DE1704732B2

DE1704732B2 - Verfahren zur herstellung von folien hoher festigkeit aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE1704732B2
Application number: DE1967J0033767
Authority: DE
Inventors: Richard Harold Barclay Welwyn Garden City Buteux (Großbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1966-05-26
Filing date: 1967-05-26
Publication date: 1976-12-23
Also published as: SE317185B; NL6707381A; ES341001A1; FI50313C; DK124241B; FI50313B; GB1136133A; BE698831A; US3595736A; CH479667A; LU53747A1; DE1704732A1; AT290850B; BR6789712D0; NO128699B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Folien mit einer Zugfestigkeit von mindestens 1400 kg/cm² durch Extrudieren und nachfolgendes Kaltveirstrecken eines thermoplastischen Materials.

Bei Anwendung von thermoplastischen Folien oder Bändern ist es in vielen Fällen erforderlich, daß diese in der Längsrichtung eine sehr hohe Streckgrenze und in der Querrichtung eine genügend hohe Festigkeit haben, damit sie ohne zu fasern verwendet werden können. Solche Folien und Bänder sind bereits aus Polyäthylenterephthalat hergestellt worden, aber die Verfahren zur Herstellung solcher Folien sind kostspielig, da dds amorphe Polyäthylenterephthalat in der Querrichtung mindestens etwas gereckt werden muß, um eine ausreichende Festigkeit in der Querrichtung zu erreichen. Außerdem könnten Folien und Bänder, die steifer und stärker als die Folien oder Bänder aus Polyäthylenterephthalat sind, in dünneren Ausführungen verwendet werden, so daß man an Stoff und, wie für Folien oder Bänder mit mehreren übereinanderliegenden Schichten wichtig ist, an Raum sparen könnte, wie z. B. bei Tonbändern, elektrostatischen Kondensatoren oder Schreibbändern. Die Erhöhung der Steifheit und Festigkeit führt außerdem zur Vermehrung der Anwendungsmöglichkeiten de·· Folien oder Bänder.

Es ist Ziel der Erfindung, solche Folien und Bänder aus thermoplastischem Material mit erhöhter Steifheit und Festigkeit zu schaffen. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung derartiger Folien und Bänder vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,, daß das thermoplastische Material aus Polyäthy- (10 len-Ul-diphenoxyäthan^^'-dicarboxylat besteht und das Streckverhältnis mindestens 1 : 2 beträgt.

Die polymeren Lagen für die Herstellung der Folien nach der Erfindung werden vorzugsweise durch Pressen aus einer Breitschlitzdüse erzeugt, obwohl eine ringför- r>s mige Spritzdüse auch verwende! werden kann.

Die Kristallisierung der Lagen hängt von der Temperatur und der Erwärmungszeit ab. Bei den üblichen Geschwindigkeiten der kontinuierlichen Bearbeitung von polymeren Folien sind Temperaturen von 80 bis 125° C ausreichend für diese Behandlung, wobei die Erwärmungszeit kürzer ist, je höher die Temperatur ist In der Praxis werden aber höhere Temperaturen bis in die Nähe des Schmelzpunktes des Polymers (etwa 245° C) in der Regel verwendet da die gestreckte Folie bzw. das gestreckte Band zur Faserung neigt, wenn sie bzw. es nach dem Strecken auf Temperaturen erwärmt wird, die höher sind als die zur Kristallisierung vor dem Strecken verwendeten Temperaturen, wobei die Neismng zur Faserung höher ist je größer das Streckverhältnis ist Geeignete vor dem Strecken verwendete Thermofixiertemperaturen sind also 150 bis 220⁰C, vorzugsweise 200 bis 220⁰C.

Stranggepreßte Folien oder Bänder, die nicht kristallisiert werden sollen, müssen nach dem Strangpressen auf eine unter 8O⁰C liegende Temperatur, vorzugsweise unter 6O⁰C, abgeschreckt werden. Stranggepreßte Folien, die kristallisiert werden sollen, können auch nach dem Strangpressen bei diesen Temperaturen erstarrt werden, obwohl in diesem Fall eine Temperatur über 50⁰C, vorzugsweise eine Temperatur im Bereich 80 bis 125°C verwendet werden kann, damit die Kristallisierung eintritt. In beiden Fällen wird die Temperatur nachher auf 150 bis 220⁰C gebracht, um sicherzugehen, daß die gezogene Folie bei erhöhten Temperaturen nicht zur Faserung neigt.

