CH356593A

CH356593A - Thermoplastische Kunststoffolie und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: CH356593A
Authority: CH
Inventors: Musso Pompilio; Guzzetta Giuseppe
Original assignee: Montedison Spa; Ziegler Karl
Priority date: 1956-10-11
Filing date: 1957-10-07
Publication date: 1961-08-31

Description

Thermoplastische Kunststoffolie und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine thermoplastische Kunststoffolie und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Eine Anzahl von thermoplastischen Folien aus thermoplastischen Kunststoffen ist bekannt und wird für viele fabrikationsmässige Zwecke verwendet. Zu den am meisten benutzten Folien gehören solche aus Vinylchloridpolymeren und -copolymeren, Styrolpolymeren und -copolymeren, Polymethylmethacrylat und Polyäthylen. Diese Kunststoffe sind in verschiedener Hinsicht vorzüglich, besitzen aber jedoch verschiedene Grenzen ihrer Anwendbarkeit, welche vom einen zum andern Kunststoff verschieden sind. Beispielsweise lassen sich Vinylchloridpolymere nicht durch wirtschaftliche und kontinuierliche Verfahren, z. B.

Strangpressen, zu Folien verarbeiten, und es ist dies nur mit einer komplizierten Vorrichtung möglich, was zu relativ hohen Verarbeitungskosten führt; Polyäthylen ist in Folienform für viele Anwendungen zu wenig steif, und andere Kunststofftypen besitzen eine schlechte Beständigkeit gegenüber gewissen korrosiven Substanzen.

Eine allgemeine Begrenzung der Anwendbarkeit aller bisher bekannten thermoplastischen Folien ist dadurch gegeben, dass ihre mechanischen Eigenschaften beim Erwärmen beträchtliche Verschlechterungen erfahren. Bei Temperaturen über 600 C sind sie, selbst unter sehr geringen Beanspruchungen, nicht mehr verwendbar.

Die erfindungsgemässe thermoplastische Kunststofffolie hat eine Dicke von mehr als 1 mm, sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens teilweise aus einem mindestens vorwiegend kristallinen Polymermaterial aus mindestens einem a-Olefin mit mehr als zwei C-Atomen im Molekül besteht.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Folien ist dadurch gekennzeichnet, dass man das genannte Polymermaterial bei einer zwischen 190 und 2500 C liegenden Temperatur zu einer Folie verformt, z. B. strangpresst, walzt oder presst und die so erhaltene Folie zweckmässig genügend langsam abkühlt, dass keine inneren Spannungen entstehen.

Es ist auch eine Abwandlung dieses Verfahrens möglich, bei welcher die Folie so rasch abgekühlt wird, dass die Entwicklung von inneren Spannungen nicht vermieden wird, wobei anschliessend aber eine Konditionierung bei einer Temperatur erfolgt, welche 5300 C, vorzugsweise 5l00 C, unterhalb des Schmelzpunktes des Polymers liegt. Unter Konditionierung versteht man eine Nachbehandlung, die für die endgültigen Eigenschaften der Folie bestimmend ist.

Für die Verwendung bevorzugte Polymere sind hochkristalline Propylenpolymere und Gemische davon mit kristallinen Polymeren von a-Butylen in Mengen von 5-40 % mit Bezug auf das Gewicht des Gemisches. Durch Veränderung der Menge des a-Butenpolymers innerhalb diesem Bereich kann die Steifheit der Folie verändert werden
In dieser Weise hergestellte Folien besitzen einen hohen Elastizitätsmodul (7000 bis 15000 kg/cm2), insbesondere nach dem Streckorientieren, eine ungewöhnlich grosse chemische und mechanische Beständigkeit, eine sehr gute Verarbeitbarkeit und eine thermische Beständigkeit bis auf 110 C, welch letztere Eigenschaft besonders erwünscht ist.

Es ist offensichtlich, dass eine brauchbare Benutzungstemperatur, welche etwa 500 C über derjenigen der bisher verwendeten thermoplastischen Folien liegt, einen grossen Fortschritt bedeutet, indem sich dadurch für Kunstharzfolien neue Anwendungen eröffnen.

Die Herstellung der Folien gemäss vorliegender Erfindung kann in irgendeiner bekannten Weise und unter Verwendung von an sich bekannten Vorrichtungen, beispielsweise durch Kalandern, durch Pressen durch Strangpressen mit einer flachen Schlitzdüse usw. erfolgen.

Die optimalen Verarbeitungsbedingungen beim Strangpressen, Pressen oder Walzen des Polymers hängen ab von der Natur des Polymers und vom Molekulargewicht desselben. Im bevorzugten Molekulargewichtsbereich, d. h. im Bereich von 80000 bis 200000, liegt die optimale Temperatur entsprechend zwischen 190 und 2500 C.

