DE2851930A1 - Broad slot nozzle for extruding films and laminates - has separately-fed channels delivering bond to edge zones - Google Patents

Broad slot nozzle for extruding films and laminates - has separately-fed channels delivering bond to edge zones

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Abstract

Feeding channels for a thermoplastic which imparts adhesion, extend in an extrusion nozzle body from connecting bushes on its outer surface to the edge zones of the nozzle slot. The nozzle is a broad slot nozzle for the extruding of films and laminate materials, the surfaces of the edges of which are coated and/or enveloped with additional material. Between the two parts forming the nozzle body, there is at least one distribution chamber connecting to the nozzle slot. Overcomes the difficulties arising when already extruded films are laminated and oxidation takes place, as well as the tendency of co-extruded films to develop ripples and cloudiness, as well as to separate after extrusion. The process and equipment simplifies the prodn. of edging surface coated films and laminates so that incompatible polymers can be edge-bonded satisfactorily. The equipment is of simple design easily handled and cleaned. Laminates are produced from homo- and co-polymers of ethylene, propylene, styrol, polyesters, polyanides, etc. The bonding materials are thermoplastics of various molecular structures.

Description

rBreitschlitzdUse zum Extrudieren von Folien und Schicht-Wide slot nozzle for extruding foils and layered

stoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Breitschlitzdüse zum Extrudieren von randoberflächenbeschichteten und/oder randumhüllten Folien und Schichtstoffen, bei der zwischen mindestens zwei einen Düsenkörper bildenden DUsenteilen wenigstens ein Verteilerraum mit anschließendem DUsenspalt ausgebildet ist.materials The invention relates to a slot die for extrusion of edge-coated and / or edge-coated foils and laminates, in the case of at least one nozzle part between at least two nozzle parts a distributor space with a subsequent DUsenspalt is formed.

Es ist bekannt, Folien, Bänder und Platten aus thermoplastischen Kunststoffen nach der Extrusion mit einer anderen Folie zu laminieren oder zu kaschieren. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß eine noch plastische Folie nach dem Verlassen einer Breitschlitzdüse auf eine ebenfalls plastische oder bereits erkaltete zweite Folie ausgewalzt wird.It is known, foils, tapes and sheets made of thermoplastics to be laminated or laminated with another film after extrusion. this can be done, for example, that a still plastic film after leaving one slot nozzle to another that is also plastic or has already cooled down Foil is rolled out.

Als nachteilig hierbei erweist sich u.a., daß die Zusammenführung der verschiedenen Schichten an der freien Atmosphäre erfolgt, wodurch die Verbundhaftung infolge Oxidation beeinträchtigt werden kann.One disadvantage here is that the merging of the various layers takes place in the open atmosphere, thereby creating the bond strength can be adversely affected by oxidation.

Gemäß DE-OS 1 948 442 und DE-OS 2 108 310 ist es weiterhin bekannt, mehrschichtige Folien mit relativ dicken, gleich starken Schichten aber auch mehrschichtige Folien mit unterschiedlichen Schichtdicken und dünnen Außenschichten herzustellen. Dabei werden mehrere Stränge aus vorbereitetem, plastischem Kunststoff vor dem Eintreten in eine Breitrschlitzdüse zu einem gemeinsamen Strang#zusammengeführt.According to DE-OS 1 948 442 and DE-OS 2 108 310 it is also known multilayer films with relatively thick, equally thick layers but also multilayer films Manufacture foils with different layer thicknesses and thin outer layers. There are several strands of prepared, plastic plastic before entering into a slot nozzle merged into a common line #.

Die Ausbildung der eigentlichen Schichten erfolgt dann pri mä innerhalb der Breitschlitzdüse. Bei dieser Verfahrensweise wird von bekannten Breitschlitzdüsen ausgegangen, bei welchen zwischen mindestens zwei den Düsenkörper bildenden Düsenteilen wenigstens ein Verteilerraum mit anschließendem Düsenspalt ausgebildet ist. Wenn in solchen Düsen unverträgliche, d.h. nicht aneinander haft fähige Polymere kombiniert werden sollen, dann müssen in jedem Fall Haftvermittler eingesetzt werden. Das sind z.B. Thermoplaste, die unter etwa den gleichen Bedingungen extrudierbar sind, wie die zu ver' bindenden Polymeren, die jedoch an beiden-Nachbarschichten nach der Abkühlung gut haften. Ohne den Einsatz von Haftermittler würden sich unverträgliche Schichten bei der praktischen Handhabung der Schichtstoffe trennen, bei Materialien mit unterschiedlichen Schrumpfeigenschaften bereits bei der Abkühlung, wenn bei der Herstellung erhöhte Temperaturen angewendet wurden.The actual layers are then primarily formed within the slot nozzle. In this procedure, known wide slot nozzles assumed in which between at least two nozzle parts forming the nozzle body at least one distributor space is formed with a subsequent nozzle gap. if In such nozzles incompatible, i.e. not able to adhere to one another, polymers combined are to be used, then adhesion promoters must be used in any case. These are e.g. thermoplastics that can be extruded under approximately the same conditions as the polymers to be connected, but which are attached to both adjacent layers after the Adhere well after cooling. Without the use of detainees, they would become incompatible Separate layers in the practical handling of laminates, in the case of materials with different shrinkage properties already during cooling, if at elevated temperatures were used during manufacture.