Um zu erreichen, daß die Folien eine besonders hohe Streckgrenze sowie Biegefestigkeit haben, werden sie vorzugsweise um das 4fache gestreckt. Das maximale Streckverhältnis, das man verwenden kann, ohne daß die Lagen brechen, hängt vom Molekulargewicht des Polymers ab. Jedoch können Streckverhältnisse von 5 :1 und größer hiebt erreicht werden, wobei sich Folien ergeben, die eine Streckgrenze von mindestens 4220 kg/cm² und eine Biegefestigkeit von mindestens 154 660 kg/cm² haben. Das Molekulargewicht des Polymers wird hier gemessen als die relative Viskosität des Polymers in 1%iger Lösung in o-Chlorphenol. Vorzugsweise hat es eine solche relative Viskosität von mindestens 1,9, insbesondere von mindestens 2,0. Solche relativen Viskositäten im Bereich von sogar 1,7 sind ohne weiteres annehmbar. Solche relativen Viskositäten über 2,5 sind aber gar nicht wünschenswert, da übermäßig hohe Sprilztemperaturen erforderlich sind, wodurch etwas Degradation des Polymers hervorgerufen wird, und auch, weil die Herstellungskosten des Polymers dabei erhöht sind. Das maximale Streckverhältnis hängt von der Strecktemperatur und -geschwindigkeit als auch vom Molekulargewicht und kristallförmigen Zustand der Folie bzw. des Bands ab. Kristallförmige Folien oder Bänder brauchen ein niedrigeres Streckverhältnis, um einen gleichen Orientierungsgrad gemäß Änderung des Brechungskoeffizienten in der Streckrichtung und Erhöhung der Zugfestigkeit der Folien bzw. Bänder zu erreichen. Unter vergleichbaren Verhältnissen können kristallisierte Lagen nur nicht ganz so stark gestreckt werden wie unkristaHisierte Lagen, wenn in beiden Fällen ein Bruch vermieden werden soll.

Je höher die Streckgeschwindigkeit, desto höher muß die Temperatur sein, um Folien oder Bänder ohne Blaseneinschlüsse zu erzielen.

Bei den üblichen technischen Sireckgeschwindigkeiten für unkristaHisierte Lagen sollte die Strecktemperatur mindestens 70^cC betragen, und bei den höheren Streckgeschwindigkeiten ist 8O⁰C eine geeignete

Niedrigsttemperatur für das Strecken von solchen Lagen. Kristallförmige Lagen werden zweckmäßig bei höheren Temperaturen gestreckt Wenn die I^agen bei Iberroäßig hohen Temperaturen gestreckt werden, wird das feste Polymer nicht nur orientiert, sondern auch zum Fließen gebracht, wie dies z. B. bei Temperaturen von etwa 180°C geschehen kann, d.h. das Strecken nur teilweise eine Änderung des Brechungskoeffizienten 4er Fdie bzw. des Bandes und somit eine Erhöhung der mechanischen Eigenschaften erreicht In der Regel ist es nicht notwendig, das Strecken bei einer über 150⁰C liegenden Temperatur durchzuführen.

Die Folien und Bänder nach der Erfindung sind vorzugsweise nicht rohrförmig und werden vorzugsweiie nicht nach einem Schlauchverfahren hergestellt. Sie könnten aber durch Aufschlitzen einer nach einem Schlauchverfahren hergestellten nahtlosen ichlauchförmigen Folie hergestellt werden.

