[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung monoaxial verstreckter Bändchen
aus Polypropylen oder Propylen-Äthylen-Copolymeren, die eine wesentlich geringere
Spleißneigung besitzen als die bisher bekannten Bändchen. zur Herstellung von flexiblen
Geweben oder Gewirken, in denen die Bändchen untereinander beweglich sind.
[0002] Flexible Gewebe und Gewirke aus monoaxial verstreckten Bändchen aus thermoplastischen
Kunststoffen finden eine immer breitere Verwendung in verschiedenen Anwendungsgebieten,
wie z.B. Herstellung von Websachen, Flächengebilden sowie Einsatz beispielsweise als
Geotextil und vieles mehr. Lockere Bändchengewebe oder -gewirke können beispielsweise
als sog. Raschelgewebe der Aufbewahrung von verderblichen Stückgütern, insbesondere
Obst und Gemüse, dienen. Hierbei sind Bändchen aus Polypropylen wegen ihrer guten
Verstreckbarkeit und der dafür erzielbaren hohen Festigkeit besonders geeignet, als
Nachteil gilt allerdings die besonders ausgeprägte Spleißneigung von Gebilden aus
Polypropylen, die monoaxial verstreckt sind, weil sie zum Auffasern der Bändchen und
zu Störungen in den Verarbeitungsmaschinen, z.B. den Webstühlen, führt, was besonders
dort störend auftritt, wo die Bändchen während des Webvorganges verdreht werden, da
dort die Spleißgefahr besonders groß ist.
[0003] Es sind daher schon zahlreiche Vorschläge gemacht worden, die Spleißneigung von monoaxial
verstreckten, bandartigen Gebilden aus Polypropylen herabzusetzen, wobei außer verfahrenstechnischen
Maßnahmen, wie Verstrecken im kurzen Spalt (AT-PS 369 440) vor allem verschiedene
Zusätze vorgeschlagen wurden, die die Spleißneigung vermindern sollen.
[0004] So wird gemäß DE-OS 1 813 649 der Zusatz von Polyäthylen eines bestimmten Schmelzindexbereiches
und einer Dichte von 0,916 bis 0,960 g/cm3, gemäß AT-PS 292 186 der Zusatz von Polyisobutylen
eines hohen Molekulargewichtes, gemäß AT-PS 295 024 der Zusatz beider dieser Kunststoffe,
gemäß DE-OS 1 807 957 der Zusatz von Polyäthylen niedriger Dichte und gemäß AT-PS
264 815 der Zusatz eines Copolymeren von Alkylenen mit Vinylacetat oder nieder-Alkylacrylat
empfohlen.
[0005] Andere Vorschläge beschäftigen sich mit dem Zusatz von mineralischen Füllstoffen,
wie Talkum (AT-PS 340 310) oder Blähmitteln (GB-PS 1 174 772 und AT-PS 369 440) zur
Herabsetzung der Spleißneigung.
[0006] Andererseits ist es schon verschiedentlich, insbesondere im Verpackungssektor, vorgeschlagen
worden, zusammengesetzte Folien aus verschiedenen Polyolefinen herzustellen, da sie
sich von einheitlichen Polyolefinfolien durch verschiedene Eigenschaften, wie Griff,
Knickfestigkeit usw. unterscheiden.
[0007] So wird gemäß AT-PS 266 696 ein mehrschichtiger und verstreckter Verpackungsfilm
beschrieben, der aus einer Polypropylenschicht besteht, die durch je eine Polyäthylen-
oder Äthylen-Vinylacetat-Copolymerschicht abgedeckt ist. Dieser Film soll aber nur
dann eine befriedigende Querfestigkeit besitzen, wenn der Volumsanteil der Polypropylenschicht
nicht mehr als 20 % beträgt. Ferner sind biaxial gereckte Polypropylenfolien bekannt,
die auf wenigstens einer Seite mit einem filmbildenden, wenigstens 65 Gew.% Äthylen
enthaltenden Polymer überzogen sind (AT-PS 264 144). Schließlich beschreibt die EP-PS
2606 verschweißbare, biaxial gereckte Polypropylenfolien, die mit einer LLDPE-Schicht
versehen sind, die 2 - 10 % der Gesamtdicke der Folie ausmacht. Es ist auch vorgeschlagen
worden, einen Film mit rauher Oberfläche dadurch zu erhalten, daß zwei Folien koextrudiert,
laminiert und gedehnt werden, wobei jene der beiden Schichten, die die Oberflächenschicht
bildet, in geringerer Menge zugesetzt wird und beim Dehnen der laminierten Folie aufreißt
(AT-PS 368 439).
