissen entsprechend eingestellt werden kann, indem man die Art und Anzahl der Polyolefinfolienlagen variiert. Der Schichtstoff hat eine exzellente Spaltfestigkeit und eine hohe Stabilität.The laminate according to the invention is a paper or cardboard box similar material, whose thickness and rigidity meet the requirements nissen can be set accordingly by using Art and number of layers of polyolefin film varies. The laminate has excellent splitting resistance and high stability.
Als Kaschiermedium werden nicht etwa artfremde Kaschierkleber eingesetzt, sondern thermoplastisches Polyolefin, das mit dem der Folienlagen materialgleich ist, oder ein Copolymer davon. Foreign lamination adhesives are not used as the lamination medium used, but thermoplastic polyolefin that with the the film layers are of the same material, or a copolymer thereof.
Gegenüber einer auch denkbaren Lack- oder Kleberkaschierung z. B. auf der Basis Polyurethan-Isocyanat oder Polyacrylat bringt das erhebliche Vorteile. Die thermoplastischen Eigen schaften bleiben im gesamten Kaschierverbund erhalten. Es tre ten keine Störungen durch vernetzte Duroplaste beim Warmverfor men auf. Man hat angeglichene Ausdehnungskoeffizienten und eine angeglichene Wärmeleitfähigkeit der einzelnen Schichten. Die Materialeinheitlichkeit des Schichtstoffs ermöglicht es, ihn einem Wertstoffrecycling zuzuführen. Störende Fremdsubstan zen sind nicht vorhanden.Compared to a conceivable lacquer or adhesive lamination e.g. B. based on polyurethane isocyanate or polyacrylate that brings considerable advantages. The thermoplastic Eigen properties remain intact throughout the laminating network. It tre No interference from cross-linked thermosets during hot forging men on. You have equal expansion coefficients and an equal thermal conductivity of the individual layers. The material uniformity of the laminate enables to recycle it. Interfering foreign substances Zen are not available.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Polyolefin folie und der Kleber materialgleich aus Polyethylen, insbeson dere HD-Polyethylen (High density Polyethylene; Polyethylen hoher Dichte; Hart-Polyethylen) oder LD-Polyethylen (Low densi ty Polyethylene; Polyethylen niedriger Dichte; Weich-Polyethy len), oder Polypropylen, oder Copolymeren davon, insbesondere Dipolymeren oder Terpolymeren.In a preferred embodiment, the polyolefins are made foil and the adhesive of the same material made of polyethylene, in particular other HD polyethylene (high density polyethylene; polyethylene high density; Hard polyethylene) or LD polyethylene (low densi ty polyethylenes; Low density polyethylene; Soft polyethylene len), or polypropylene, or copolymers thereof, in particular Dipolymers or terpolymers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Polyolefinfolie gefüllt, und zwar vorzugsweise mit Talkum oder Calciumcarbonat (Kreide). Durch den Füllstoff werden die technischen Eigenschaf ten der Folie in gewünschter Weise beeinflußt. Talkum macht Polypropylen steifer, wärmeformbeständiger und dimensionsstabi ler. Calciumcarbonat erhöht überdies die Schlagzähigkeit. Beide Füllstoffe machen die Folie opak. Die Füllstoffe sind kosten günstig und können in relativ großer Menge zugemischt werden. Das hat einen die Rohstoffkosten senkenden Einfluß. In a preferred embodiment, the polyolefin film is filled, preferably with talc or calcium carbonate (Chalk). The technical properties are due to the filler th of the film influenced in the desired manner. Talcum power Polypropylene stiffer, more heat resistant and dimensionally stable ler. Calcium carbonate also increases impact resistance. Both Fillers make the film opaque. The fillers are costly inexpensive and can be mixed in a relatively large amount. This has an impact on raw material costs.
Die Folienlagen des erfindungsgemäßen Schichtstoffs können gleichermaßen aus monaxial und biaxial verstreckter Polyolefin folie bestehen. Der Schichtstoff kann allein monaxial ver streckte Polyolefinfolie oder allein biaxial verstreckte Poly olefinfolie oder eine Kombination von monaxial und biaxial verstreckter Polyolefinfolie enthalten.The film layers of the laminate according to the invention can equally made of monaxially and biaxially stretched polyolefin foil exist. The laminate alone can ver monaxially stretched polyolefin film or biaxially stretched poly alone olefin film or a combination of monaxial and biaxial stretched polyolefin film included.