Es wurde gefunden, daß kristallisierte Lagen zu fcöheren Streckgrenzen und Biegefestigkeiten gestreckt werden können als unkristallisierte Lagen. Bei der Ausführung eines Schlauchverfahrens zur Herstellung der Lagen, aus denen die Folien nach der Erfindung erzeugt werden sollen, ist eine Kühlform normalerweise erforderlich wegen der Beweglichkeit des Polymers. Da Schlauchverfahren für die Herstellung der Folien oder Bänder nach der Erfindung nicht so geeignet sind, und <]a sie ohnehin nicht die beste Dickengleichmäßigkeit und Flachheit ergeben, werden die Folien und Bänder nach der Erfindung vorzugsweise aus flachen Lagen gestreckt, z. B. durch Strecken zwischen mit unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Walzen. Schmale Bänder können durch Längsschneiden einer verhältnismäßig breiten, orientierten Folie erzeugt werden. Solche schmalen Bänder können aber auch durch Strangpressen eines schmalen ungestreckten Bands oder durch Strangpressen einer verhältnismäßig breiten Folie, die dann zu mehreren schmalen Bändern längsgeschnitten wird, mit anschließendem Strecken des Bands bzw. der Bänder hergestellt werden. Diese Methoden sind auch sehr geeignet für die Herstellung von durchsichtigen Folien oder Bändern, besonders, wenn die Lagen nach Strangpressen bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, z. B. 300 bis 33O⁰C, vorzugsweise 310 bis 315°C, dann vor dem Strecken abgeschreckt werden. Solche abgeschreckten Lagen können auch zur Herstellung von durchsichtigen kristallisierten Folien oder Bändern verwendet werden. Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der Folien oder Bänder nach der Erfindung mit einer Längsschrumpfung bei Erwärmung auf 200°C für 1 Minute von weniger als 1% besteht somit darin, daß die stranggepreßte Folie nach dem Erstarren auf einer Temperatur von 150 bis 22O°C gehalten und dann mindestens das 2fache, vorzugsweise mindestens das 4fache, gestreckt wird.

Die Folien oder Bänder nach der Erfindung weisen eine gute Beständigkeit gegen Degradation durch Ultraviolettstrahlung gegenüber Polyäthylenterephthalat auf. Beispielsweise wurde die Streckgrenze der erfindungsgemäßen Folien bei Behandlung mit Ultraviolettstrahlung für 1000 Stunden nur auf 85% des anfänglichen Werts herabgesetzt, während die Streckgrenze einer Polyälhylenterephthalatfolie unter denselben Bedingungen auf 50% des anfänglichen Werts herabgesetzt wurde.

Die Folien und Bänder nach der Erfindung zeigen auch eine gute Beständigkeit gegen ununterbrochenes Einwirken von hohen Temperaturen. Beispielsweise wurde die Streckgrenze nach 8 Tagen bei 170⁰C nur um 30% herabgesetzt

Es können verschiedene Zusatzstoffe, z. B. Füllstoffe aus feinverteilten Stoffteilchen, Farbstoffe, Pigmente, Lichtstabilisierungsmittel und antistatische Mittel, in die erfindungsgemäß hergestellten Folien oder Bänder eingearbeitet werden. Als Beispiele für geeignete Füllstoffe kann man Titandioxyd, Kieselerde (auch ίο Diatomeenerde), Silicate und Aluminosilicate, ζ. Β. Tonsorten, Schleifmittel wie z. B. Gias- oder Carborundumpulver, und Zierstoffe wie z. B. Talk, Glimmer- oder Perlmutmehl, erwähnen.

Die Konzentration des Zusatzstoffs und gegebenen-"5 falls dessen Teilchengröße hängt von der Art des Zusatzstoffes und dem Anwendungszweck der Folie bzw. des Bands ab. Beispielsweise beträgt die Konzentration bei einem Pigment oder Farbstoff vorzugsweise 0,01 bis 5,0 Gew.-%. Bei einem Füllstoff wie Kieselerde oder einem Silicat, durch welchen die Folie oder das Band eine matte Schreibfläche erhält, kann die zugesetzte Menge des Füllstoffs 1 bis 10 Gew.-% und die Teilchengröße 0,1 bis ΙΟμπι betragen. Bei einer Substanz, z. B. Ton, die zur Verbesserung der Gleiteigenschaften der Folie bzw. des Bands zugegeben wird, beträgt die bevorzugte Konzentration 0,05 bis 5,0 Gew.-% und die bevorzugte Teilchengröße 0,01 bis 10 μπι. Im Falle von Zierstoffen beträgt die bevorzugte Konzentra'ion des inerten Füllstoffs 1 bis 15 Gew.-% bei einer bevorzugten Teilchengröße von 1 bis 20 μηι. Bei Schleifmitteln, z. B. Glas- oder Carborundumpulver, können Konzentrationen von 1 bis 15 Gew.-% und Teilchengrößen von 0,127 bis 2,54 mm verwendet werden. Wenn die Folie oder das Band heftigen mechanischen Beanspruchungen unterworfen werden soll, wie z. B. beim Stempeln oder Falten, so werden vorzugsweise 0,25 bis 10 Gew.-% eines Füllstoffs mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 2 μηι und einer sehr engen Teilchengrößenverteilung, z. B. Titandioxyd mit einer Teilchengröße von etwa 0,2 pm, verwendet.