[0008] Gemäß DE-PS 22 46 051 ist die Herstellung eines luftdurchlässigen Verbundwerkstoffes
vorgeschlagen worden, indem man monoaxial gereckte Bänder aus einem ersten Kunststoff,
zum Beispiel aus HDPE oder Polypropylen, die mit einem zweiten Kunststoff mit einer
niedrigeren Schmelztemperatur ein- oder beidseitig beschichtet sind, in wenigstens
zwei im Winkel zueinander verlaufenden Lagen gewebe- odfer vliesartig in der Weise
ablegt, daß die niedrig schmelzenden Deckschichten aufeinander zu liegen kommen, worauf
diese Lagen durch Einwirkung von Hitze und Druck untereinander verschweißt werden.
Die Basisschicht kann dabei u.a. aus Polypropylen, die Deckschicht aus LDPE sein.
Auch in der DE-OS 17 04 429 ist die Herstellung verschweißter Bändchengewebe aus Mehrschichtfolienbändchen
beschrieben, bei denen die Außenschichten, die einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzen,
verschweißt werden, während die Kernschicht, die z.B. aus Polyester oder Polyamid
gebildet ist, unangegriffen bleibt.
[0009] Schließlich sind aus der US-S 3 187 982 bandartige Filme oder Schläuche aus monoaxial
orientierten, kristallinen Polyolefinen bekannt, deren eine Oberfläche durch eine
Schicht aus einem thermoplastischen Material bedeckt ist, das einen wesentlich niedrigeren
Schmelzpunkt besitzt. Diese Filme sind vor allem als Aufreißbändchen für Packungen
aus thermoplastischen Kunststoffen geeignet. Die Herstellung dieser mindestens 1 :
7 verstreckten Bänder erfolgt durch Coextrusion nach dem Blasfolienverfahren, wobei
die orientierbare Schicht meist die Innenschicht darstellt und anschließende Verstreckung
bei einer Temperatur, bei der sich der kristalline Kunststoff im Reckbereich, der
Kunststoff des Überzuges jedoch im geschmolzenen Zustand befindet. Konkret beschrieben
ist dieses Bandmaterial an Polyäthylen hoher Dichte als orientierbarer Kunststoff
und Polyäthylen niedriger Dichte als Überzugspolymer, wobei nach der Verstreckung
ein Bandmaterial entsteht, in dem beide Schichten je eine Dicke von 190,um aufweisen.
[0010] Von diesen Bändern wird die hohe Längsfestigkeit, die geringe Dehnbarkeit sowie eine
geringe Neigung zur Fibrillierung hervorgehoben. Polypropylen, das wesentlich mehr
zum Spleißen neigt als Polyäthylen hoher Dichte, ist zwar ebenfalls als mögliches
Material für die verstreckbare Schicht erwähnt, jedoch sind keinerlei konkrete Angaben
über die Eigenschaften von daraus gefertigten Bändern angegeben, sodaß auch über eine
ev. Verhinderung der Spleißneigung keine Aussagen gemacht werden.
[0011] Es konnte nun überraschenderweise gefunden werden, daß aus Polypropylen monoaxial
verstreckte Bändchen mit geringer Spleißneigung erhalten werden, die sich hervorragend
zur Herstellung von flexiblen Geweben und Gewirken, in denen die Bändchen untereinander
beweglich sind, eignen, wenn ein dünner Polypropylenfilm mit einem noch wesentlich
dünneren, durch Coextrusion erzeugten Film aus Polyäthylen niedriger Dichte oder Copolymeren
desselben, überzogen wird, wobei unter diesen Bändchen in erster Linie solche mit
einer Gesamtdicke von unter 150,um zu verstehen sind. Wesentlich für eine einwandfreie
Haftung der beiden Schichten untereinander ist hierbei, daß der Polyäthylenfilm maximal
30 % des Volumens des Polypropylenfilms ausmacht. Es war nicht vorhersehbar, daß derartig
dünne Uberzugsfilme die Spleißneigung von Polypropylen wirksam herabsetzen, zumal
gemäß AT-PS 266 696 an Verpackungsfilmen bei höheren Polypropylenanteilen als 20 Vol.%
eine geringere Querfestigkeit, bedingt durch die Spleißneigung des Polypropylens,
festgestellt wurde.
[0012] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach die Verwendung von monoaxial verstreckten
Bändchen aus Polypropylen oder Propylen-Äthylen-Copolymeren mit einem Äthylenanteil
von maximal 30 Gew.%, die an der Oberfläche mit Polyäthylen niederer Dichte, das bis
zu 10 Gew.% höhere alpha-Olefine einpolymerisiert enthalten kann oder aus einem Copolymeren
des Äthylens mit Vinylacetat bedeckt sind, zur Herstellung von Geweben oder Gewirken,dadurch
gekennzeichnet, daß zum Zweck der Herstellung von flexiblen, nicht spleißenden Geweben
oder Gewirken, in denen die Bändchen untereinander beweglich sind, Bändchen mit geringer
Spleißneigung eingesetzt werden, die an einer Seite mit der Polyäthylenschicht in
einer Dicke bedeckt sind, daß die Basisschicht aus dem Propylenpolymeren im Bändchen
mindestens 70 Vol.% ausmacht.
