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DE2748318A1 - Verfahren zur herstellung von kreuz-laminaten und kreuz-laminate - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kreuz-laminaten und kreuz-laminate

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Publication number
DE2748318A1
DE2748318A1 DE19772748318 DE2748318A DE2748318A1 DE 2748318 A1 DE2748318 A1 DE 2748318A1 DE 19772748318 DE19772748318 DE 19772748318 DE 2748318 A DE2748318 A DE 2748318A DE 2748318 A1 DE2748318 A1 DE 2748318A1
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DE
Germany
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films
lamination
polymer films
laminates
cross laminates
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Withdrawn
Application number
DE19772748318
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English (en)
Inventor
Brian Alec William Simmons
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Greif International Holding BV
Original Assignee
Koninklijke Emballage Industrie Van Leer BV
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

u.Z.: M 396
Case: BO 5509 MdR/IHe
KONINKLIJKE EMBALLAGE INDUSTRIE VAN LEER B.V.
Amstelveen, Niederlande
10
n Verfahren zur Herstellung von Kreuz-Laminaten und Kreuz-Laminate "
Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Laminate aus thermoplastischen Polymerfolien sind bekannt, die aus mindestens zwei im wesentlichen monoaxial orientierten Schichten bestehen. Die Orientierungsrichtung dieser einzelnen Schichten weist einen bestimmten Winkel (vorzugsweise 45°) zur Längsrichtung des Laminates auf. Weiterhin sind die einzelnen Schichten in einem Winkel (vorzugsweise 90°) zur Orientierung der direkt benachbarten Schicht (en) ausgerichtet. Derartig zusammengesetzte Laminate werden nachstehend kurz als "Kreuz-Laminate" bezeichnet.
Die einzelnen Schichten der Kreuz-Laminate können aus den gleichen oder aus verschiedenen Polymeren gebildet werden. Spezielle Beispiele für die zur Herstellung von Laminatschichten geeigneten/Pblynierisaxe sind Homo- und Copolymerisate von Äthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylalkohol und Äthylen/ Vinylacetat-Copolymerisate. Besonders bevorzugt eingesetzte Polymerisate sind Polypropylen und Polyäthylen hoher Dichte.
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Die einzelnen Schichten dieser Kreuz-Laminate können in geeigneter Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Verkleben, Punktschweißen oder Extrusions-Laminieren (d.h. durch Extrudieren einer dünnen Folie eines geschmolzenen thermoplastischen Polymerisats zwischen konvergierenden, vorgeformten Folien im Walzenspalt eines Haltewalzenpaares, in dem die Herstellung des Laminates erfolgt).
Die monoaxial orientierten Polymerfolien sind im wesentlichen von Natur aus anisotrop und die daraus hergestellten Kreuz-Laminate neigen aufgrund dieser Anisotropie zum Kräuseln, sofern sie Temperaturschwankungen ausgesetzt werden. Ein solches Kräuseln, insbesondere wie es bei Schnitten und an Eckstellen der Kreuz-Laminate aufzutreten pflegt, kann bei Maschinen, die der Verarbeitung der Kreuz-Laminate dienen, zu Funktionsstörungen und Ausfällen fuhren, beispielsweise bei Vorrichtungen zur Weiterverarbeitung von Kreuz-Laminaten zu Säcken.
Wie sich aus Versuchen ergeben hat, weisen auf übliche Weise hergestellte Kreuz-Laminate bei Temperaturen in einem Bereich von 0 bis 15°C nur eine geringe Tendenz zum Kräuseln auf. Dagegen tritt das Kräuseln oberhalb und unterhalb dieses Temperaturbereichs auf. Der vorstehend angegebene Temperaturbereich ist selbstverständlich niedriger als die Temperaturen, die in weiten Teilen der Welt,-insbesondere in den Sommermonaten, gegeben sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, denjenigen Temperaturbereich, bei dem die Kreuz-Laminate eine nur geringe Neigung zum Kräuseln aufweisen, auf höhere Temperaturen zu erweitern, indem man das Verfahren ihrer Herstellung in bestimmter Weise modifiziert. Auf diese Weise sollen Kreuz-Laminate zur Verfügung gestellt werden, die im Bereich der Umgebungstemperaturen in gemäßigten, subtropischen und tropischen Klimazonen eine nur geringe oder überhaupt keine Tendenz zum Kräuseln aufweisen und somit ohne Schwierig-
L 809818/090? -J
Γ I
keiten in Verarbeitungsmaschinen für Folien eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. 5
Die erfindungsgemäß hergestellten Kreuz-Laminate werden im Walzenspalt eines Haltewalzenpaares aus im wesentlichen monoaxial orientierten thermoplastischen Polymerfolien in einer Vorrichtung zum Laminieren hergestellt. Dabei werden die Folien beim Eintritt in den Walzenspalt einer minimalen Zugspannung ausgesetzt. Das Laminieren erfolgt bei höheren Temperaturen, jedoch unterhalb der Schmelz- und Erweichungstemperatur derjenigen Folie aus dem gesamten Foliensatz
mit dem niedrigsten Schmelz- und/oder Erweichungspunkt. 15
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Laminate ist es natürlich notwendig, daß die eingesetzten Folien beim Transport auf den Haltewalzen zur Verhinderung der Faltenbildung und der Kräuselung einer gewissen Zugspannung ausgesetzt werden. Erfindungsgemäß soll die Zugspannung derart niedrig bemessen sein, daß eine ordnungsgemäße Zuführung der Folien auf die Haltewalzen erfolgt.