Die nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bänder können zur Herstellung von Schichtstoffen mit anderen Stoffen angewandt werden, die selbst nicht unbedingt die Form von Folien besitzen. So können dabei Schichtstoffe mit z. B. Holz, Papier, Metallen oder anderen thermoplastischen Materialien gebildet werden.

Die hierzu verwendeten Folien oder Bänder brauchen nicht unbedingt einen der beschriebenen Zusatzstoffe zu so enthalten. Eine besonders nützliche Schichtstoffart besteht aus einer keinen Zusatzstoff enthaltenden Folie bzw. Band nach der Erfindung und einer damit geschichteten zweiten Folie, die einen solchen Zusatzstoff enthält und die aus Polyäthylen-1,2-diphenoxy-SS äthan-4,4'-dicarboxylat, einem anderen Polyester, z. B. Polyäthylenterephthalat, oder einem anderen thermoplastischen Material bestehen kann. So kann die Wirkung des Zusatzstoffs erreicht werden, ohne daß unbedingt eventuell unerwünschte Nebenwirkungen (κι eintreten. Zum Beispiel kann eine matte Schreibfläche oder zwei Schreibflächen erreicht werden, ohne daß die Durchsichtigkeit stark herabgesetzt wird, indem eine Folie oder ein Band ohne Füllstoff mit zwei erfindungsgemäß hergestellten Folien oder Bändern mit Füllstoff ('s darart geschichtet wird, daß sie bzw. es zwischen den anderen beiden Schichten liegt.

Eine weitere sehr vorteilhafte Art von Schichtstoffen besteht aus Schichtstoffen mit thermoplastischen

Materialien, die heißsiegelfähig sind. Als Beispiele für solche Schichtstoffe kann man Schichtstoffe mit
Polyäthylen, Polyvinylacetat,
teilweise hydrolisiettem Polyvinylacetat,
VinylchlorioWinylacetat-Copolyme'-en,

Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren,
Butadien/Methylmethacrylat-Copolymeren,
Butadien/Methylmethacrylat/Styrol-Copolymeren und

Methylmethacrylat/Methacrylsäure-Copolymeren , ο erwähnen. Rine weitere Gruppe von thermoplastischen Stoffen, die beim Schichten mit den nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bändern nicht nur Heißsiegelfähigkeit sondern auch Undurchlässigkeit gegenüber Wasserdampf und anderen Gasen geben, umfaßt Copolymere aus Vinylidenchlorid mit einer oder mehreren der folgenden. Verbindungen: Acrylnitril, Itaconsäure, Acrylsäure oder Vinylchlorid. Jeder der beschriebenen heißsiegelbaren thermoplastischen Stoffe kann beim Schichten mit den nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bändern natürlich jeden der angegebenen Zusatzstoffe enthalten, obwohl dem heißsiegelbaren thermoplastischen Stoff am zweckmäßigsten u. a. kationische, anionische oder nichtionische antistatische Mittel, Antioxydantien, Farbstoffe, Pigmente, Gleitmittel, Mittel gegen unerwünschtes Kleben, Stabilisiermittel gegen ultraviolettes Licht, Rutschsicherheitsmittel und Rutschmittel (feinverteilte Feststoffe oder Wachse) beigemischt werden können.

Die nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bänder können an der Oberfläche auch z. B. dadurch modifiziert werden, daß ein sehr dünner Überzug aufgetragen wird, der aus einem heißsiegelbaren, antistatischen oder ultraviolett-stabilisierenden Material besteht, wobei letzteres selten notwendig ist, da Folien bzw. Bänder selbst gegen ultraviolette Strahlung sehr stabil ist, oder daß ein Rutschüberzug aufgetragen wird, der aus Stoffteilchen, z. B. Kieselerde- oder Aluminosilicatteilchen, oder aus thermoplastischen Polymeren, z. B. Polyvinylchlorid oder Polymethylmethacrylat, besteht. Rutschüberzüge aus Polyvinylmethacrylat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 2,0 μίτι sind besonders zweckmäßig, da sie die Gleitfähigkeit der Folie bzw. des Bands erhöhen, ohne daß die Trübung merklicht erhöht wird. Die Oberfläche kann auch durch Prägen, mechanisches Aufrauhen oder Sanostrahl-Bearbeitung modifiziert werden. Auch sehr dünne reflektierende Überzüge aus einem Metall wie Aluminium können an der Oberfläche der Folie bzw. des Bands angebracht werden. Solche metallischen Überzüge können eine Dicke von 2.5 x 10"⁶ bis 2,5 :< 10~⁵ mm besitzen.