In einem Mehrschicht-Düsenblock lassen sich jedoch kaum mehr als fünf, maximal sechs Einzeldüsen unterbringen. In der Technik üblich sind bisher maximal vier Einzeldüsen in einem Düsenblock. Bei der Herstellung von Schichtstoffen nach dem Adapter-Koextrusionsverfahren bedeutet die Komblnation von beispielsweise fünf Schichten, daß fünf Materialien, mit meist unterschiedlichen Fließeigenschaften, gemeinsam in einer Breitschlitzdüse, ausgehend von einem Zulaufkanaldurchmesser von wenigen Zentimetern innerhalb von wenigen Dezimetern über einen Düsenspalt von z.B. zwei Metern gemeinsam verteilt werden müssen. Da die Haftung der Polymeren auch im thermoplastischen Zustand gut ist, ist die Scherung an den Grenzflächen beträchtlich. Verschiedentlidh treten bei zu großen Unterschieden im Fließverhalten Fließstörungen, wie wellenrippenähnliche oder wolkige Inhomogenitäten, vor allem in den Zwischenschichten, auf.In a multi-layer nozzle block, however, hardly more than five, accommodate a maximum of six individual nozzles. So far, maximums have been customary in technology four individual nozzles in one nozzle block. In the manufacture of laminates according to the adapter coextrusion method means the combination of five, for example Layers that five materials, mostly with different flow properties, together in a slot nozzle, starting from an inlet duct diameter of a few centimeters within a few decimeters via a nozzle gap of E.g. two meters have to be distributed together. Because the adhesion of the polymers Also good in the thermoplastic state is the shear at the interfaces considerably. Differences occur if the differences in flow behavior are too great Flow disturbances, such as corrugated ribs or cloudy inhomogeneities, especially in the intermediate layers.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, Folien aus vorwiegend unverträglichen Polymeren luftblasenfrei zu Schichtstoffen zu verpressen oder übereinander geschichtete Folien am Rand zu verschweißen, zu verkleben oder zu versiegeln. Durch Klebstoff-Randbeschichtung vorgefertigter Bahnen und anschließender Kaschierung werden zwar zufriedenstellende Schichtstoffe erhalten; ihre Herstellung ist indes äußerst zeitraubend und unwirtschaftlich und erfordert darüber hinaus auch große Geschicklichkeit.It has therefore already been proposed to use foils from predominantly incompatible Polymers to be pressed into laminates without air bubbles or to be layered on top of one another To weld, glue or seal foils at the edge. With adhesive edge coating Prefabricated webs and subsequent lamination are indeed satisfactory Get laminates; However, their production is extremely time-consuming and uneconomical and also requires great skill.

Es war Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Herstellung von randoberflächenbeschichteten und/ oder randumhüllten Folien und Schichtstoffen aus thermoplastischen Kunststoffen vereinfacht werden kann und mit der insbesondere Kunststoffe unterschiedlichen Fließverhalten durch entsprechende Anordnung und Ausgestaltung der Zuführungskanäle zusammengeführt, verformt und verbunden werden können, wobei die Grundsätze möglichst einfacher Konstruktion, guter Manipulierbarkeit sowie geringen Reinigungsaufwandes gewahrt bleiben sollen.It was an object of the invention to provide a device with which the production of edge-coated and / or edge-wrapped foils and laminates made of thermoplastics can be simplified and with the particular plastics different flow behavior through appropriate Arrangement and configuration of the supply channels brought together, deformed and connected the principles of simple construction, good manipulability as well as low cleaning effort should be maintained.

