CZ2002169A3 - Plastická fólie podobající se papíru, způsob výroby této fólie a její pouľití - Google Patents

Plastická fólie podobající se papíru, způsob výroby této fólie a její pouľití Download PDF

Info

Publication number
CZ2002169A3
CZ2002169A3 CZ2002169A CZ2002169A CZ2002169A3 CZ 2002169 A3 CZ2002169 A3 CZ 2002169A3 CZ 2002169 A CZ2002169 A CZ 2002169A CZ 2002169 A CZ2002169 A CZ 2002169A CZ 2002169 A3 CZ2002169 A3 CZ 2002169A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fibers
film
layer
polymer
film according
Prior art date
Application number
CZ2002169A
Other languages
English (en)
Inventor
Detlef Hütt
Thomas Dries
Albert Lauer
Original Assignee
Trespaphan Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trespaphan Gmbh filed Critical Trespaphan Gmbh
Publication of CZ2002169A3 publication Critical patent/CZ2002169A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/10Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
    • B29C55/12Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
    • B29C55/14Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial successively
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/045Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with vegetable or animal fibrous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/046Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2223/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as reinforcement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16Fibres; Fibrils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Description

Předmětný vynález se týká syntetického papíru vyrobeného z koextrudované, biaxiálně orientované plastové fólie, která má zlepšenou počáteční trhatelnost a která má kontrolovatelnou schopnost šíření trhlin. Vynález se dále týká způsobu výroby uvedeného syntetického papíru.
Dosavadní stav techniky
Úspěch biaxiálně orientovaných plastových fólií, zejména pak fólií, které zahrnují termoplastické polymery, zvláště pak biaxiálně orientovaných polypropylenových fólií, je v podstatě založen na jejich vynikající mechanické pevnosti v kombinaci s poměrně nízkou hmotností, dobrými bariérovými vlastnostmi a dobrou svařitelností. Uvedené polyolefinové fólie chrání zabalené zboží před jeho rychlým vysušením a proti ztrátě jeho vůně, přičemž pro zajištění těchto funkcí se používá jen velmi malé množství daného materiálu.
Jediným požadavkem, který není splněn při použití tohoto typu obalu, který jinak splňuje potřeby zákazníků na hygienický, vizuálně přitažlivý, pevně uzavřený a robustní obal, je požadavek snadného a kontrolovatelného otvírání. Nesplnění tohoto posledně jmenovaného požadavku je předmětem stížností zákazníků v případě obalů, které zahrnují polyolefinové fólie, a je považováno za nevýhodu takovýchto obalů oproti papírovým obalům.
Jednoosově orientované fólie, jako jsou například páskové výrobky, vykazují zřetelně nízkou počáteční pevnost v natržení a/nebo vysokou tentenci k praskání ve směru uvedené orientace, a proto mohou být na počátku snadno roztrženy a dále v tomto směru kontrolované trhány. Avšak použití jednoosově orientovaných fólií je v mnoha oblastech nevhodné, a to mimo jiné z důvodů nedostatečné mechanické pevnosti v příčném směru. Na druhé straně při procesu biaxiální orientace vzniká produkt, který má v obou směrech požadovanou vysokou pevnost (modul pružnosti), nicméně uvedené výhodné směry jsou v důsledku uvedeného procesu jen omezeně stálé. Důsledkem této skutečnosti je, že při otvírání obalů z takovýchto fólií (například sáčků na sušenky) je nejprve třeba vyvinout velkou sílu pro roztržení uvedené fólie. Avšak jakmile dojde k poškození nebo částečnému roztržení uvedené fólie, šíří se vzniklá trhlina zcela nekontrolované, a to i při aplikaci velmi malých tahových sil. Tento nedostatek, kterým je příliš vysoká počáteční pevnost v natržení a nekontrolované šíření trhliny, velmi snižuje přijatelnost obalů, zhotovených z takovéto fólie náhradou za papír, u koncových zákazníků, a to i přes výše uvedené výhody takovýchto obalů.
Jedním z řešení tohoto problému je opatření fóliového obalu uzavíracím švem. Tak například v evropském patentu číslo EP 95/P003 byla popsána fólie, která místo vrstvy sloužící pro tepelné uzavírání obalu obsahuje odlupovací vrstvu a kromě toho má tato fólie zvláštní vrstevnatou strukturu. Toto řešení umožňuje kontrolované znovu otevřít obal zhotovený z uvedené fólie na místě, kde byl tento obal uzavřen, zejména pak na místě uvedeného švu.
Jako další řešení shora popsaného problému byla navržena několikavrstvová struktura s předem určeným místem roztržení, tj. s vrstvou, jež má zvlášť nízkou mechanickou pevnost. Při otvírání se uvedená fólie nejprve roztrhne v uvedeném předem určeném místě roztržení. Tento princip byl v současné době implementován jak do výroby koextrudovaných fólií, tak do výroby několikavrstvých laminátů.
Další známou možností řešení je dodatečné mechanické vpravení předem určeného místa roztržení dané fólie ve formě perforace nebo zářezu.
V některých případech se pro usnadnění kontrolovaného otevření daného obalu používá zvláštní páska (obvykle z polyesteru), za kterou se při otvírání obalu zatáhne. Toto řešení je velmi nákladné a proto se nevyužívá ve všech oblastech trhu.
Podstata vynálezu
Cílem tohoto vynálezu je popsat syntetický papír, který kombinuje výhody biaxiálně orientované plastové fólie s počáteční trhatelností a šířením trhlin, které je podobné jako v případě papíru. Při použití syntetického papíru podle předmětného vynálezu by nemělo být nutné použít žádné další prostředky, jako je páska pro otevření obalu tím, že se zatáhne za tuto pásku, zářez nebo složitá vrstevnatá struktura.
Uvedeného cíle je dosaženo použitím biaxiálně orientované polymerní fólie, která obsahuje alespoň jednu vrstvu, která ttt· • · · obsahuje vlákna a je vytvořená z termoplastického polymeru, přičemž uvedenými vlákny jsou přírodní vlákna, polymerní vlákna nebo minerální vlákna.
Použití asbestových nebo skleněných vláken, zejména dlouhých skleněných vláken, podle tohoto vynálezu je vyloučeno. Tato skutečnost je dána potenciálním rizikem (karcinogenitou, vdechnutelností) pro pracovníky při výrobě a zpracování takovýchto fólií, přičemž nevýhodou skleněných vláken je jejich vysoká obrušovací schopnost, jejímž důsledkem je nadměrné opotřebení součástí zařízení, ve kterých je zpracováván materiál obsahující skleněná vlákna.
Fólie připomínající papír podle předmětného vynálezu může být průsvitná až průhledná nebo může mít podobu matné fólie, a to v závislosti na předpokládaném použití této fólie. Pro účely tohoto vynálezu se výrazem „matná fólie rozumí neprůhledná fólie, jejíž propustnost světla (měřená podle standardu ASTM-D 1003-77) je maximálně 70 procent, výhodně maximálně 50 procent.
Alespoň jedna vrstva fólií podle předmětného vynálezu obsahuje minerální vlákna, jako je wollastonit, nebo polymerní nebo přírodní vlákna. Tato vlákna obsahující vrstva fólie podle tohoto vynálezu, která přispívá k chování, jež je podobné chování papíru, je vytvořena z termoplastických polymerů.