Die Verfahren zur Herstellung von den gefüllten, geschichteten und an der Oberfläche modifizierten Folien bzw. Bändern sind im folgenden näher beschrieben.

Füllstoffe und andere Zusatzstoffe, die mit dem Polymer oder den polymerbildenden Reaktionsteilnehmern nicht reaktionsfähig sind, können vorzugsweise mit diesen Materialien vermengt werden, so daß die entstehende Masse beim Strangpressen unmittelbar Folien oder Bänder mit den Zusatzstoffen ergibt. Ein solches Verfahren führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Zusatzstoffes in der Folie bzw. dem Band, besonders, wenn der Zusatzstoff bei der Polymerisation eingearbeitet wird. Schichtstoffe mit Außenschichten mit Zusatz können durch Strangpressen durch eine Form mit mehreren Düsenkanälen hergestellt werden, wobei dem einen oder mehreren Kanälen Polymer mit Zusatz und den übrigen Kanälen Polymer ohne Zusatz zugeführt wird.

Schichtstoffe können auch dadurch hergestellt werden, daß die nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bänder zunächst mit einem Klebstoff aus z.B. niedrigmolekularen Polyestern und Copolyestern alleine oder in Verbindung mit einem Isocyanat beschichtet werden, worauf ein bereits fertiger Film aus dem heißsiegelbaren thermoplastischen Material unter Anwendung von Wärme und Druck, z. B. beim Durchgang durch ein heißes Walzenpaar, aufgebracht wird. Ein solches Verfahren läßt sich zweckmäßig zur Bildung von Schichtstoffen aus den nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bändern mit Filmen aus Polyäthylen oder Polypropylen oder mit Metallfolien aus z. B. Zinn oder Aluminium, anwenden.

Eine weitere Möglichkeit für die Bildung von Schichtstoffen aus den nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bändern und thermoplastischen Stoffen, insbesondere heißsiegelbaren thermoplastischen Stoffen besteht darin, daß auf die Folie bzw. das Band der thermoplastische Stoff in Form von einer Schmelze, einer Lösung oder einer Dispersion aufgetragen wird. Obwohl die Haftung solcher Überzüge auf den orientierten Folien oder Bändern hoch ist, kann es bei bestimmten Überzügen notwendig erscheinen, daß die Oberfläche der orientierten Folie bzw. des orientierten Bandes einer Vorbehandlung unterzogen werden soll. damit sie für den Überzug aufnahmefähiger wird, so daß die Adhäsion .zwischen dem Trägerfilm und dem heißsiegelbaren Überzug stärker wird. Diese Vorbehandlung kann in der oberflächlichen Oxydierung der Folie bzw. des Bands bestehen, z. B. durch chemische Oxydierung mit beispielsweise Kaliumdichromat, Chloressigsäure oder Ozon, durch Flammenbehandlung der Oberfläche der Folie bzw. des Bands eventuell unter Schmelzen der Filmoberfläche, oder durch Behandlung mit einer Sprühentladung in Luft oder einem anderen Gas oder Gasgemisch, z. B. Chlor, Schwefeldioxyd oder Ozon. Dünne Grundierungsüberzüge können auch aufgetragen werden. Beispiele hierfür sind Alkyltitanate und Polyalkylenimine.

Ein sehr wirksames Verfahren zur Herstellung einer orientierten Folie bzw. eines orientierten Bands, deren bzw. dessen Oberfläche für einen heißsiegelbaren Überzug aufnahmefähiger ist, besteht darin, daß auf die unorientierte oder teilweise orientierte Folie bzw. Band ein Überzug aus einem thermoplastischen Polymer aufgetragen wird, wobei dieser Überzug mindestens 50mal dünner als die unorientierte Folie bzw. Band ist und das thermoplastische Polymer einen unter der Orientierungstemperatur liegenden Schmelzpunkt hat und mindestens ein C-Atom mit einem polaren Substituenten je 6 C-Atome der Polymerkette aufweist. Ein solches Verfahren kann auch zur Aufbringung von antistatischen Mitteln, Ultraviolett-Stabilisiermitteln, Antioxydantien oder Gleitüberzügen auf die Folien oder Bänder nach der Erfindung herangezogen werden oder zur Verbesserung die Aufnahmefähigkeit der Folien bzw. Bänder zu Farbstoffen oder Druckfarben über die diesbezüglichen guten Eigenschaften, die die Folien und Bänder vor einer solchen Behandlung besitzen, verwendet werden.