[0013] Als Polypropylen dienen hierbei in erster Linie jene Typen, die üblicherweise für
die Herstellung von Bändchen eingesetzt werden. Es enthält je nach Verwendungszweck
geringere oder höhere Mengen an den üblichen Verarbeitungsstabilisatoren, Antioxydantien,
wie sterisch gehinderte Phenole und ev. auch an UV-Stabilisatoren.
[0014] Das Propylenpolymere kann ferner, wenn vom Effekt her erwünscht, einen mineralischen
Füllstoff, insbesondere einen solchen wie Talkum, der bereits zur Herabsetzung der
Spleißneigung vorgeschlagen wurde, und/oder ein oder mehrere anorganische Pigmente
enthalten. Schließlich kann dem Propylenpolymeren bei der Herstellung ein Treibmittel
zugesetzt werden, das beim Extrudieren ein Aufblähen der Polypropylenbasisschicht
bewirkt. Als Polymeres für den Überzug findet Polyäthylen niedriger Dichte, etwa einer
solchen unter 0,94 g/cm (LDPE), wie es mit dem sog. Hochdruckverfahren erhalten wird,
Anwendung. Es können aber auch Äthylencopolymere mit geringen Mengen an einpolymerisierten
alpha-Olefinen, das sog. LLDPE, zum Einsatz kommen. Ebenso geeignet sind Äthylen-Vinylacetat-Copolymere,
zweckmäßigerweise solche mit einem Vinylacetatgehalt unter 20 Gew.%.
[0015] Die Herstellung der erfindungsgemäßverwendeten Bändchen erfolgt durch Coextrusion
nach den an sich bekannten Verfahren, wie Blasfolienverfahren oder Verfahren mit Breitschlitzdüse,
wobei die Anwendung einer Breitschlitzdüse bevorzugt ist. Hierbei kann sowohl ein
Chill-Roll-Verfahren als auch ein Verfahren mit direkter Wasserbadkühlung dienen.
Die so hergestellte Folie wird sodann in Bändchen geschnitten und die Bändchen werden
anschließend beispielsweise unter Anwendung eines Heißluftkanals verstreckt, wobei
Verstreckungsgrade vom 4- bis etwa 12fachen in Frage kommen. Es ist aber auch eine
Verstreckung im Kurzspalt anwendbar, jedoch im Hinblick auf eine Unterdrückung der
Spleißneigung nicht erforderlich. Prinzipiell ist auch die umgekehrte Vorgangsweise,
nämlich Verstrecken der Folie und anschließendes Schneiden in Bändchen in Reckrichtung
möglich.
[0016] Als Maß für die geringe Spleißneigung der erfindungsgemäß verwendeten Bändchen dient
die Bestimmung der Weiterreißfestigkeit, die in Anlehnung an DIN 53859 durchgeführt
wird. Bei dieser Bestimmung wird für Polypropylen eine Weiterreißfestigkeit von 30
bis 60 cN/mm ermittelt, die durch Modifizierung von Polypropylen durch die oben genannten
Zusätze gemäß Stand der Technik auf etwa 50 bis 80 cN/mm gesteigert werden kannn.
Die erfindungsgemäß verwendeten Bändchen besitzen hingegen eine Weiterreißfestigkeit
von etwa 250 cN/mm und auch höher, was mehr als das 3fache jener Bändchen ist, die
bisher als spleißarm gegolten haben. Durch die Verminderung der Spleißneigung sind
solche Bändchen für die Erzeugung von sog. Raschelgeweben oder Drehergeweben, bei
denen die Bändchen im Zuge der Herstellung durch Verdrehen besonders beansprucht werden,
geeignet. Diese eklatante Herabsetzung der Spleißneigung, gepaart mit einer Herstellung,
die einfacher ist als die bisher übliche Herstellung aus modifizierten Polypropylenen,
da damit die Bereitstellung einer gesonderten Type bzw. gesonderter Typen entfällt,
stellt eine bedeutende Bereicherung der Technik dar.
[0017] In den nachfolgenden Beispielen soll die Durchführung vorliegender Erfindung näher
erläutert werden.