Skupina termoplastických polymerů, které mohou tvořit polymerní matrici uvedené vlákna obsahující vrstvy, zahrnuje polyimidy, polyamidy, polyestery, PVC a polyolefiny vyrobené z »· · · olefinických monomerů obsahujících od 2 do 8 atomů uhlíku. Zvlášť vhodně se podle předmětného vynálezu používají polyamidy a polyolefiny, z nichž se výhodně používají propylenové polymery, ethylenové polymery, butylenové polymery, cykloolefinové polymery nebo kopolymery obsahující propylenové, ethylenové a butylenové jednotky nebo cykloolefiny. Obecně zahrnuje uvedená vlákna obsahující vrstva alespoň 50 hmotnostních procent, výhodně od 70 hmotnostních procent do 99 hmotnostních procent, zvlášť výhodně od 90 hmotnostních procent do 98 hmotnostních procent, vztaženo ve všech případech na celkovou hmotnost uvedené vrstvy, termoplastického polymeru.
Výhodnými polyolefiny podle předmětného vynálezu jsou propylenové polymery. Tyto propylenové polymery zahrnují od 90 hmotnostních procent do 100 hmotnostních procent, výhodně od 95 hmotnostních procent do 100 hmotnostních procent, zvlášť výhodně od 98 hmotnostních procent do 100 hmotnostních procent, propylenu a jejich teplota tání je 120 °C nebo více, výhodně v rozmezí od 130 °C do 170 °C, a jejich index toku taveniny při teplotě 230 °C a zatížení 21,6 newtonů (viz. standard DIN 53 735) je obecně v rozmezí od 0,5 gramu/10 minut do 15 gramů/10 minut, výhodně v rozmezí od 2 gramů/10 minut do 10 gramů/10 minut. Výhodnými propylenovými polymery pro vytvoření základní vrstvy podle tohoto vynálezu jsou isotaktické propylenové homopolymery obsahující hmotnostních procent nebo méně ataktického podílu, kopolymery ethylenu a propylenu obsahující 10 hmotnostních procent nebo méně ethylenu, kopolymery propylenu s olefiny obsahujícími od 4 do 8 atomů uhlíku, které obsahují 10 hmotnostních procent nebo méně daného olefinu, terpolymery • · · · propylenu, ethylenu a butylenu obsahující 10 hmotnostních procent nebo méně ethylenu a zároveň obsahující 15 hmotnostních procent nebo méně butylenu. Zvlášť výhodně se pro vytvoření uvedené vrstvy používá isotaktický propylenový homopolymer. Výše uvedené procentické hodnoty jsou ve všech případech vztaženy na celkovou hmotnost příslušného polymeru.
Rovněž vhodná pro použití podle předmětného vynálezu je směs uvedených propylenových homopolymeru a/nebo kopolymerů a/nebo terpolymerů s jinými polyolefiny, zejména s polyolefiny vyrobenými z monomerů obsahujících od 2 do 6 atomů uhlíku, přičemž uvedená směs obsahuje alespoň 50 hmotnostních procent, výhodně alespoň 75 hmotnostních procent, propylenového polymeru. Skupina těchto dalších polyolefinů v polyolefinových směsích, které se používají podle tohoto vynálezu, zahrnuje především HDPE, LDPE, VLDPE a LLDPE, přičemž podíl těchto polyolefinů v uvedených směsích nepřevyšuje 15 hmotnostních procent. Uvedené procentické hodnoty jsou ve všech případech vztaženy k celkové hmotnosti dané polymerní směsi.
Kromě uvedeného termoplastického polymeru obsahuje vlákna obsahující vrstva fólie podle předmětného vynálezu vlákna, jejichž množství činí maximálně 50 hmotnostních procent a výhodně je toto množství v rozmezí od 0,5 hmotnostního procenta do 10 hmotnostních procent, výhodněji v rozmezí od 1 hmotnostního procenta do 5 hmotnostních procent, vztaženo na hmotnost dané vlákna obsahující vrstvy.
Uvedená vlákna mohou být vyrobena z různých materiálů. Vhodně se podle předmětného vynálezu používají vlákna vyrobená z termoplastických polymerů, ze síťovaných termoplastických polymerů, z amorfních polymerů, ze semikrystalických polymerů, ze stabilizovaných přírodních vláken nebo z krystalických minerálních vláken.
Vhodně se podle předmětného vynálezu používají vlákna vyrobená z termoplatických polymerů, jako jsou polyolefiny, polyethyleny, polypropyleny, cykloolefinové polymery, kopolymery, polyestery, polyamidy, polyimidy nebo polyaramidy. Dále je podle tohoto vynálezu rovněž možné použít vlákna vyrobená ze síťovaných termoplastických polymerů, a to ze zářením síťovaných nebo chemicky síťovaných termoplastických polymerů, které obsahují odpovídající reaktivní skupiny. Dále je možné použít stabilizovaná přírodní vlákna, jako jsou bavlněná vlákna nebo celulosová vlákna, nebo krystalická minerální vlákna, jako je například wollastonit nebo různé křemičitany vápníku, jako je například produkt Tremin 939 dodávaný společností Quarzwerke GmbH, Frechen, SRN, a další minerály mající odpovídající morfologii. Pro účely předmětného vynálezu výraz „minerální vlákna nezahrnuje skleněná vlákna.
V souvislosti s vývojem tohoto vynálezu bylo zjištěno, že použití skleněných vláken v biaxiálně orientovaných fóliích je nevhodné. Kromě jiného dochází při použití skleněných vláken k vážným poškozením štěrbin a válců zařízení pro výrobu biaxiálně orientovaných fólií.
Rozměry vlákna, zejména jeho délka a průměr, jsou závislé na konkrétní oblasti použití fólie podle předmětného vynálezu a rovněž na tloušťce této fólie. Střední hodnoty průměru vláken jsou výhodně v rozmezí od 1,5 mikrometru do mikrometrů, výhodně v rozmezí od 3 mikrometrů do mikrometrů a délka vlákna je v rozmezí od 10 mikrometrů do ····· 0« · ·· · · ··· ···· ···· • · « · ·· · ·· · • ···· ···· · • ···· ··· ··«·«· ·· ··· ·· · ··*
250 mikrometrů, výhodně v rozmezí od 20 mikrometrů do mikrometrů, přičemž poměr délky vlákna ku průměru vlákna (L/D) je v rozmezí od 5 do 50, výhodně v rozmezí od 10 ku 30.
Při jiném provedení tohoto vynálezu mohou být uvedená vlákna opatřena vhodným povlakem. Výhodné jsou zejména takové povlaky, které zlepšují reologické chování a slučitelnost daných vláken s polymerní matricí podle tohoto vynálezu.
Uvedený povlak může v případě potřeby obsahovat stabilizátor, a to zejména v případě použití polymerních vláken. Výhodně se používají organické povlaky pro regulaci již zmíněné slučitelnosti vláken s polymerní matricí podle tohoto vynálezu.
Z vláken vyrobených z termoplastických polymerů se zvlášť výhodně používají matná vlákna. Tato vlákna obsahují zmatňující činidla, výhodně oxid titaničitý, která se přidávají do zvlákňované směsi během výroby uvedených vláken, a to za účelem snížení přirozeného lesku uvedených polymerních vláken. Tímto způsobem tedy vznikají vlákna pigmentovaná oxidem titaničitým, jejichž použití ve vlákna obsahující vrstvě fólie podle předmětného vynálezu je zvlášť výhodné.
Tato provedení tohoto vynálezu jsou charakteristická zvýšenou bělostí a zvlášť výrazně papír připomínajícím vzhledem fólie podle předmětného vynálezu.
Uvedená vlákna musí být v podstatě stabilní vůči podmínkám při zpracování, tj . vůči podmínkám při extrudování a následné orientaci vzniklé fólie. Zejména musí být během výroby fólie podle tohoto vynálezu v podstatě zachována struktura uvedených vláken. Za tímto účelem musí mít daný materiál, zejména v případě vláken vyrobených z termoplastických polymerů, dostatečně vysokou teplotu tání nebo teplotu měknutí, takže vlákno vyrobené z tohoto materiálu si zachovává svůj tvar a nedochází k jeho tavení při teplotě zpracování dané polymerní matrice.