Um eine Vorbehandlung der orientierten Folien bzw. Bänder vor Aufbringung des heißsiegelbaren Überzugs zu vermeiden, kann der Überzug auf die unorientierten Folien bzw. Bänder aufgebracht werden, worauf die

Orientierung der Folien oder Bänder durchgeführt wird. Hierdurch wird eine hervorragende Haftung zwischen den Folien bzw. Bändern und dem heißsiegelbaren Überzug erreicht.

Ein weiteres Verfahren zur Behandlung der nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bänder, um sie heißsiegelfähiger zu machen, besteht darin, daß die Oberfläche der Folien bzw. Bänder mit einer Flamme behandelt wird, in dem z. B. die orientierten Folien bzw. Bänder über eine gekühlte Walze geführt werden, während deren Oberfläche mit einer Flamme oder mit intensiver Wärme so lange behandelt wird, daß die Folien bzw. Bänder an der Oberfläche schmelzen, jedoch noch keine Verformung erleiden. Nach dieser Behandlung haben die Folien und Bänder eine amorphe Schicht an der Oberfläche, so daß sie in 2 Sekunden unter einem Druck von 0,35 kg/cm² bei 160 bis 230⁰C heißverschweißt werden können, wobei Abziehfestigkeiten von 27 bis 79 g/cm erreicht werden können.

Die erhöhte Biegefestigkeit und Streckgrenze der nach der Erfindung hergestellten Folien und Bänder gestatten die erfolgreiche Verwendung solcher Folien bzw. Bänder zu vielen Zwecken, und zwar in Dicken, die wesentlich geringer als die bei Polyäthylenterephthalatfolien oder Bändern verwendeten Dicken sind.

Sie sind besonders wertvoll für die Herstellung von magnetischen Ton- und Bildbändern in Dicken von bereits 0,0064 oder sogar 0,0013 mm.

Die nach der Erfindung hergestellten Folien und Bänder können zu elektrischen Zwecken verwendet werden, wozu sie ebsonders geeignet sind, weil sie eine hohe Dielektrizitätskonstante besitzen. Sie können z. B. für die Herstellung von Kondensatoren verwendet werden, wobei in der Regel Folien oder Bänder mit Dicken von weniger als, 0,025 mm verwendet werden. Bei sehr kleinen Kondensatoren, die nun immer mehr in der Elektronikindustrie eingesetzt werden, werden Folien mit einer Dicke von nur 0,013 mm verwendet. Die für Kondensatoren verwendeten Folien oder Bänder können Füllstoffe zur Verbesserung der Gleiteigenschaften und somit der Wickelfähigkeit enthalten. Hierzu ist als Füllstoff Titandioxyd mit einer Teilchengröße von weniger als 1 μΐη sehr geeignet. Sie können auch zur Umlappung von Kabeln verwendet werden, wofür eine hohe Streckgrenze Voraussetzung ist. Erfindungsgemäß hergestellte Folien oder Bänder mit einer Dicke von nur 0,0025 mm können zu diesem Zweck angewandt werden. Sie können weiter zur Herstellung von anderen elektrischen oder elektronischen Teilen, wie z. B. Spulenrahmen, oder zur Herstellung von Drosselspulen. Spulen und Relais verwendet werden, wobei die Folien oder Bänder Zwischenlagen zwischen den verschiedenen Wicklun gen des elektrischen Teils bilden. Ein weiteres Beispiel hierfür ist die Verwendung als Zwischenphasenisolierung bei mehrphasigen elektrischen Maschinen, z. B. Dreiphasenmotoren. Dickere Folien oder Bänder, z. B. von einer Stärke von 0,127 bis 03 mm, können als bei hoher Temperatur zu verwendende Nutauskleidungen angewandt werden, da die nach der Erfindung hergestellten Folien und Bänder eine hohe Beständigkeit gegen ununterbrochene erhöhte Temperaturen gegenüber Polyäthylenterephthalat besitzen. Schichtstoffe aus den erfindungsgemäß hergestellten Folien oder Bändern und Papier, und synthetischen Fasern, z. B. Polyäthylenterephthalatfasern, können aus Nutauskleidungen und -verschlüsse verwendet werden, wenn die Betriebstemperatur noch höher ist als bei einem kleinen Motor (z. B. mit 0,5 PS oder weniger), d. h., wenn die Betriebstemperatur bis zu 155° C beträgt, während Schichtstoffe mit Glasfasern oder Glimmer dazu verwendet werden können, wenn Betriebstemperaturen bis zu 18O⁰C zu erwarten sind. Sie können auch für die Herstellung von Druckschaltungen verwendet werden, die in Kraftfahrzeugen und auch in anderen Fällen verwendet werden können, in denen biegsame Druckschaltungen wünschenswert sind. Eine ähnliche Anwendungsmöglichkeit besteht bei der Herstellung von Bandkabeln, die als Leitungen hinter z. B. Tapeten verwendbar sind. Aus den erfindungsgemäß hergestellten Folien und Bändern können auch Isolier- und andere Bänder hergestellt werden, die mit einem Klebstoff oder einem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet sein können. Auch können Well- oder Prägefolien oder -bänder mit insbesondere einer Dicke von weniger als 0,05 mm hergestellt werden. Diese eignen sich z. B. für die Umlappung von Kabeln, da die Wellen oder Oberflächenunregelmäßigkeiten etwaiges beim Biegen der Kabeln auftretendes Rutschen zwischen den einzelnen Lagen der Umlappung herabsetzen, sowie für die Umwicklung von Transformatoren, die dann zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit mit einem Lack getränkt werden können, da der Lack durch die zwischen den einzelnen Lagen aus dem Well- oder Prägebrand gebildeten Kapillaren durchdringen kann.