Diese Aufgabe ist bei einer Breitschlitzdüse der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Düsenkörper Einspeisekanäle für den haftvermittelnden Thermoplasten angeordnet sind, die sich von Anschlußbuchsen auf einer Außenfläche bis in Randzonen der Düsenspalte erstrecken.In the case of a slot die, this task is the one described at the beginning Art according to the invention achieved in that feed channels for the adhesion-promoting agent in the nozzle body Thermoplastics are arranged, extending from connection sockets on an outer surface extend to the edge zones of the nozzle gap.

Für die Herstellung der Schichtstoffe kommen die für Folien und Platten üblicherweise verwendeten thermoplastischen Kunststoffe, z.B. Homo- und Copolymere des Äthylens, Propylens, Styrols, sowie Polyester, Polyamide, Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid in Betracht, die von getrennten Materialpressen in die Breitschlitzdüse gefördert werden.For the production of the laminates, those for foils and plates are used commonly used thermoplastics, e.g. homo- and copolymers of ethylene, propylene, styrene, as well as polyesters, polyamides, polyvinyl chloride and Polyvinylidene chloride into consideration, from separate material presses into the slot die be promoted.

Die für das Verbinden von Folien und Platten aus Kunststoffen J mit unterschiedlicher Molekularstruktur erforderlichen haftl vermittelnden Thermoplaste zwischen den einzelnen Schichten werden ebenfalls über eine Materialpresse in die Breitschlitzdüse, d.h. in Randzonen des Düsenspaltes eingebracht. Die Dicke der Mehrschichtfolien und -platten ist in weiten Grenzen variabel und beträgt zweckmäßig bis zu 20 mm, vorteilhaft 0,05 bis 10 mm, wobei Einzelschichten von 20/um ünd darunter ausgetragen werden können.The J with different molecular structure required adhesive-imparting thermoplastics between the individual layers are also fed into the Wide slot nozzle, i.e. placed in the edge zones of the nozzle gap. The thickness of the Multi-layer films and sheets can be varied within wide limits and is expedient up to 20 mm, advantageously 0.05 to 10 mm, with individual layers of 20 μm and below can be carried out.

Die mit der erfindungsgemäßen Breitschlitzdüse hergestellten Schichtstoffe sind auf verschiedenen Gebieten verwendbar und lassen sich in Form von Folien, beispielsweise als Verkleidungen, Abdeckungen, Wandelemente, Dekorplatten usw. anwenden. Insbesondere lassen sie sich unter üblichen Temperatur-und Druckbedingungen durch Tiefziehen zu verschiedenartigen Formteilen verarbeiten und umformen. Solche Formteile können als mulden- oder schalenförmige Körper mit unterschiedlichen Konturen und Abmessungen ausgebildet sein. Sie können jedoch auch als Rollen- oder Bahnware mit einem wiederkehrenden Profil, wie z.B. Rippen, Sicken, Rastern oder anderen Versteifungselementen versehen sein. Anwendungsgebiete für Formteile sind Maschinenabdeckungen, Gehäuseteile, Bauelemente, Behälter, Auffangschalen, Verschlußkappen und anderes mehr. Die geformten Schichtstoffe können beispielsweise auf dem Verpackungssektor oder in der Kühlschrank- und Möbelindustrie eingesetzt werden.The laminates produced with the slot die according to the invention are useful in various fields and can be in the form of films, for example use as cladding, coverings, wall elements, decorative panels, etc. In particular they can be deep-drawn under customary temperature and pressure conditions process and reshape to various types of molded parts. Such molded parts can as a trough or bowl-shaped body with different contours and dimensions be trained. However, they can also be rolled or rolled with a recurring Profile, such as ribs, beads, grids or other stiffening elements be. Areas of application for molded parts are machine covers, housing parts, components, Containers, drip trays, caps and more. The molded laminates can be used, for example, in the packaging sector or in the refrigerator and furniture industry can be used.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Unter ansprüchen ersichtlich.Appropriate developments of the invention are from the sub-claims evident.

Die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The slot nozzle according to the invention is described below with reference to FIG in the drawings schematically illustrated embodiments explained in more detail.

Es zeigt Figur 1 die Vorderansicht einer Einfach-Breitschlitzdüse mit seitlicher Einspeisung der Haftvermittlerschmelze, Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1 Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Figur 1 Figur 4 ausschnittsweise eine weitere Einfach-Breitschlitzdüse für einen Koextrusionsadapter und Figur 5 einen Längsschnitt durch eine Dreischicht-Breitschlitzdüse.FIG. 1 shows the front view of a single wide slot nozzle with lateral feed of the adhesion promoter melt, FIG. 2 along a section the line A-A in FIG. 1, FIG. 3 shows a section along the line B-B in FIG FIG. 4 shows a detail of a further single wide slot nozzle for a coextrusion adapter and FIG. 5 shows a longitudinal section through a three-layer wide slot nozzle.