Zcela neočekávatelně bylo zjištěno, že uvedená vlákna mění trhací vlastnosti biaxiálně orientované fólie podle tohoto vynálezu. Trhací vlastnosti uvedené fólie mnohem více připomínají trhací vlastnosti papíru. Tento účinek je zvlášť neočekávatelný vzhledem k dosavadním znalostem odborníků v oblasti výroby plastů zesílených vlákny. V oblasti tvarování vstřikováním je známo, že do extrudátů vyrobených z termoplastů je možné přidávat vlákna za účelem výroby plastů zesílených vlákny. Tímto způsobem dochází ke zlepšení mechanických vlastností uvedených extrudátů a výrobky z takto zesílených plastů je možné použít v oblastech, kde dochází ke zvlášť vysokému mechanickému zatížení. Při uplatnění této znalosti na biaxiálně orientované fólie by bylo možné očekávat, že přidání vláken do této fólie povede ke zvýšení její mechanické pevnosti. Avšak v tomto případě nebylo zaznamenáno zvýšení pevnosti nebo tuhosti fólie podle předmětného vynálezu. Naopak, byla pozorována snadnější počáteční trhatelnost, tj. nižší mechanická pevnost fólie podle předmětného vynálezu.
Tento efekt je zvlášť výrazný pokud se výše popsaná vlákna použijí v mezivrstvě nebo v základní vrstvě fólie podle předmětného vynálezu. Použití vláken v tenké vrchní vrstvě nebo v tepelně spojovatelných polymerech je méně výhodné. V tomto případě dochází na jedné straně jen k nevýraznému
snížení počáteční trhatelnosti. Na druhé straně použití vláken jakožto přísady v uvedených vrchních vrstvách může mít nepříznivý účinek na tepelnou spojovatelnost dané fólie a na potiskovatelnost této fólie.
Dále bylo zcela neočekávatelně zjištěno, že textura povrchu fólie podle předmětného vynálezu a s tím související optický vzhled a hmatové vlastnosti uvedené fólie jsou podobné obdobným vlastnostem papíru. To, že vlastnosti fólie podle předmětného vynálezu jsou podobné vlastnostem papíru je zřejmé i ze zvukového vjemu při počátečním natržení. Kromě toho je možné v určitých provedeních tohoto vynálezu vyrobit fólii se zvýšenou propustností vodní páry (neboli se zvýšenou dýchatelností).
V případě potřeby může uvedená vlákna obsahující vrstva dále zahrnovat pigmenty a/nebo částice iniciující vznik dutinek, přičemž obě tyto složky se v obou případech používají v obvyklých množstvích.
Pro účely předmětného vynálezu se pigmenty rozumí neslučitelné částice, jejichž přítomnost při napínání dané fólie v podstatě nevede k vytváření dutinek a jejichž velikost, vyjádřená jako střední průměr částic, se pohybuje v rozmezí od 0,01 mikrometru do maximálně 1 mikrometru, výhodně od 0,01 mikrometru do 0,7 mikrometru, zvlášť výhodně v rozmezí od 0,01 mikrometru do 0,4 mikrometru. Uvedená vrstva obvykle zahrnuje pigmenty v množství od 1 hmotnostního procenta do 15 hmotnostních procent, výhodně od 2 hmotnostních procent do 10 hmotnostních procent, vztaženo vždy na hmotnost této vrstvy.
Běžně používanými pigmenty jsou různé materiály, jako je například oxid hlinitý, síran hlinitý, síran barnatý, uhličitan vápenatý, uhličitan hořečnatý, různé křemičitany, jako je křemičitan hlinitý (kaolín) a křemičitan hořečnatý (mastek), oxid křemičitý a oxid titaničitý, přičemž z této skupiny materiálů se výhodně používají bílé pigmenty, jako je uhličitan vápenatý, oxid křemičitý, oxid titaničitý a síran barnatý.
V případě potřeby může vrstva fólie podle tohoto vynálezu dále zahrnovat plniva iniciující vznik dutinek, a to obvykle v množství od 1 hmotnostního procenta do 15 hmotnostních procent, výhodně v množství od 2 hmotnostních procent do 10 hmotnostních procent, zvlášť výhodně v množství od hmotnostního procenta do 5 hmotnostních procent.
Pro účely předmětného vynálezu se „plnivem iniciujícím vznik dutinek rozumí pevné částice, které jsou neslučitelné s danou polymerní matricí a jejichž přítomnost vede ke vzniku dutinek při napínání fólie podle tohoto vynálezu, přičemž velikost, povaha a počet těchto dutinek závisí na velikosti uvedených pevných částic a na podmínkách napínání fólie, jako je poměr napnutí a teplota, při které dochází k napínání. Uvedené dutinky snižují hustotu fólie a udílejí fólii matný, perleť připomínající vzhled, který je způsoben rozptylem světla na rozhraní „dutinka/polymerní matrice. Velikost částic uvedených plniv iniciujících tvorbu dutinek je obvykle alespoň 1 mikrometr. V obvyklém případě je velikost těchto částic, vyjádřená jejich středním průměrem, v rozmezí od 1 mikrometru do 6 mikrometrů, výhodně v rozmezí od
1,5 mikrometru do 3 mikrometrů.
Uvedená vlákna obsahující vrstva fólie podle předmětného vynálezu může v případě jednovrstvého provedení plastové fólie podobající se papíru tvořit jedinou vrstvu této fólie. Uvedená vlákna obsahující vrstva může rovněž tvořit základní vrstvu vícevrstvé fólie podle předmětného vynálezu. Tato vlákna obsahující vrstva tvoří ve výhodném provedení mezivrstvu, která je nanesena na základní vrstvu fólie podle tohoto vynálezu. V souladu s tím, obsahují vícevrstvé fólie podobající se papíru podle tohoto vynálezu kromě uvedené, vlákna obsahující vrstvy ještě základní vrstvu nebo mezivrstvu nebo vrchní vrstvu.
Tyto další vrstvy, které obvykle neobsahují vlákna, jsou obvykle vytvořeny z termoplastických polymerů. Tyto vrstvy zahrnují alespoň 70 hmotnostních procent, výhodně od 75 hmotnostních procent do 100 hmotnostních procent, výhodněji od 90 hmotnostních procent do 98 hmotnostních procent, termoplastického polymeru. Vhodnými termoplastickými polymery pro vytváření těchto dalších vrstev jsou v podstatě stejné polymery, jako byly popsány výše v souvislosti s vlákna obsahující vrstvou podle tohoto vynálezu.
Pro vytváření vrchních vrstev fólie podle předmětného vynálezu jsou vhodné kopolymery ethylenu a propylenu nebo ethylenu a butylenu nebo propylenu a butylenu nebo ethylenu a dalšího olefinu obsahujícího od 5 do 10 atomů uhlíku nebo terpolymer ethylenu, propylenu a butylenu nebo ····· · · · ·· ·· ··· · · · · ···« • · · · ·· · ·· · ethylenu, propylenu a jiného olefinu obsahujícího od 5 do 10 atomů uhlíku nebo směs dvou nebo více uvedených homopolymerů, kopolymeru a terpolymerů.