Das benutzte Kühlverfahren muss mit Sorgfalt gewählt werden. Beispielsweise wird für dünnere Folien zwischen 1 und 1,5 mm Dicke ein wesentlich rascheres Abkühlen empfohlen als für dickere Folien, bei welchen die Abkühlung allmählich erfolgen muss, wenn die Bildung von inneren Spannungen vermieden werden soll, welche das gute Verhalten der Folien während der späteren Verarbeitung gefährden könnten. Folien mit inneren Spannungen, z. B. zu rasch abgekühlte Folien, lassen sich konditionieren, indem man sie wenige Minuten auf eine Temperatur erhitzt, welche um 5-10"C unterhalb des Schmelzpunktes des Polymers liegt.

Natürlich kann das verwendete Polymer inerte Füllstoffe verschiedener Art und andere Modifizierungsmittel, wie Farbstoffe oder Antioxydationsmittel, enthalten, ohne dass die Eigenschaften der Folien wesentlich verändert werden.

In den nachfolgenden Beispielen sind alle Angaben über Verhältnisse gewichtsmässig aufzufassen.

Beispiel 1
Ein Gemisch aus 85 Teilen Polypropylen mit einem Molekulargewicht von 160000 und 15 Teilen Polybuten mit einem Molekulargewicht von 130000 wird mit 0,5 Teilen eines Antioxydationsmittels, einem Teil Titandioxyd und 0,2 Teilen Phthalocyaningrün versetzt. Das Mischen erfolgt während 15 Minuten bei 2400 C in einer Walzenmühle, wobei man Platten von 3 mm Dicke erhält. Diese Platten werden zwischen zwei chromplattierten Stahlplatten zwischen die Platten einer Presse gelegt und auf 2500 C erhitzt. Nach etwa 10minütigem Erhitzen presst man 5 Minuten lang mit einem Druck von 120 kg/cm2.

Hierauf kühlt man unter Druck auf 1000 C ab.

Das so erhaltene gepresste Blatt wird entnommen und kann für Überzüge und für Konstruktionsteile von Apparaten für die chemische Industrie verwendet oder gezogen oder vakuumverformt werden.

Beispiel 2
Verwendet wird Polypropylen mit einem Molekulargewicht von 110000, das mit 1 % eines Antioxydationsmittels stabilisiert ist und als Zusatz 2 % Rutildioxyd-Pigment enthält.

Das Material wird bei 2102200 C mit Hilfe eines Schneckenstrangpress-Apparates durch einen Presskopf mit einem geraden Schlitz von 1100 mm Länge und 2,3 mm Breite verpresst. Die aus dem Schlitz heraustretende Folie gelangt auf eine bei 400 C gehaltene Trommel mit einer chromplattierten Oberfläche. Sie wird durch drei chromplattierte Walzen auf die Trommel gepresst. Die Rotationsgeschwindigkeit der Kühltrommel und der Walzen ist so eingestellt, dass die Folie in der Pressrichtung um 15% verstreckt wird. Zwei Messer, welche an der Stelle angeordnet sind, wo die Folie die Kühltrommel verlässt, schneiden von den Randteilen der Folie Streifen von 50 mm Breite ab. Man erhält in dieser Weise eine durchsichtige, 2 mm dicke und 1000 mm breite Folie, welche für zahlreiche Zwecke vorteilhaft verwendet werden kann.

Die Folie lässt sich beispielsweise nach Erhitzen unter einem Infrarotstrahler, welcher der Folie eine Temperatur von etwa 1600 C zu erteilen vermag, in einem gebräuchlichen Vakuumapparat verformen, beispielsweise zu Behältern, Haushaltgeräten und Bestandteilen für elektrische Haushaltapparate.

Claims

PATENTANSPRUCH 1 Thermoplastische Kunststoffolie mit einer Dicke von mehr als 1 mm, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens teilweise aus einem mindestens vorwiegend kristallinen Polymermaterial aus mindestens einem a-Olefin mit mehr als zwei C-Atomen im Molekül besteht.

UNTERANSPRÜCHE 1. Thermoplastische Kunststoffolie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Polymermaterial Polypropylen ist.

2. Thermoplastische Kunststoffolie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Polymermaterial ein Gemisch aus Polypropylen und Poly-a-buten ist.

3. Thermoplastische Kunststoffolie nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gemisch aus Polypropylen und Poly-a-buten das Poly a-buten in einer Menge von 5-40 % mit Bezug auf das Gewicht des Gemisches vorliegt.

4. Thermoplastische Kunststoffolie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Polymermaterial ausser dem genannten Material noch einen inerten Füllstoff enthält.

PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Kunststoffolie mit einer Dicke von mehr als 1 mm gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man das genannte Polymermaterial bei einer zwischen 190 und 2500 C liegenden Temperatur zu einer Folie verformt.

UNTERANSPRÜCHE 5. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man nach der Verformung die Folie so langsam abkühlt, dass die Entstehung von inneren Spannungen vermieden wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man nach der Verformung die Folie so rasch abkühlt, dass die Entstehung von inneren Spannungen nicht vermieden wird, worauf man die Folie bei einer um 5300 C unterhalb des Schmelzpunktes des Polymers liegenden Temperatur konditioniert.

7. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man nach der Verformung die Folie streckorientiert.