180968. lajstromszámú szabadalom • Eljárás film készítésére sűrűségű etiléntartalmú kopolimerekből
23 180968 tők „hasadékony”-nak. A „hasadékonyság” olyan kvalitatív tulajdonság, amely nagy deformációs sebességeknél egy film bemetszett szakítási viselkedésére utal. A „hasadékonyság” tehát a hasadékok terjedési sebességét tükrözi. Ez a tulajdonság bizonyos típusú filmek végső felhasználhatóságát jellemző tulajdonság, és elméleti szempontból nem teljesen tisztázott. Amikor az etiléntartalmú kopolimer kilép a gyűrű alakú szerszámból, akkor az extrudátum lehűl, hőmérséklete olvadáspontja alá csökken és így megszilárdul. Az extrudátum optikai tulajdonságai megváltoznak, amikor a kristályosodás bekövetkezik és egy megdermedési vonal kialakul. Ennek a megdermedési vonalnak a gyűrű alakú szerszámtól való távolsága a kopolimer film hűtési sebességének a mértéke. Ennek a hűtési sebességnek nagyon kifejezett hatása van az így előállított etiléntartalmú kopolimer-film optikai tulajdonságaira. Miként korábban kifejtettük, a kristályosodási tényezők dominánsak az itt ismertetett etiléntartalmú kopolimer-filmek optikai tulajdonságait illetően. Ugyanakkor a tömlőfúvásos extrudálás paraméterei is erőteljesen befolyásolják ezeknek a filmeknek az optikai tulajdonságait. Olyan tömlőfúvásos extrudálási módszert fejlesztettünk ki, amellyel a találmány értelmében alkalmazott etiléntartalmú kopolimerekből készült filmek optikai tulajdonságait szabályozhatjuk. Ig^ ezeknek a tömlőfúvással készült filmeknek a 45 -os tükröző fényessége szabályozható a filmextrudálásnak a következő egyenlet értelmében való végrehajtása útján: 45°-os tükröző fényesség = 336,4 • 0"0'664 ahol 0 = hűtési sebességi paraméter és 0 = r (MI)0-29 • [(Tm-Tc)Tm]_1 ahol Tc = a polimergyanta kristályosodási hőmérséklete °K-ban Tm = a polimergyanta hőmérséklete °K-ban MI = a gyanta folyási száma g/10 perc egységekben T = az extrudátum szekundumokban kifejezett tartózkodási ideje a szerszám és a dermedési vonal között t értékét egyébként azt feltételezve számítjuk, hogy első közelítésben az extrudátum nyúlása a szerszám és a dermedési vonal távolsága között konstans sebességű deformálódás. Tehát FLH Vj r = ■—--------In-----V,-V0 V0 ahol FLH = a dermedési vonal távolsága cm-ben V! = a feszítő henger lineáris sebessége cm/szek.-ban V0 = az extrudátum átlagos lineáris sebessége a szerszámból való kilépéskor cm/szek.-ban V0 a következő összefüggés alapján számítható: V0 = QlpmnDG ahol Q. = az extruder kibocsátási sebessége g/szek.-ban p m = az ömledék sűrűsége g/cm3 -ben D = a szerszám átmérője cm-ben G = a szerszám nyílása cm-ben Az 5. ábrán a 45°-os tükrözési fényességét a 0 paraméter függvényében adjuk meg. Az ábrázolt adatokat 2 :1 felfújási aránnyal előállított 40 mikronos filmnél 0,5—3,1 g/10 perc folyási számú etiléntartalmú kopolimerekből kiindulva kaptuk. Az 5. ábrán a vízszintes tengelyen a 0 paraméter, míg a függőleges tengelyen 40 mikronos filmre a 45°-os tükrözési fényesség van megadva. Az 5. ábrán látható kihúzott vonal felel meg a 45°-os tükrözési fényesség = 336 0'0'66 egyenlőségnek. Miként az az 5. ábrából világosan látható, a 45°-os tükrözési fényesség beállítható a 0 paraméter szerint, mégpedig a tömlőfúvásnál kapott buborék hűtésére használt levegő hőmérsékletének és/vagy sebességének és így az extrudátum hűlési sebességének szabályozásával. Az itt ismertetett etiléntartalmú kopolimerek csekély az ömledékszilárdságuk tömlőfúvásos filmextrudálásnál. Ez úgynevezett „buborékstabilitási” problémákat okozhat, ha a polimergyantának nagy a folyási száma vagy az extrudálási hőmérséklet túl magas. Felismertük, hogy kis mennyiségű, azaz mintegy 1-20 súly% mintegy 0,1-6,0 g/10 perc folyási számú nagy nyomású kis sűrűségű polietilénnek az etiléntartalmú kopolímerekhez való hozzáadása lényegesen növeli a buborékstabilitást és így nagyobb termelékenységet tesz lehetővé. A „buborékstabilitás” kifejezés alatt az extrudátumnak a tömlőfúvásos fihnextrudálás során mutatott kvalitatív stabilitását értjük. A gyenge buborékstabilitásra jellemző a buborék „csattogás”-a, amelyet az a turbulens levegőáramlás okoz, amely az extrudátum lehűtése és a dermedési vonal távolságának szabályozása céljából levegőt kibocsátó gyűrűből a fúvott tömlőhöz áramlik. A nagy nyomású kis sűrűségű polietilén hozzáadása történhet egy különálló, hevítéssel végzett kompaundálási lépésben a filmextrudáiást megelőzően vagy pedig úgy hajtható végre, hogy egyszerűen szárazon hozzákeverjük a nagy nyomású kis sűrűségű polietilént az etiléntartalmú kopolimerhez az extruder etetőjébe való beadagoláskor. A nagy nyomású kis sűrűségű polietilén gyanták felhasználhatók mint előkeverék-hordozók olyan szokásos filmadalékokhoz, mint a csúsztatok, színezékek, antioxidánsok, stabilizátorok, töltőanyagok vagy a gócképző anyagok. Ugyanakkor ezek a nagy nyomású kis sűrűségű polietilén adalékok gyakran javítják az előállított filmek optikai és mechanikai tulajdonságait. Előnyösen olyan nagy nyomású kis 24 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 12