Vorzugsweise wird der Foliensatz, der laminiert werden soll, bei Temperaturen von mindestens 300C laminiert. Besonders bevorzugt wird bei einer Temperatur von 10C unterhalb der Schmelz- oder Erweichungstemperatur derjenigen Folie aus dem Foliensatz mit dem niedrigsten Schmelz- und/oder Erweichungspunkt laminiert.
30
Die verfahrensgemäß eingesetzten Folien werden vorzugsweise vor dem Aufbringen auf die Haltewalzen vorgewärmt. Die Vorwärmung erfolgt in an sich bekannter Weise, z.B. durch Verwendung von Wärmestrahlern oder Infrarotstrahlern, die derart angeordnet sind, daß die Folien vor dem Eintritt in den Walzenspalt erhitzt werden. In einer bevorzugten Ausfüh-
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rungsfοπη des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Vorwärmen der Folien dadurch, daß sie über vorgeheizte Transportwalzen vor dem Aufbringen auf die Haltewalzen geleitet werden. Je höher im allgemeinen die Temperatur der Folien im Zeitpunkt ihrer Verbindung ist, desto höher ist die obere Grenze desjenigen Temperaturbereiches, bei dem das entstandene Kreuz-Laminat nur wenig oder keine Tendenz zum Kräuseln aufweist.
Das Vorwärmen erfolgt bei Temperaturen von 30 bis 70°C, vorzugsweise von 50 bis 600C. Es wurde festgestellt, daß sich beim Einhalten der vorstehenden Temperaturen befriedigende Eigenschaften hinsichtlich der Verhinderung des Kräuseins für die meisten Zwecke ergeben.
Die erfindungsgemäß eingesetzten monoaxial orientierten Polymerfolien dürfen kein überaus hohes Hitze-Schrumpfvermögen bei denjenigen Umgebungstemperaturen aufweisen, bei denen die erfindungsgemäß hergestellten Laminate eingesetzt werden sollen, da diese Eigenschaft zur Temperatur-irreversiblen Kräuselung führen würde* Gewöhnlich werden monoaxial orientierte Polymerfolien nach durchgeführter Orientierungsbehandlung getempert, wobei eine weitere Orientierung erfolgt. Die auf diese Weise getemperten, monoaxial orientier- ten Folien weisen ein zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren ausreichend geringes Hitze-Schrumpfvermögen auf. Sofern die verfahrensgemäß eingesetzten Folien zuvor nicht getempert worden sind, muß dies vor oder während des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen. Im letzteren Falle, kann das Tempern in Übereinstimmung mit dem Vorwärmen der Folien, bevor diese auf die Haltewalzen aufgebracht werden, durchgeführt werden. Es ist sogar möglich, den Verfahrensschritt des Temperas und des Vorwärmen« in einer Verfahrensstufe durchzuführen.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Folien weisen ein in Prozenten ausgedrücktes Schrumpfvermögen (wie nachstehend definiert) von höchstens 3 ?»» vorzugsweise höchstens 2 % auf. Die hierbei verwendeten Werte des w% Schrumpfvermögens"werden wie nachstehend bestimmt:
Ein Teststreifen der zu untersuchenden Folie wird 2 Minuten bei 700C in Wasser getaucht, wonach die Schrumpfung der Orientierungsrichtung der Folie nach dieser Behandlung,
ausgedrückt in %, gemessen wird.
10
Die erfindungsgemäß hergestellten Kreuz-Laminate werden vor zugsv/ei se mittels Extrusions-Laminieren im Walzenspalt/ in dem die Folien vereinigt werden, verbunden oder durch Verkleben im Walzenspalt, wobei mindestens eine Folie mit einem geeigneten Klebstoff vorbeschichtet worden ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten Kreuz-Laminate eignen sich beispielsweise als Verpackungsmaterialien.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele
Es wird eine Reihe von Ansätzen durchgeführt, in denen zwei uniaxial orientierte Folien aus Polyäthylen hoher Dichte (Amoco 605) verwendet werden. Jede der Folien v/eist eine Nenndicke von 26,5 um und ein mittleres Schrumpfvermögen von 2,36 % auf. Die beiden Folien werden zu einem Kreuz-Laminat verbunden. Jede der Folien weist eine Orientierungsrichtung von 45° zur Längsrichtung auf und die Orientierungsrichtungen der Folien untereinander stehen in einem Winkel von 90° zueinander. Die Folien werden mittels Extrusions-Laminieren in einem Haltewalzenpaar laminiert, wobei die extrudierte Bindungsschicht (Dicke 10 um) aus
Polyäthylen (USI Sn 553) besteht.