Z uvedených polymerů se zvlášť výhodně používají statistické ethylen-propylenové kopolymery obsahující od 2 hmotnostních procent do 10 hmotnostních procent, výhodně od 5 hmotnostních procent do 8 hmotnostních procent, ethylenu, nebo statistické propylen-l-butylenové kopolymery obsahující od 4 hmotnostních procent do 25 hmotnostních procent, výhodně od 10 hmotnostních procent do 20 hmotnostních procent, butylenu, přičemž uvedené procentické hodnoty jsou ve všech případech vztaženy na celkovou hmotnost daného kopolymeru, nebo statistické ethylen-propylen-l-butylenové terpolymery obsahující od 1 hmotnostního procenta do 10 hmotnostních procent, výhodně od 2 hmotnostních procent do 6 hmotnostních procent, ethylenu a od 3 hmotnostních procent do hmotnostních procent, výhodně od 8 hmotnostních procent do 10 hmotnostních procent, 1-butylenu, přičemž uvedené procentické hodnoty jsou ve všech případech vztaženy na celkovou hmotnost daného terpolymerů, nebo směs ethylen-propylen-l-butylenového terpolymerů a propylen-l-butylenového kopolymeru obsahující od
0,1 hmotnostního procenta do 7 hmotnostních procent ethylenu, od 50 hmotnostních procent do 90 hmotnostních procent propylenu a od 10 hmotnostních procent do 40 hmotnostních procent 1-butylenu, vztaženo na celkovou hmotnost dané polymerní směsi.
Výše popsané kopolymery a terpolymery mají obvykle index toku taveniny v rozmezí od 1,5 gramu/10 minut do 30 gramů/10 minut, výhodně od 3 gramů/10 minut do 15 gramů/10 minut. Teplota tání uvedených polymerů je v rozmezí od 120 °C do 140 °C. Výše popsaná směs kopolymerů a terpolymerů má index toku taveniny v rozmezí od 5 gramů/10 minut do 9 gramů/10 minut a teplotu tání v rozmezí od 120 °C do 150 °C. Všechny výše uvedené hodnoty indexů toku taveniny se týkají měření při teplotě 230 °C a zatížení 21,6 newtonů (DIN 53 735). Vrstvy vytvořené z kopolymerů a/nebo terpolymerů ve výhodném provedení tvoří vrchní vrstvy tepelně spojovatelných fólií podle předmětného vynálezu.
Celková tloušťka fólie podle tohoto vynálezu se může měnit v širokém rozmezí hodnot a je závislá na zamýšleném použití dané fólie. Ve výhodném provedení má fólie podobná papíru podle předmětného vynálezu celkovou tloušťku v rozmezí od 5 mikrometrů do 250 mikrometrů, výhodně od 10 mikrometrů do 100 mikrometrů, ještě výhodněji od 20 mikrometrů do 60 mikrometrů.
Tloušťka shora popsané vlákna obsahující vrstvy je zvolena nezávisle na tloušťce ostatních vrstev a je výhodně v rozmezí od 1 mikrometru do 250 mikrometrů, výhodněji v rozmezí od 3 mikrometrů do 50 mikrometrů.
Zdánlivá hustota fólie podle tohoto vynálezu je od 0,3 gramu/cm3 do 1,5 gramu/cm3 (měřeno metodou podle standardu DIN).
• ·· Φ ·· « ·· · · • · · · · *··· ··· · » · ·· · • · · · · · · •· ««· ·· ··«·
Pro účely tohoto vynálezu se základní vrstvou rozumí vrstva, která tvoří více než 50 procent z celkové tloušťky dané fólie. Tloušťka této vrstvy je dána rozdílem mezi celkovou tloušťkou dané fólie a tloušťkou vrchní vrstvy (vrchních vrstev) a mezivrstvy (mezivrstev), které jsou naneseny na této základní vrstvě, přičemž analogicky k celkové tloušťce fólie podle předmětného vynálezu se i tloušťka uvedené základní vrstvy může měnit v širokém rozsahu hodnot. Vrchními vrstvami se v tomto textu rozumí vnější vrstvy fólie.
Pro další zlepšení některých vlastností polypropylenové fólie podle předmětného vynálezu může jak uvedená základní vrstva, tak uvedená mezivrstva (mezivrstvy) a vrchní vrstva (vrstvy) obsahovat účinné množství přísad, kterými jsou výhodně uhlovodíkové pryskyřice a/nebo antistatická činidla a/nebo antiblokovací činidla a/nebo lubrikanty a/nebo stabilizátory a/nebo neutralizační činidla, která jsou slučitelná s polymery obsaženými v základní vrstvě a vrchní vrstvě (vrstvách), s výjimkou antiblokovacích činidel, která jsou obvykle s těmito polymery neslučitelná.
Dalším aspektem předmětného vynálezu je způsob výroby vícevrstvé fólie podle předmětného vynálezu extruzním procesem, který je sám o sobě znám. Podmínky při způsobu výroby podle tohoto vynálezu jsou závislé na složení konkrétní polymerní matrice, která tvoří základní složku fólie podle předmětného vynálezu. Způsob výroby polypropylenové fólie podle tohoto vynálezu je v následujícím textu popsán jen jako příklad možného provedení způsobu výroby podle předmětného vynálezu.
• · * » · f τ · « 4 * · » · · « 9 β • ·> »·· ·1 <tř ·· ··£·
Při tomto způsobu se taveniny, které odpovídají jednotlivým vrstvám fólie podle tohoto vynálezu, koextrudují skrz štěrbinu, vznikající fólie se za účelem ztuhnutí odebírá pomocí jednoho nebo více válců, ztuhlá fólie se následně biaxiálně natahuje a tepelně stabilizuje a v případě potřeby se výsledná fólie povrchově upravuje na povrchu vrstvy, která je vytvořená za tímto účelem.
Biaxiální natahování (neboli orientace) je výhodné a je možné jej provádět simultánně nebo postupně, přičemž zvlášť výhodné je provádět postupné biaxiální natahování, při kterém se daná fólie nejprve natahuje podélně (tedy ve směru zařízení) a poté příčně (tedy ve směru kolmém ke směru zařízení) .
Při uvedeném způsobu se nejprve, jak je to při koextruzním procesu obvyklé, dané polymery nebo dané polymerní směsi, jejichž složení odpovídá složení jednotlivých vrstev, stlačují a zkapalňují v extruderu, takže je možné, aby tyto polymery nebo tyto polymerní směsi již obsahovaly výše popsaná vlákna a jakékoli přísady. Vzniklé taveniny se následně simultánně protlačují skrz štěrbinu (jejíž tvar je vhodný pro výrobu ploché fólie) a koextrudovaná jedno- nebo vícevrstvá fólie se odebírá pomocí jednoho nebo více válců, přičemž během tohoto odebírání fólie dochází k jejímu zchladnutí a ztuhnutí.
Tímto způsobem získaná fólie se poté výhodně podélně a příčně natahuje, což vede k orientaci řetězců polymerů obsažených v této fólii. Natahování v podélném směru se výhodně provádí v poměru od 3:1 do 7:1 a natahování v příčném směru se výhodně provádí v poměru od 5:1 do 12:1. Podélné natahování se výhodně provádí pomocí dvou válců, které se točí různými rychlostmi, a to podle požadovaného poměru natažení fólie. Příčné natahování fólie podle tohoto vynálezu se provádí pomocí odpovídajícího napínacího rámu. V případě biaxiálního natahování je v principu možné toto natahování rovněž provádět simultánně v podélném/příčném směru. Toto simultánní natahování polymerních fólií je samo o sobě známé z dosavadního stavu techniky.
Po uvedeném biaxiálním natahování fólie podle tohoto vynálezu následuje tepelná stabilizace (neboli tepelná úprava), kdy je vzniklá fólie po dobu od přibližně 0,5 sekundy do 10 sekund zahřívána na teplotu v rozmezí od 110 °C do 150 °C. Následně se takto tepelně upravená fólie pomocí vhodného zařízení navíjí.