Bestimmte optische Effekte können durch Einfärben einer oder mehrerer Kaschiermittelschicht(en) erzielt werden.Certain optical effects can be achieved by coloring a or several laminate layer (s) can be achieved.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schicht stoffs besteht darin, daß wenigstens zwei materialgleiche Lagen vorzugsweise verstreckter thermoplastischer Polyolefinfolie in einem Laminator mit einem Kühlzylinder und Anpreßwalzen zusammengeführt und materialgleiches thermoplastisches Polyole fin oder ein Copolymer davon als Kaschiermittel zwischen die Lagen extrudiert wird.The process for producing the layer according to the invention is that at least two layers of the same material preferably stretched thermoplastic polyolefin film in a laminator with a cooling cylinder and pressure rollers merged and the same material thermoplastic polyols fin or a copolymer thereof as a liner between the Layers is extruded.
Zum einen kommt eine Monoextrusion des Kaschiermittels in Betracht. Man erhält dabei einen homogenen Kaschiermittelfilm. Die Monoextrusion ist apparativ und betriebstechnisch ver gleichsweise unaufwendig.On the one hand, there is a monoextrusion of the laminating agent Consideration. A homogeneous laminate film is obtained. The monoextrusion is apparatus and operationally ver equally inexpensive.
Zum anderen kommt eine Coextrusion des Kaschiermittels unter Bildung einer mittigen Trägerschicht in Betracht, die auf beiden Seiten haftvermittelndes Kaschiermittel trägt. Die Coextrusion ist apparativ und betriebstechnisch aufwendiger, als die Mono extrusion, erlaubt es aber, dünnere Haftvermittlerschichten zu verwenden, als durch Monoextrusion hergestellt werden könn ten, da die Haftvermittlerschichten von der Trägerschicht ge stützt werden. Bei Kaschiermittel in Form eines Copolymers - Bipolymers oder Terpolymers - des im übrigen materialeinheit lichen Polyolefins geht damit ein Kostenvorteil einher, da das Copolymer erheblich teurer ist, als das Polyolefin. Auch kann eine aus dem Polyolefin bestehende Trägerschicht dem Coextrudat bessere mechanische Eigenschaften verleihen.On the other hand, the laminating agent is coextruded Consideration of a central backing layer on both Side-promoting liner carries. The coextrusion is more complex in terms of equipment and operation than the mono extrusion, but allows thinner adhesive layers to use than can be produced by monoextrusion ten, since the adhesion promoter layers ge from the carrier layer be supported. For laminates in the form of a copolymer - Bipolymers or terpolymers - the rest of the material unit Liche polyolefins goes hand in hand with a cost advantage, since the Copolymer is significantly more expensive than polyolefin. Can too a carrier layer consisting of the polyolefin to the coextrudate give better mechanical properties.
Das Kaschiermittel wird vorzugsweise in einer Menge von 10 g/m² bis 100 g/m² verwendet. Daraus resultiert eine Dicke der Ka schiermittelschicht von 10 µ bis 100 µ.The laminating agent is preferably in an amount of 10 g / m² up to 100 g / m² used. This results in a thickness of the Ka lubricant layer from 10 µ to 100 µ.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 das Anlagenschema einer Anlage zur Herstellung eines zwei Folienlagen aufweisenden Schichtstoffs mit Mono extrusion des Kaschiermittels; . Figure 1 shows the plant scheme of a plant for the production of a two foil layers comprising the laminate with monoextrusion of the laminating;
Fig. 2 das Anlagenschema einer Anlage zur Herstellung eines drei Folienlagen aufweisenden Schichtstoffs mit Coex trusion des Kaschiermittels; FIG. 2 shows the system diagram of a plant for the production of a three foil layers comprising the laminate with Coex TRUSION of the laminating;
Fig. 3 einen schematischen, nicht maßstabsgetreuen Schnitt durch einen Schichtstoff mit zwei Folienlagen und einer monoextrudierten Kaschiermittelschicht; Figure 3 is a schematic, not to scale, sectional view of a laminate with two layers of film and a monoextrudierten Kaschiermittelschicht.
Fig. 4 einen entsprechenden Schnitt durch einen Schichtstoff mit drei Folienlagen und zwei monoextrudierten Ka schiermittelschichten; und Figure 4 shows a corresponding section through a laminate with three layers of film and two mono-extruded layers of caustic agent. and
Fig. 5 einen entsprechenden Schnitt durch einen Schichtstoff mit zwei Folienlagen und einer coextrudierten Kaschier mittelschicht. Fig. 5 shows a corresponding section through a laminate with two layers of film and a coextruded lamination middle layer.