Im wesentlichen besteht die Breitschlitzdüse aus einem zwei- oder mehrteiligen Düsenkörper (1). Zwischen den Düsenteilen (2) und (3) sind aufeinanderfolgend ein Zufuhrkanal (4), ein Verteilerraum (5) und ein Düsenspalt(6) ausgebildet. Der schichtbildende Thermoplast wird mittels eines Extruders in den Zufuhrkanal gepreßt, wird weiter im Verteilerraum über die Düsenbreite verteilt und gelangt anschließend in den Düsenspalt.Essentially, the slot nozzle consists of a double or multi-part nozzle body (1). Between the nozzle parts (2) and (3) are consecutive a feed channel (4), a distributor space (5) and a nozzle gap (6) are formed. Of the layer-forming thermoplastic is pressed into the feed channel by means of an extruder, is further distributed in the distributor space across the nozzle width and then arrives into the nozzle gap.

Der haftvermittelnde Thermoplast, der z.B. in einem einzigen Extruder plastifiziert und dessen Massestrom geteilt werden kann, wird über Anschlußbuchsen (7) auf einer Außenfläche des Düsenkörpers und Einspeisekanäle (8) in Randzonen des Düsenspaltes (6), vorzugsweise in den Übergangsbereich zwischen Verteilerraum und Düsenspalt gepreßt. Mit (9) sind kugelförmige Ausnehmungen in den Anschlußbuchsen bezeichnet, wodurch eine stetige und gleichmäßige Zufuhr des Haftvermittlers gewährleistet wird. Die Anschlußbuchsen können sowohl auf einer Außenfläche des Düsenkörpers als auch -für die Herstellung drei- und mehrschichtiger Formteile -auf zwei diametral gegenüberliegenden Außenflächen vorgesehen sein, wobei die von ihnen ausgehenden Einspeisekanäle ,senkrecht (Figuren 1 bis 3) und auch parallel (Figur 4) zur# Düsenbreite angeordnet werden können. Außerdem ist es möglich, die Anschlußbuchsen (7) außen am Düsenkörper oder innerhalb des Düsenkörpers zu befestigen.The adhesion-promoting thermoplastic, e.g. in a single extruder plasticized and whose mass flow can be divided is via connection sockets (7) on an outer surface of the nozzle body and feed channels (8) in edge zones of the nozzle gap (6), preferably in the transition area between the distributor space and die gap pressed. With (9) there are spherical recesses in the connection sockets referred to, which ensures a steady and even supply of the adhesion promoter will. The connection sockets can both on an outer surface of the nozzle body as also -for the production of three- and multi-layer molded parts -on two diametrically opposing outer surfaces may be provided, the emanating from them Feed channels, vertical (Figures 1 to 3) and also parallel (Figure 4) to the # Nozzle width can be arranged. It is also possible to use the connection sockets (7) on the outside to be attached to the nozzle body or within the nozzle body.

Die Einspeisekanäle (8) können auch einen anderen als einen runden Querschnitt haben; besonders geeignet ist ein schmaler, ovaler oder rechteckiger Kanalquerschnitt. Entsprechend der Form der Einspeisekanäle können die Verteilerräume außer dem ovalen oder rechteckigen, gegebenenfalls einen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten haben.The feed channels (8) can also be other than one round Have cross-section; a narrow, oval or rectangular one is particularly suitable Channel cross-section. According to the shape of the feed ducts, the distribution rooms apart from the oval or rectangular, possibly a rectangular cross-section with rounded edges.

In oder hinter den Verteilerräumen können ferner Lochscheiben oder Siebe eingebaut sein. Dadurch wird der Vordruck erhöht und Fließdruckunterschiede können leichter ausgeglichen werden, d.h. die Gefahr, daß die Haftvermittlerschichtstärke und -breite ungleichmäßig wird, wird verringert.In or behind the distribution rooms can also perforated disks or Sieves be installed. This increases the pre-pressure and there are differences in flow pressure can be more easily compensated, i.e. the risk that the adhesion promoter layer thickness and width becomes uneven, is decreased.