Bylo zjištěno, že je zvlášť výhodné, pokud se teplota jednoho nebo více odebíracích válců, pomocí kterých dochází rovněž k ochlazování a ztuhnutí extrudované fólie, udržuje v rozmezí od 10 °C do 90 °C, výhodně v rozmezí od 20 °C do 60 °C.
Dále se výše popsané podélné natahování fólie provádí výhodně při teplotě nižší než 140 °C, výhodně při teplotě v rozmezí od 125 °C do 135 °C, zatímco výše popsané příčné natahování fólie se výhodně provádí při teplotě vyšší než 140 °C, výhodně při teplotě v rozmezí od 145 °C do 160 °C.
Jak již bylo uvedeno výše, je možné v případě potřeby jeden nebo oba povrchy fólie podle tohoto vynálezu upravit korónou nebo plamenem, a to jednou ze známých metod, přičemž k • » • · · • ♦ 9 ♦ · • · · · • Q · • 9 této úpravě dochází po provedení shora popsaného biaxiálního natažení uvedené fólie.
V případě potřeby je možné fólii podle předmětného vynálezu v následných zpracovávacích stupních potahovat, potahovat taveninou, lakovat nebo laminovat pomocí vhodného způsobu potahování, přičemž cílem těchto procesů je, aby u dané fólie bylo dosaženo dalších výhodných vlastností.
Plastová fólie podle předmětného vynálezu je charakteristická poměrně snadnou počáteční trhatelností. Síla, kterou je nutné vynaložit pro natržení okraje fólie je výrazně snížena oproti dosavadnímu stavu techniky. Po počátečním natržení uvedené fólie nedochází na jejím okraji k nežádoucímu šíření trhliny, takže fólie jako celek je vůči tomuto počátečnímu natržení odolná. Počáteční natržení fólie podle předmětného vynálezu je oproti dosavadnímu stavu techniky výrazně snazší a vzniklé trhliny se mohou dále šířit mnohem kontrolovatelněji. Kromě toho vykazuje fólie podle předmětného vynálezu, co se týče vzhledu, hmatových vlastností a propustnosti vodní páry, rovněž vlastnosti podobné vlastnostem papíru.
Pro stanovení charakteristických vlastností vláken a fólií podle tohoto vynálezu byly použity následující měřicí metody:
Stanovení střední hodnoty délky/průměru vlákna a poměru L/D
Dostatečně tenká vrstva vláknitého materiálu, jehož vlastnosti byly stanovovány, byla pozorována pod mikroskopem. Zvětšení mikroskopu muselo být nastaveno tak, aby bylo možné «··· ·· « · · · »
zkoumat reprezentativní vzorek uvedeného materiálu. Délku a průměr jednotlivých vláken a tím i poměr L/D bylo možné měřit pomocí vhodného softwaru. Pomocí definování vhodných podsouborů bylo možné stanovit diskrétní distribuci délky a průměru vlákna, čímž bylo umožněno stanovení výše uvedených středních hodnot.
Plošná hmotnost
Plošná hmotnost byla stanovena v souladu se standardem DIN EN ISO 536.
Modul pružnosti
Modul pružnosti v podélném a příčném směru byl stanoven v souladu se standardem DIN EN ISO 527-1, respektive 527-3.
Pevnost při šíření trhliny
Pevnost při šíření trhliny v podélném a příčném směru byla stanovena v souladu se standardem ASTM D1938-85.
Odolnost proti počátečnímu natržení
Odolnost proti počátečnímu natržení v podélném a příčném směru byla stanovena v souladu se standardem ASTM D1004-66.
Poměr koeficientu smykového tření na vnitřní straně fólie ku koeficientu smykového tření na vnější straně fólie (i/o)
Poměr koeficientu smykového tření na mezi kluzu na vnitřní straně (i) fólie ku koeficientu smykového tření na mezi kluzu na vnější straně fólie (o) byl stanoven podle standardu DIN 53375.
Propustnost vodní páry
Propustnost vodní páry byla stanovena v souladu se standardem DIN 53122, část 2, a to při teplotě 37,8 °C a relativní vlhkosti 90 procent.
Všechny typy použitých vláken jsou uvedeny v následující tabulce spolu s jejich charakteristickými vlastnostmi.
Charakteristické vlastnosti použitých vláken
Typ vlákna Materiál Vážený průměr délky vlákna (mikrometr) Vážený průměr průměru vlákna (mikrometr) Poměr L/D
A celulosa 197 20 10
B celulosa 18 15 1
C bavlna 390 16 23
D bavlna 510 17 29
E Polyamid 6,6 620 20 30
F wollastonit 66 8 8
G wollastonit 50 7 7
• · * · • · 9 · · · · • · · · » · · · ···· · · · *· · 2 ···· ···
Příklady provedení vynálezu
Následující příklady slouží jen pro lepší ilustraci a pochopení podstaty předmětného vynálezu a nijak neomezují jeho rozsah.
Příklad 1
Vlákna obsažená v mezivrstvách pětivrstvé fólie, jejíž základní vrstva je průhledná
Odpovídající posloupností výrobních stupňů byla vyrobena průhledná pětivrstvá fólie, tj. po koextruzi byla vzniklá fólie odebírána a chlazena na prvním odebíracím válci a na dalších třech válcích, dále byla fólie natažena v podélném směru, v příčném směru, stabilizována a tepelně upravena v koróně, přičemž při uvedeném procesu byly použity následující podmínky:
Extrudování:
Podélné natahování:
Faktor podélného natažení: Příčné natahování:
Faktor příčného natažení: Stabilizace:
Úprava korónou:
Základní vrstva dané propylenový homopolymer. E extruzní teplota 250 °C teplota natahovacího válce 120 °C
4,5 teplota v ohřívací zóně 170 °C teplota v natahovací zóně 165 °C 8 teplota 155 °C napětí 10 000 voltů frekvence 10 000 hertzů fólie zahrnovala v podstatě jen ři výrobě mezivrstev dané fólie byl použit buď propylenový homopolymer nebo propylen-ethylenový kopolymer. Uvedené mezivrstvy obsahovaly různá vlákna, a to v množství do 30 hmotnostních procent. Materiálem pro výrobu vrchních vrstev na obou stranách fólie byl tepelně spojovatelný kopolymer. Všechny vrstvy obsahovaly běžně používané stabilizátory a neutralizační činidla.
Vícevrstvá fólie vyrobená tímto způsobem měla ihned po jejím vyrobení povrchové napětí v rozmezí od 40 do 41 milinewtonů/metr (vrchní strana). Tloušťka takto vyrobených fólií byla od přibližně 35 mikrometrů do přibližně 43 mikrometrů. Tloušťka vrchních vrstev byla ve všech případech přibližně 0,7 mikrometru; tloušťka uvedených dvou mezivrstev byla v každém případě přibližně 3 mikrometry. Bez ohledu na typ použitého vlákna měly fólie vzhled připomínající papír. Počáteční trhatelnost těchto fólií byla výrazně snížena. Při počátečním natržení a dalším trhání vydávaly fólie stejný zvuk jako trhající se papír. Koeficient tření fólií vyrobených v tomto příkladě byl snížen.
Srovnávací příklad 1
Pro srovnání s příkladem 1 byla vyrobena fólie, jejíž struktura byla shodná se strukturou fólie podle příkladu 1, avšak s tím rozdílem, že do mezivrstev této fólie nebyla přidána žádná vlákna.