An der in Fig. 1 gezeigten Anlage werden zwei OPP-Folien 10, 12 zusammenkaschiert. Es sind dies Folien 10, 12 aus orientier tem, d. h. einseitig (längs) verstrecktem bzw. gerecktem Poly propylen.Be at the position shown in Fig. 1, Appendix two OPP film 10, laminated together 12th These are foils 10 , 12 made of oriented, ie one-sided (longitudinally) stretched or stretched poly propylene.
Die Folien 10, 12 werden von je einem Coil 14, 16 abgewickelt und über Führungswalzen 18-24 in einem Laminator mit einem Kühlzylinder 26 und einer Anpreßwalze 32 zusammengeführt. Dort wird durch eine Düse 28 Kaschiermittel 30 zwischen die Folien 10, 12 monoextrudiert. Das Kaschiermittel 30 ist Polypropylen oder ein Copolymer davon.The films 10 , 12 are each unwound from a coil 14 , 16 and brought together via guide rollers 18-24 in a laminator with a cooling cylinder 26 and a pressure roller 32 . There, laminating agent 30 is monoextruded between the foils 10 , 12 through a nozzle 28 . The liner 30 is polypropylene or a copolymer thereof.
Folien 10, 12 und Kaschiermittel 30 werden mit der Anpreßwalze 32 an den Kühlzylinder 26 angedrückt. Die Anpreßwalze 32 wirkt gegen die äußere Folienlage 10. Nach Umlaufen etwa des halben Kühlzylinderumfangs wird das Laminat 34 über Walzen 36, 38 von dem Kühlzylinder 26 weggeführt und zu einem Coil 40 ge wickelt. Films 10 , 12 and laminating agent 30 are pressed against the cooling cylinder 26 with the pressure roller 32 . The pressure roller 32 acts against the outer film layer 10 . After circulating about half the circumference of the cooling cylinder, the laminate 34 is guided away from the cooling cylinder 26 via rollers 36 , 38 and is wound into a coil 40 .
Bei der in Fig. 2 gezeigten Tandemanlage werden drei OPP-Folien 42, 44, 46 zusammenkaschiert. Eine die mittlere Schicht des Laminats 48 bildende erste Folie 42 wird in einem ersten Lami nator von links über dessen Anpreßwalze 54 kommend mit einer zweiten Folie 44 zusammengeführt, die von rechts kommend über den Kühlzylinder 50 des Laminators geführt ist. Zwischen die Folien 42, 44 wird Kaschiermittel 52 coextrudiert und dabei ein mindestens dreischichtiger Extrusionsfilm gebildet, der aus einer inneren Trägerschicht und äußeren Haftvermittler schichten besteht. Für die Trägerschicht ist Polypropylen und für die Haftvermittlerschichten ein Copolymer - Bipolymer oder Terpolymer - von Polypropylen bevorzugt.In the tandem system shown in FIG. 2, three OPP foils 42 , 44 , 46 are laminated together. A first film 42 forming the middle layer of the laminate 48 is brought together in a first laminator from the left via its pressure roller 54 with a second film 44 coming from the right over the cooling cylinder 50 of the laminator. Laminating agent 52 is coextruded between the foils 42 , 44 and an at least three-layer extrusion film is formed, which consists of an inner carrier layer and outer adhesion promoter layers. Polypropylene is preferred for the backing layer and a copolymer - bipolymer or terpolymer - of polypropylene is preferred for the adhesion promoter layers.
Die Folien 42, 44 und das Coextrudat 52 werden mit der Anpreß walze 54 an den Kühlzylinder 50 angedrückt. Die Anpreßwalze 54 wirkt gegen die außen laufende erste Folie 42. Nach Umlaufen etwa eines Viertels des Kühlzylinderumfangs wird das aus zwei Folienlagen bestehende Laminat 56 von dem ersten Laminator weg und über eine Walze 58 in einem zweiten Laminator von rechts kommend über dessen Anpreßwalze 98 mit einer dritten Folie 46 zusammengeführt, die von links kommend über den Kühl zylinder 60 des Laminators geführt ist. Laminat 56 und dritte Folie 46 werden in der zuvor beschriebenen Weise mit coextru diertem Kaschiermittel 62 zusammenkaschiert. Aus der spiegel symmetrischen Folienführung an den beiden Extrusionsstufen resultiert ein beidseitiges Kaschieren der ersten Folie 42 mit der zweiten und dritten Folie 44, 46. The films 42 , 44 and the coextrudate 52 are pressed against the cooling cylinder 50 with the pressure roller 54 . The pressure roller 54 acts against the outside film 42 . After rotating about a quarter of the circumference of the cooling cylinder, the laminate 56 consisting of two layers of film is moved away from the first laminator and, via a roller 58 in a second laminator, coming from the right via its pressure roller 98 with a third film 46 coming from the left over the cooling cylinder 60 of the laminator is guided. Laminate 56 and third film 46 are laminated together in the manner described above with coextruded laminating agent 62 . The mirror-symmetrical film guidance at the two extrusion stages results in the first film 42 being laminated on both sides with the second and third films 44 , 46 .