35
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Vor dem Aufbringen auf die Haltewalzen wird jede Folie über eine beheizte Walze derart geleitet, daß ein Kontakt mit der halben Walze entsteht. Die Temperaturen der beheizten Walzen betragen 55 bis 600C. Die Folien werden beim Transport auf die Temperaturen der Walzen erhitzt.
Die weiteren Verfahrensbedingungen sind wie folgt:
Umgebungstemperatur : 27,8 bis 30°C
Aufwiekel-Zugspannung: 160,74 bis 241,11 g/cm
Abroll-Spannung : minimal
Bandgeschwindigkeit : 250 m/min = 4 m/sec.
Proben der erhaltenen,erfindungsgemäß hergestellten Kreuz-Laminate wurden geprüft, um den Temperaturbereich von 5°C aufwärts zu bestimmen, bei dem keine Neigung zum Kräuseln erfolgt. Die obere Temperaturgrenze dieses Bereiches beträgt, je nach Ansatz, 32°C bis 46°C.
«η Zum Vergleich wird das gleiche Laminierungsverfahren mit-
λ. ι T^j. durchgeführt, _ _ . _. , „Λ tels Extrusion jedoch ohne die Folien erfindungsgemaß vorzuwärmen. Die hierbei erhaltenen Laminate weisen eine obere Temperaturgrenze, unterhalb der keine Neigung zum
Kräuseln erfolgt, von 9,5°C auf.
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Claims (16)

  1. VOSSIUS · VOSGIUS HILTL · TAUCHNER
    PATENTANWÄLTE
    SIEBERTSTRASSE 4 80OO MÜNCHEN Ml · PHONE,)«» 47 4O76 CABLE: BENZOLPATENT MÜNCHEN · TELEX 6-39483 VOPAT D
    27483Ί8
    u.Z.: M 396 (ΡΤ/kä)
    Case: BO 5509 MdR/lHe
    KONINKLIJKE IMBALLAGE INDUSTRIE VAN LEER B.V. Amstelveen, Niederlande
    10
    n Verfahren zur Herstellung von Kreuz-Laminaten und Kreuz-Laminate "
    Priorität: 27. Oktober 1976, Großbritannien, Nr. 44 724/76
    :
    ti
    Veil*
    Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung von Kreuz-Laminaten aus em Satz von im wesentlichen monoaxial orientierten
    thermoplastischen Polymerfolien, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymerfolien einsetzt, die ein Hitze-Schrumpfvermögen von höchstens 3 % aufweisen und man den Satz der Polymerfolien in
    geeignet gekreuzter Anordnung mit minimaler Zugspannung, die derart bemessen ist, daß eine ordnungsgemäße Zuführung der Folien auf die Haltewalzen erfolgt, in den Walzenspalt eines Haltewalzenpaares einbringt und man den Satz der Polymerfolien in dem Haltewalzenpaar bei höheren Temperaturen, jedoch unterhalb der Schmelz- und Erweichungstemperatur der Folie mit dem niedrigsten Schmelz- und/oder Erweichungspunkt, laminiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Satz der Polymerfolien bei mindestens 30°C laminiert.
  3. 3* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Satz der Polymerfolien vor dem Aufbringen auf die
    Haltewalzen vorwärmt. ta
    809818/0907
    ORIGINAL hmöPECTED
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vorwärmen des Polymerfoliensatzes mit Wärmestrahlern oder Infrarotstrahlern durchführt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vorwärmen des Polymerfoliensatzes durch Transportieren über vorgewärmte Walzen durchführt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mai
    durchführt.
    net, daß man das Vorwärmen bei Temperaturen von 30 bis 700C
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vorwärmen bei Temperaturen von 50 bis 600C durchführt.
  8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur von 1°C unterhalb der Schmelz- oder Erweichungstemperatur der Folie mit dem niedrigsten Schmelz- und/oder Erweichungspunkt laminiert.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man monoaxial orientierte Polymerfolien einsetzt, die man nach durchgeführtem Orientierungsvorgang getempert hat.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man monoaxial orientierte Polymerfolien einsetzt, die man direkt vor dem Laminieren getempert hat.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 und Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Folien einsetzt, die vor dem Laminieren gleichzeitig getempert und vorgewärmt worden sind.
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  12. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Folien mit einem Hitze-Schrumpfvermögen von höchstens 2 % einsetzt.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das Laminieren der Folien mittels Extrusions-Laminieren durchführt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das Laminieren der Folien mittels Verkleben im Walzenspalt durchführt.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das Laminieren mit einer Kombination aus PoIyäthylenfolien hoher Dichte mit einer Nenndicke von 26, und einem mittleren Schrumpfvermögen von 2,36 % durchführt.
  16. 16. Laminate, hergestellt nach mindestens einem der AnsprUche 1 bis 15.
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DE19772748318 1976-10-27 1977-10-27 Verfahren zur herstellung von kreuz-laminaten und kreuz-laminate Withdrawn DE2748318A1 (de)

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