♦ · 4 · • ·«·« · · « « · · · · · · • · «· · · » • · · · · ♦ · • · ··· ·· · · · ·
Tabulka 1 Vlastnosti fólií vyrobených podle příkladu 1 a podle srovnávacího příkladu 1
Typ použitého vlákna D C B A Srovnávací příklad
Množství vláken (%) 2,5 2,5 2,5 2,5 bez vláken
Plošná hmotnost (g/m ) 27,6 27,9 33,2 30,5 34,3
Modul pružnosti v podélném směru (N/mm2) 1700 1700 1900 1700 1900
Modul pružnosti v příčném směru (N/mm2) 4600 4900 5000 4600 5400
Počáteční pevnost v natržení (N) 6,9 7,2 8,0 7,9 9,6
Pevnost při šíření trhliny, v podélném směru (mN) 96 124 156 144 164
Pevnost při šíření trhliny, v příčném směru (mN) 44 32 44 80 60
Poměr koeficientů smykového tření i/o 0,35 0,4 0,35 0,3 0,5
Příklad 2
Vlákna obsažená v základní vrstvě pětivrstvé průhledné fólie
Uvedená fólie byla vyrobena stejným způsobem jako fólie v příkladu 1. Narozdíl od příkladu 1 byla vlákna v tomto případě vpravena do základní vrstvy fólie, přičemž mezivrstvy neobsahovaly žádná vlákna. Odpovídající posloupností výrobních stupňů tedy byla vyrobena průhledná pětivrstvá fólie, tj. po koextruzi byla vzniklá fólie odebírána a chlazena na prvním «··»* ·· 4 4 4 4 4 • 44 · · · · · · · · ···· ·· 9 · · ·
4 4 · 4 · * ·· · · · 4 4 4 4 4 4 odebíracím válci a na dalších třech válcích, dále byla fólie natažena v podélném směru, v příčném směru, stabilizována a tepelně upravena v koróně, přičemž při uvedeném procesu byly použity následující podmínky:
Extrudování: extruzní teplota 250 °C
Podélné natahování: teplota natahovacího válce 114 °C
Faktor podélného natažení: 4,5
Příčné natahování: teplota v ohřívací zóně 172 °C teplota v natahovací zóně 160 °C
Faktor příčného natažení: 8
Stabilizace: teplota 150 °C
Úprava korónou: napětí 10 000 voltů
frekvence 10 000 hertzů
Vícevrstvá fólie vyrobená tímto způsobem měla ihned po jejím vyrobení povrchové napětí v rozmezí od 40 do milinewtonů/metr (vrchní strana). Tloušťka takto vyrobených fólií byla od přibližně 38 mikrometrů do přibližně mikrometrů. Tloušťka vrchních vrstev byla ve všech případech přibližně 0,7 mikrometru; tloušťka uvedených dvou mezivrstev byla v každém případě přibližně 3 mikrometry. Bez ohledu na typ použitých vláken měly fólie podle příkladu 2 vzhled připomínající papír. Počáteční trhatelnost těchto fólií byla výrazně snížena. Při počátečním natržení a dalším trhání vydávaly fólie stejný zvuk jako trhající se papír. Koeficient tření fólií vyrobených v tomto příkladě byl snížen.
• · · · · · · · ·· β·
Srovnávací příklad 2
Pro srovnání s příkladem 2 byla vyrobena fólie, jejíž struktura byla shodná se strukturou fólie podle příkladu 2, avšak s tím rozdílem, že tato fólie neobsahovala v základní vrstvě žádná vlákna.
Tabulka 2 Vlastnosti fólií vyrobených podle příkladu 2 a podle srovnávacího příkladu 2
Typ použitého vlákna F F Srovnávací příklad
Množství vláken (%) 7,5 5,0 bez vláken
Plošná hmotnost (g/m2) 38,1 36,4 34,6
Modul pružnosti v podélném směru (N/mm2) 1700 1800 2000
Modul pružnosti v příčném směru (N/mm2) 2800 3000 3500
Počáteční pevnost v natržení (N) 7,7 8,1 9,4
Pevnost při šíření trhliny, v podélném směru (mN) 88 128 124
Pevnost při šíření trhliny, v příčném směru (mN) 40 28 60
Poměr koeficientů smykového tření i/o 0,30 0,32 0,45
Příklad 3
Vlákna obsažená v mezivrstvách pětivrstvé fólie s matnou základní fólií
Uvedená fólie byla vyrobena stejným způsobem jako fólie v příkladu 1. Narozdíl od příkladu 1, základní vrstva v tomto případě dále obsahovala uhličitan vápenatý a oxid titaničitý. Odpovídající posloupností výrobních stupňů tedy byla vyrobena matná pětivrstvá fólie, tj. po koextruzi byla vzniklá fólie odebírána a chlazena na prvním odebíracím válci a na dalších třech válcích, dále byla fólie natažena v podélném směru, v příčném směru, stabilizována a tepelně upravena v koróně, přičemž při uvedeném procesu byly použity následující podmínky:
Extrudování: extruzní teplota 240 °C
Podélné natahování: teplota natahovacího válce 114 °C
Faktor podélného natažení: 4,5
Příčné natahování: teplota v ohřívací zóně 172 °C
teplota v natahovací zóně 160 °C
Faktor příčného natažení: 8
Stabilizace: teplota 150 °C
Úprava korónou: napětí 10 000 voltů
frekvence 10 000 hertzů
Vícevrstvá fólie vyrobená tímto způsobem měla ihned po jejím vyrobení povrchové napětí v rozmezí od 40 do 41 milinewtonů/metr (vrchní strana). Tloušťka takto vyrobených fólií byla od přibližně 32 mikrometrů do přibližně 44 mikrometrů. Tloušťka vrchních vrstev byla ve všech • •••· φ« · · · ·· ··· φ · ·· φ φφ φ φφφφ *· · φ · · φ · φ · φφφ φ· φφφ φ· φφφφ případech přibližně 0,7 mikrometru; tloušťka uvedených dvou mezivrstev byla v každém případě přibližně 3 mikrometry. Bez ohledu na typ použitých vláken měly všechny fólie podle tohoto příkladu podobný vzhled. Počáteční trhatelnost těchto fólií byla výrazně snížena. Při počátečním natržení a dalším trhání vydávaly fólie stejný zvuk jako trhající se papír. Koeficient tření fólií vyrobených v tomto příkladě byl snížen. Fólie obsahující v mezivrstvě více vláken (typu F, jejichž množství bylo 15 procent) vykázala podstatně sníženou propustnost vodní páry (asi o 50 procent).
Srovnávací příklad 3
Pro srovnání s příkladem 3 byla vyrobena fólie, jejíž struktura byla shodná se strukturou fólie podle příkladu 3, avšak s tím rozdílem, že do mezivrstev této fólie nebyla přidána žádná vlákna.
Tabulka 3 Vlastnosti fólií vyrobených podle příkladu 3 a podle srovnávacího příkladu 3
Typ použitého vlákna F D C B Srovnávací příklad
Množství vláken (%) 15,0 2,5 2,5 2,5 bez vláken
Plošná hmotnost (g/m2) 29,7 20,4 26, 4 26,3 30,8
Modul pružnosti směru (N/mm2) v podélném 1500 1100 1200 1300 1600
Modul pružnosti směru (N/mm2) v příčném 2400 2200 2300 2300 2900
Tabulka 3 - dokončení
Typ použitého vlákna Množství vláken (%) F 15,0 D 2,5 C 2,5 B 2,5 Srovnávací příklad bez vláken
Počáteční pevnost v natržení (N) 5,2 6, 8 6,4 6,7 8,5
Pevnost při šíření trhliny, v podélném směru (mN) 82 56 84 68 94
Pevnost při šíření trhliny, v příčném směru (mN) 63 52 36 40 55
Poměr koeficientů smykového tření i/o 0,25 0,35 0,3 0,4 0,55
Propustnost vodní páry (při 37,8 °C a 90% vlhkosti) 7,8 - - - 6, 8
Příklad 4
Vlákna obsažená v základní vrstvě pětivrstvé fólie s matnou základní vrstvou
Uvedená fólie byla vyrobena stejným způsobem jako fólie v příkladu 2. Narozdíl od příkladu 2, fólie v tomto případě dále v základní vrstvě obsahovala uhličitan vápenatý a oxid titaničitý.