Die Folien 42-46 kommen von Coils 64-68. Das dreilagige Laminat wird zu einem Coil 70 aufgewickelt.Foils 42-46 come from coils 64-68 . The three-layer laminate is wound up into a coil 70 .
Bei dem Laminat gemäß Fig. 3 sind zwei 60 µ dicke OPP-Folien 72, 74 mit einer 20 µ dicken monoextrudierten Kaschiermittel schicht aus Polypropylen oder einem Copolymer davon zusammen kaschiert.In the laminate according to FIG. 3, two 60 .mu.m thick OPP films 72 , 74 are laminated together with a 20 .mu.m thick mono-extruded laminating layer made of polypropylene or a copolymer thereof.
Bei dem Laminat gemäß Fig. 4 ist eine mittlere, 60 µ dicke OPP-Folie 78 mit zwei äußeren OPP-Folien 80, 82 von 40 µ Dicke zu sammenkaschiert. Die beiden Kaschiermittelschichten 84, 86 be stehen aus Polypropylen oder einem Copolymer davon. Sie sind monoextrudiert und haben eine Dicke von 20 µ.In the laminate according to FIG. 4, a medium, 60 .mu.m thick OPP film 78 is laminated together with two outer OPP films 80 , 82 of 40 .mu.m thick. The two laminate layers 84 , 86 are made of polypropylene or a copolymer thereof. They are mono-extruded and have a thickness of 20 µ.
Bei dem Laminat gemäß Fig. 5 sind zwei 60 µ dicke OPP-Folien 88, 90 mit einer coextrudierten Kaschiermittelschicht zusammen kaschiert. Die Kaschiermittelschicht besteht aus einem mittleren Kaschiermittelträgerfilm 92 aus Polypropylen und beidseitigen Haftvermittlerschichten 94, 96 aus einem Polypropylen-Copolymer.In the laminate according to Fig. 5, two 60 μ thick OPP films 88, 90 laminated with a coextruded Kaschiermittelschicht together. The laminating agent layer consists of a middle laminating agent carrier film 92 made of polypropylene and adhesive layers 94 , 96 on both sides made of a polypropylene copolymer.
BezugszeichenlisteReference list
10 Folie
12 Folie
14 Coil
16 Coil
18 Walze
20 Walze
22 Walze
24 Walze
26 Kühlzylinder
28 Düse
30 Kaschiermittel
32 Anpreßwalze
34 Laminat
36 Walze
38 Walze
40 Coil
42 Folie
44 Folie
46 Folie
48 Laminat
50 Kühlzylinder
52 Kaschiermittel
54 Anpreßwalze
56 Laminat
58 Walze
60 Kühlzylinder
62 Kaschiermittel
64 Coil
66 Coil
68 Coil
70 Coil
72 Folie
74 Folie
76 Kaschiermittel
78 Folie
80 Folie
82 Folie
84 Kaschiermittel
86 Kaschiermittel
88 Folie
90 Folie
92 Kaschiermittelträgerfilm
94 Haftvermittlerschicht
96 Haftvermittlerschicht
98 Anpreßwalze 10 slide
12 slide
14 coil
16 coil
18 roller
20 roller
22 roller
24 roller
26 cooling cylinders
28 nozzle
30 laminates
32 pressure roller
34 laminate
36 roller
38 roller
40 coil
42 slide
44 slide
46 slide
48 laminate
50 cooling cylinders
52 lamination
54 pressure roller
56 laminate
58 roller
60 cooling cylinders
62 laminating agent
64 coil
66 coil
68 coil
70 coil
72 slide
74 slide
76 laminating agent
78 slide
80 slide
82 slide
84 laminating agent
86 lamination
88 slide
90 slide
92 liner carrier film
94 adhesion promoter layer
96 adhesion promoter layer
98 pressure roller
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