In Figur 4 ist eine Einfach-Breitschlitzdüse dargestellt, wie sie in Verbindung mit Koextrusionsadaptern eingesetzt werden kann. Da die Polymere bereits im Adapter dbereenan der geschichtet werden, kann der Haftvermittler nicht mehr zwischen die Schichten gebracht werden. Eine feste Verbindung der Schichten wird hier durch eine Umhüllung der Schichtränder mit Haftvermittler erreicht. Dabei sind die Einspeisekanäle (8) in den bis unmittelbar an den DSisenspalt (6) heranreichenden Anschlußbuchsen (7) vorgesehen.In Figure 4, a single slot nozzle is shown as it can be used in conjunction with coextrusion adapters. Since the polymers already The bonding agent can no longer be layered in the adapter be brought between the layers. A firm connection of the layers is made achieved here by wrapping the layer edges with an adhesion promoter. Are there the feed ducts (8) in the one reaching up directly to the Disenspalt (6) Connection sockets (7) provided.

Die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse kann auch gemäß Figur 5 aus mehreren Ddsenteilen bestehen und für die Herstellung eines aus drei Schichten aufgebauten Formteils drei Verteilerräume (5) aufweisen. Die von diesen Verteilerräumen ausgehenden Düsenspalte (6) besitzen eine gemeinsame Austrittsöffnung. Von Anschlußbuchsen (7) auf zwei diametral gegenüberliegenden Außenflächen des Düsenkörpers (1) erstrecken sich je zwei Einspeisekanäle (8) bis in Randzonen L des mittleren Düsenspaltes. Dabei ist der Haftvermittlerzufluß mittels Stellschrauben (10) oder dergleichen regelbar.The slot nozzle according to the invention can also be made according to FIG consist of several parts and for the production of one made up of three layers Have molded part three distribution spaces (5). Those emanating from these distribution rooms Nozzle gaps (6) have a common outlet opening. From connection sockets (7) extend on two diametrically opposite outer surfaces of the nozzle body (1) two feed channels (8) each up to the edge zones L of the middle Nozzle gap. The bonding agent inflow is controlled by means of adjusting screws (10) or like that controllable.

Die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse zeichnet sich insbesondere durch einfache, leichte Bauweise aus. Bewegliche Teile, die dem Verschleiß und der Wartung unterliegen, sind nicht vorhanden und eine Verschmutzung kann praktisch nicht stattfinden, so daß diese Düse ohne Unterbrechung eingesetzt werden kann.The slot nozzle according to the invention is characterized in particular by simple, lightweight construction. Moving parts subject to wear and tear and maintenance are subject to, are not available and pollution can practically not take place, so that this nozzle can be used without interruption.

Zeichn.Sign.

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Claims (4)

Patentansprüche Breitschlitzdüse zum Extrudieren von randoberflächenbeschichteten und/oder randumhüllten Folien und Schichtstoffen, bei der zwischen mindestens zwei einen Düsenkörper bildenden Düsenteilen wenigstens ein Verteiierraum mit anschließendem Düsenspalt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenkörper (1) Einspeisekanäle (8) für einen haftvermittelnden Thermoplasten angeordnet sind, die sich von Anschlußbuchsen (7) auf einer Außenfläche bis in Randzonen des Düsenspaltes (6) erstrecken.Wide slot die for extruding edge surface coated and / or edge-wrapped foils and laminates, in which between at least two a nozzle body forming nozzle parts with at least one distribution space followed by Nozzle gap is formed, characterized in that feed channels in the nozzle body (1) (8) are arranged for an adhesion-promoting thermoplastic, which extends from connection sockets (7) extend on an outer surface up to the edge zones of the nozzle gap (6). 2. Breitschlitzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich Einspeisekanäle (8) von Anschlußbuchsen (7) auf zwei diametral gegenüberliegenden Außenflächen des Düsenkörpers (1) bis in Randzonen des Düsenspaltes (6) erstrecken.2. slot nozzle according to claim 1, characterized in that Feed channels (8) from connection sockets (7) to two diametrically opposed The outer surfaces of the nozzle body (1) extend into the edge zones of the nozzle gap (6). 3. Breitschlitzdüse nach den Anspruchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisekanäle (8) in den innerhalb des Düsenkörpers (1) befestigten Anschlußbuchsen (7) vorgesehen sind.3. slot nozzle according to claims 1 and 2, characterized in that that the feed channels (8) in the connection sockets fastened within the nozzle body (1) (7) are provided. 4. Breitschlitzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die haftvermittelnden Thermoplastströme mittels Stellschrauben (10) in den Anschlußbuchsen (7) regelbar sind.4. slot nozzle according to claims 1 to 3, characterized in that that the adhesion-promoting thermoplastic flows by means of adjusting screws (10) in the connection sockets (7) are adjustable.
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