Odpovídající posloupností výrobních stupňů tedy byla vyrobena matná pětivrstvá fólie, tj. po koextruzi byla vzniklá fólie odebírána a chlazena na prvním odebíracím válci a na dalších třech válcích, dále byla fólie natažena v podélném směru, v příčném směru, stabilizována a tepelně upravena v • * · · • · · • · 1 koróně, přičemž při uvedeném procesu podmínky:
Extrudování:
Podélné natahování:
Faktor podélného natažení: Příčné natahování:
Faktor příčného natažení: Stabilizace:
Úprava korónou:
byly použity následující extruzní teplota 245 °C teplota natahovacího válce 114 °C 4,5 teplota v ohřívací zóně 170 °C teplota v natahovaci zóně 160 °C 8 teplota 150 °C napětí 10 000 voltů frekvence 10 000 hertzů
Vícevrstvá fólie vyrobená tímto způsobem měla ihned po jejím vyrobení povrchové napětí v rozmezí od 40 do 41 milinewtonů/metr (vrchní strana). Tloušťka takto vyrobených fólií byla od přibližně 40 mikrometrů do přibližně 52 mikrometrů. Tloušťka vrchních vrstev byla ve všech případech přibližně 0,7 mikrometru; tloušťka uvedených dvou mezivrstev byla v každém případě přibližně 3 mikrometry. Bez ohledu na typ použitých vláken měly všechny fólie podle tohoto příkladu podobný vzhled. Počáteční trhatelnost těchto fólií byla výrazně snížena. Při počátečním natržení a dalším trhání vydávaly fólie stejný zvuk jako trhající se papír. Koeficient tření fólií vyrobených v tomto příkladě byl snížen.
Srovnávací příklad 4
Pro srovnání s příkladem 4 byla vyrobena fólie, jejíž struktura byla shodná se strukturou fólie podle příkladu 4, • 9 · ·
··· ·· · · ·· avšak s tím rozdílem, že do základní vrstvy této fólie nebyla přidána žádná vlákna.
Tabulka 4 Vlastnosti fólií vyrobených podle příkladu 4 a podle srovnávacího příkladu 4
Typ použitého vlákna Množství vláken (%) E 1,5 Srovnávací příklad bez vláken
Plošná hmotnost (g/m ) 30, 4 31,1
Modul pružnosti v podélném směru (N/mm2) 1156 1700
Modul pružnosti v příčném směru (N/mm2) 2600 3000
Počáteční pevnost v natržení (N) 7,7 8,6
Pevnost při šíření trhliny, v podélném směru (mN) 92 76
Pevnost při šíření trhliny, v příčném směru (mN) 68 52
Příklad 5
Vlákna obsažená v základní vrstvě a v mezivrstvách pětivrstvé fólie s matnou základní fólií
Uvedená fólie byla vyrobena stejným způsobem jako fólie v příkladu 4. Narozdíl od příkladu 4, fólie v tomto případě obsahovala v základní vrstvě až 30 hmotnostních procent vláken, takže v tomto případě byla vlakna obsazena jak v základní vrstvě, tak v mezivrstvách této fólie.
Odpovídající posloupností výrobních stupňů tedy byla vyrobena matná pětivrstvá fólie, tj. po koextruzi byla vzniklá fólie odebírána a chlazena na prvním odebíracím válci a na dalších třech válcích, dále byla fólie natažena v podélném směru, v příčném směru, stabilizována a tepelně upravena v koróně, přičemž při uvedeném procesu byly použity následující podmínky:
Extrudování:
Podélné natahování:
Faktor podélného natažení: Příčné natahování:
Faktor příčného natažení: Stabilizace:
Úprava korónou:
extruzní teplota 245°C teplota natahovacího válce 114 °C 4,5 teplota v ohřívací zóně 170°C teplota v natahovací zóně 160 °C 8 teplota 150 °C napětí 10 000 voltů frekvence 10 000 hertzů
Vícevrstvá fólie vyrobená tímto způsobem měla ihned po jejím vyrobení povrchové napětí v rozmezí od 40 do 41 milinewtonů/metr (vrchní strana). Tloušťka takto vyrobených fólií byla od přibližně 40 mikrometrů do přibližně 48 mikrometrů. Tloušťka vrchních vrstev byla ve všech případech přibližně 0,7 mikrometru; tloušťka uvedených dvou mezivrstev byla v každém případě přibližně 3 mikrometry. Bez ohledu na typ použitých vláken měly všechny fólie podle tohoto příkladu podobný vzhled. Počáteční trhatelnost těchto fólií byla výrazně snížena. Při počátečním natržení a dalším trhání • «
vydávaly fólie stejný zvuk jako trhající se papír. Koeficient tření fólií vyrobených v tomto příkladě byl snížen.
Tabulka 5 Vlastnosti fólií vyrobených podle příkladu 5 a podle srovnávacího příkladu
Typ použitého vlákna F F G G Srovnávací
Množství vláken v mezivrstvě(%) 7,5 7,5 7,5 7,5 příklad bez
Množství vláken zákl. vrstvě (%) 5, 0 2,5 5, 0 2,5 vláken
Plošná hmotnost (g/m ) 28,8 29,0 32,9 31,6 29,4
Modul pružnosti v podélném směru (N/mm2) 1100 1300 1200 1400 1500
Modul pružnosti v příčném směru (N/mm2) 1600 2000 1700 2100 2600
Počáteční pevnost v natržení (N) 6,3 6,7 5,9 7,0 8,5
Pevnost při šíření trhliny, v podélném směru (mN) 124 116 124 112 100
Pevnost při šíření trhliny, v příčném směru (mN) 232 156 60 64 58
Propustnost vodní páry (při 37,8 °C a 90% vlhkosti) 7,3 7,0 7,5 6, 8 6,5
rv 2,002.- w

Claims (12)

1. Biaxiálně orientovaná polymerní fólie obsahující alespoň jednu vrstvu, vyznačující se tím, že touto vrstvou je vlákna obsahující vrstva, která je vytvořená z termoplastického polymeru a která obsahuje přírodní vlákna, polymerní vlákna nebo minerální vlákna.
2. Polymerní fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená vlákna obsahující vrstva obsahuje od
0,5 hmotnostního procenta do 30 hmotnostních procent, vztaženo na hmotnost uvedené vrstvy, vláken.
3. Polymerní fólie podle nároku 1 a/nebo 2, vyznačující se tím, že uvedenými vlákny jsou celulosová vlákna, bavlněná vlákna, polypropylenová vlákna, polyethylenová vlákna, polyesterová vlákna, polyamidová vlákna, polyimidová vlákna, wollastonitová vlákna nebo vlákna vyrobená z křemičitanu vápenatého.
4. Polymerní fólie podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedená vlákna mají délku v rozmezí od 10 mikrometrů do 200 mikrometrů a jejich průměr je v rozmezí od 1,5 mikrometru do 50 mikrometrů, přičemž poměr délky ku průměru (L/D) uvedených vláken je v rozmezí od 5 do 30.
5. Polymerní fólie podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že uvedená vlákna mají teplotu tání, která je alespoň o 5 °C vyšší, než je teplota, při které • · » · dochází k extrudování uvedené polymerní matrice nebo směsi uvedené polymerní matrice a uvedených vláken.