Beispiel 1:
[0018] Im Strangpreßverfahren wurden über einen Zweischichtblasfolienkopf eine coextrudierte
Zweischichtfolie hergestellt, wobei für die Basisschicht ein Polypropylen Homopolymerisat
mit einem Schmelzindex (230/2,16) von 2,5 g/10 min und für die Deckschicht ein Polyäthylen
niederer Dichte (LDPE) mit einem Schmelzindex (190/2,16) von 0,8 g/10 min und einer
Dichte (23°C) von 0,923 g/cm
3, das mit einem Gleitmittel ausgerüstet war, diente.
[0019] Die Kühlung des Extrudates erfolgte über eine übliche Luftkühlung. Die dabei erhaltene
Primärfolie hatte eine Dicke von 0,115 mm, wobei die Dicke der Polypropylenschicht
0,095 mm, jene der LDPE-Schicht 0,02 mm betrug. Diese Primärfolie wurde zu Bändern
einer Breite von 8,8 mm geschnitten und in einem mittels Heißluft beheizten Reckofen
bei einer Temperatur von 145°C und einem Reckverhältnis von 1 : 8,2 verstreckt. Diese
Bändchen wurden anschließend an den Reckvorgang einer Thermofizierung bei 130
0C unterzogen, wobei ein Schrumpf von etwa 5 % zugelassen wurde.
[0020] Die dabei erhaltenen Bändchen wiesen dann eine Dicke von 0,047 mm auf, wobei die
Polypropylenschicht 0,037 mm dick war (78 Vol.%). Die Polyäthylenschicht war also
0.01 mm dick.
[0021] Diese Bändchen wiesen folgende Eigenschaften auf:
Reißfestigkeit 53,7 cN/tex
Reißdehnung 18 %
Weiterreißfestigkeit nach DIN 53 859 255 cN/mm
[0022] Wird im Gegensatz dazu eine aus zwei Schichten des gleichen Polypropylens bestehende
Folie einer Dicke von 0,115 mm hergestellt und werden die aus dieser Folie hergestellten
Bändchen bei 155
0C in gleichem Ausmaß wie oben gereckt und bei 145°C fixiert, besitzt sie folgende
Eigenschaften:
Reißfestigkeit 54,4 cN/tex
Reißdehnung 15 %
Weiterreißfestigkeit 65 cN/mm Die erfindungsgemäß beschichteten Bändchen hatten also
etwa die 4fache Weiterreißfestigkeit wie jene, die nur aus Polypropylen coextrudiert
wurden.
Beispiel 2:
[0023] Aus dem gleichen Polypropylen wie in Beispiel 1 und einem linearen Polyäthylen niederer
Dichte (sog. LLDPE) mit einem Schmelzindex (190/2,16) von 1,0 g/10 min und einer Dichte
(23°C) von 0,920 g/cm wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, eine Primärfolie einer
Dicke von 0,105 mm erzeugt, wobei die Polypropylenschichte 0,085 mm ausmachte. Nach
dem Schneiden und einer Reckung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden
Bändchen einer Dicke von 0,042 mm erhalten. Die Polypropylenschicht war 0,032 mm dick,
das sind 76 Vol.%, die LLDPE-Schicht hatte eine Dicke von 0,01 mm.
[0024] Diese Bändchen zeigten folgende Werte:
Reißfestigkeit 46,5 cN/tex
Reißdehnung 16 %
Weiterreißfestigkeit 512 cN/mm
[0025] Die Weiterreißfestigkeit dieser Bändchen, die ein Maß für die Spleißneigung darstellt,
beträgt also etwa das 7fache wie jene der Bändchen, die nur aus Polypropylen erzeugt
wurden.
1. Verwendung von monoaxial verstreckten Bändchen aus Polypropylen-Äthylen-Copolymeren
mit einem Äthylenanteil von maximal 30 Gew.%. die an der Oberfläche mit Polyäthylen
niederer Dichte, das bis zu 10 Gew.% höhere alpha-Olefine einpolymerisiert enthalten
kann oder aus einem Copolymeren des Äthylens mit Vinylacetat bedeckt sind, zur Herstellung
von Geweben oder Gewirken, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der Herstellung von
flexiblen, nicht spleißenden Geweben oder Gewirken, in denen die Bändchen untereinander
beweglich sind, Bändchen mit geringer Spleißneigung eingesetzt werden, die an einer
Seite mit der Polyäthylenschicht in einer Dicke bedeckt sind, daß die Basisschicht
aus dem Propylenpolymeren im Bändchen mindestens 70 Vol.% ausmacht.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht aus Propylenpolymeren
mindestens 75 Vol.% im Bändchen ausmacht.
3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht
aus Propylenpolymer einen mineralischen Füllstoff und/oder ein Pigment enthält.
4. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht
aus Propylenpolymer durch ein Treibmittel gebläht ist.
5. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bändchen
eine Gesamtdicke unter 150 um besitzen.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bändchen eine Gesamtdicke
von 25 bis 60/um besitzen.