6. Polymerní fólie podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že uvedeným polymerem ve vlákna obsahující vrstvě je polyimid, polyamid, polyester, PVC nebo polyolefin.
7. Polymerní fólie podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že uvedeným polymerem je polypropylen, výhodně isotaktický propylenový homopolymer.
8. Polymerní fólie podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že uvedená fólie je vícevrstvá, přičemž uvedená vlákna obsahující vrstva tvoří základní vrstvu a/nebo mezivrstvu této fólie.
9. Polymerní fólie podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že uvedená základní vrstva a/nebo mezivrstva obsahuje pigmenty a/nebo plniva iniciující vznik dutinek.
10. Polymerní fólie podle nároku 9, vyznačující se tím, že uvedená vlákna obsahující vrstva dále obsahuje pigmenty a/nebo plniva iniciující vznik dutinek.
11. Způsob výroby polymerní fólie podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že směs termoplastického polymeru a vláken se extruduje na chlazený válec a vzniklý polotovar se zahřívá a natahuje v podélném a v příčném směru.
*··· fc « · ·« ·* v ···· «··· »·· · · · » · 4 • · · · · « · • » · J «· « · · · · ····
12.
Použití polymerní fólie podle kteréhokoli z nároků 1 až 10 jakožto balicí fólie, označovací fólie, laminační fólie nebo jakožto metalizovatelné fólie.
CZ2002169A 1999-07-15 2000-07-12 Plastická fólie podobající se papíru, způsob výroby této fólie a její pouľití CZ2002169A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19932417A DE19932417A1 (de) 1999-07-15 1999-07-15 Papierähnliche Kunststoffolie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2002169A3 true CZ2002169A3 (cs) 2002-05-15

Family

ID=7914422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2002169A CZ2002169A3 (cs) 1999-07-15 2000-07-12 Plastická fólie podobající se papíru, způsob výroby této fólie a její pouľití

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP1200510B1 (cs)
AT (1) ATE344821T1 (cs)
AU (1) AU771966B2 (cs)
CA (1) CA2380971C (cs)
CZ (1) CZ2002169A3 (cs)
DE (2) DE19932417A1 (cs)
ES (1) ES2278649T3 (cs)
HU (1) HUP0201954A2 (cs)
MX (1) MXPA02000569A (cs)
NO (1) NO20020184L (cs)
NZ (1) NZ516551A (cs)
SK (1) SK287172B6 (cs)
WO (1) WO2001038425A2 (cs)
ZA (1) ZA200201257B (cs)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT507721B1 (de) * 2009-01-09 2012-01-15 Polymer Competence Ct Leoben Gmbh Verfahren zur herstellung eines synthetischen papiers und damit hergestelltes papier
DE102010009942A1 (de) 2010-03-02 2011-09-08 Hans Korte Faserverstärkte Thermoplastfolie und deren Herstellung
US10787591B2 (en) * 2012-04-30 2020-09-29 The Boeing Company Composites including silicon-oxy-carbide layers and methods of making the same
EP3081603A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-19 Betek Boya ve Kimya Sanayi A.S. Surface coating composition for formation of films having high water vapor permeability and preparation method thereof
MX385525B (es) 2017-04-20 2025-03-14 Ind Sustentables Nava S A P I De C V Papel mineral ecologico de plastico reciclado y proceso para la produccion del mismo.
FR3134580A1 (fr) * 2022-04-19 2023-10-20 Valoops composition extrudable contenant du PVC et des fibres de coton – matériau et produits associés

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3903234A (en) * 1973-02-01 1975-09-02 Du Pont Process for preparing filled, biaxially oriented, polymeric film
FR2226438B1 (cs) * 1973-04-20 1977-02-18 Kleber Colombes
GB2158079B (en) * 1984-05-01 1987-09-16 Diego Duse Glass fibre reinforced polyester resins
DE19633405A1 (de) * 1996-08-19 1998-02-26 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkörpern und die mit diesem Verfahren hergestellten Formkörper sowie deren Verwendung
JPH10147676A (ja) * 1996-09-20 1998-06-02 Daicel Chem Ind Ltd スチレン系樹脂組成物及びそれよりなる成形体
JPH1112369A (ja) * 1997-06-25 1999-01-19 Nitto Denko Corp 多孔質フィルム、その製造方法及び通気性接着部材
WO1999015588A1 (en) * 1997-09-19 1999-04-01 Daicel Chemical Industries, Ltd. Styrenic resin composition and moldings produced therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
DE19932417A1 (de) 2001-01-18
AU771966B2 (en) 2004-04-08
WO2001038425A2 (de) 2001-05-31
CA2380971A1 (en) 2001-05-31
EP1200510A2 (de) 2002-05-02
NZ516551A (en) 2004-07-30
WO2001038425A3 (de) 2001-12-13
DE50013724D1 (de) 2006-12-21
NO20020184D0 (no) 2002-01-14
AU4410401A (en) 2001-06-04
ATE344821T1 (de) 2006-11-15
CA2380971C (en) 2009-12-29
SK662002A3 (en) 2002-06-04
EP1200510B1 (de) 2006-11-08
ES2278649T3 (es) 2007-08-16
ZA200201257B (en) 2002-10-30
HUP0201954A2 (en) 2002-10-28
NO20020184L (no) 2002-03-12
MXPA02000569A (es) 2002-07-02
SK287172B6 (sk) 2010-02-08
PL362852A1 (en) 2004-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5900294A (en) Biaxially oriented multilayer polyolefin film which can be heat-sealed at low temperatures, process for the production thereof, and the uses thereof
JP3045600B2 (ja) 多層高不透明性フイルム構造物およびその製造方法
US5492757A (en) Opaque, matte, multilayer polypropylene film, process for the production thereof, and the use thereof
US20200369014A1 (en) Polyethylene film compositions, laminates, and methods for making the same
US5811185A (en) Low temperature heat sealable biaxially oriented polypropylene films comprising propylene/butylene resin
HUT76514A (en) Multi-layered, oriented, weldable film structure wit a better processability
AU709555B2 (en) Low-sealing, biaxially oriented polyolefin multilayer film, process for its production and its use
US5178942A (en) Multi-layer opaque film structures tailored to end-use requirements
US20060172102A1 (en) Biaxially oriented film having a layer consisting of ethylene-viny-alcohol copolymer (evoh)
CA2758758C (en) Label film
US5693414A (en) Heat-sealable or non-heat-sealable, oriented, layered olefin polymer film comprising amorphous polymer particles
CZ2002169A3 (cs) Plastická fólie podobající se papíru, způsob výroby této fólie a její pouľití
JP3126144B2 (ja) 表面摩擦の少ない多層不透明フィルム構造体およびその製造方法
CN110997304A (zh) 用于模内贴标签的聚合物膜
US5683802A (en) Heat-seatable or non-heat-sealable, oriented, multilayer polyolefin film comprising ceramic particles
US20230311467A1 (en) Enhanced Bag Drop Film and Packaging Using Oriented High-Density Polyethylene
PL203521B1 (pl) Dwuosiowo orientowana folia polimerowa, sposób jej wytwarzania i jej zastosowanie
RU2804891C1 (ru) Пригодная к вторичной переработке бумажная тара с высокими барьерными характеристиками против водяного пара и кислорода
JP7552587B2 (ja) ポリエチレン系樹脂フィルム
WO2024176054A1 (en) Pp-containing-post-consumer-reclaimed shrink films
MX2008007476A (es) Pelicula elastica deslizante-adherente.
CA2144835A1 (en) Heat-sealable, oriented, multilayer polyolefin film, process for the production thereof, and the use thereof