Die nach der Erfindung hergestellten Folien können als Überzüge an der Vorder- und/oder Rückseite von schalldämpfenden Fliesen für z. B. Krankenhäuser, wo Ruhe und Sauberkeit natürlich von größter Wichtigkeil sind, verwendet werden. Sie können auch als Auskleidungen für Schläuche verwendet werden, um diese chemisch beständig zu machen. Solche Schläuche sind gegen Alkalien und Säuren beständig und stellen somit einen Fortschritt über dem Polyäthylenterephthalat ausgekleidete Schläuche dar, denn letztere sind nicht besonders beständig gegen Alkalien. Sie können mit Filz oder mit Bitumen geschichtet werden, um ein als Dachpappe oder für die Bildung einer Sperrschicht beim Bau geeignetes Material zu schaffen, oder sie können mit Holz, Papier. Metall oder anderen Stoffen geschichtet werden, um als Ziermaterialien oder beim Buchbinden angewandt zu werden. Sie können auch als Dichtungen Verwendung finden. Sie können für die Herstellung von Gurtbändern für z. B. Polsterungs- oder Korbherstellungszwecke, und eine gelochte Folie kann als Kunstleder für z. B. Schuhe, Handtaschen und andere Kunstlederwaren angewandt werden. Auch kann eine gelochte Folie für die Herstellung von Verbänden herangezogen werden.

Die nach der Erfindung hergestellten Bänder können zu Verpackiangszwecken verwendet werden, und zwar in Stärken von z. B. 0,0013 bis 0,05 mm als Reißbänder und in Stärken von z. B. 0,19 bis 2^4 mm als Spannbänder. Sie sind auch besonders geeignet als verdrillte VerpacUungsbänder. Sie können für die Herstellung von Klebestreifen und -etiketten verwendet werden. Sie können mit bedrucktem Papier geschichtet werden, um z. B. wetterfeste Landkarten zu schaffen. Metallisierte Folien oder Bänder haben viele der beschriebenen Anwendungsmöglichkeiten und eignen sich insbesondere für die Herstellung von Etiketten und Klebestreifen, Zierschichtstoffen mit z. B. Holz, Papier

oder anderen Kunststoffen. Zurrt Beispiel kann ein metallisierter Film mit einem formgerecht ausgebildeten Streifen aus PVC geschichtet und dann als Ersatz für Chromleisten z.B. um Kraftfahrzeugwindschutzschei-

6C9 552/331

ben verwendet werden. Eine besonders bevorzugte Anwendungsmöglichkeit für metallisierte Folien oder Bänder besteht darin, daß sie als dünne Bänder oder Fäden verwendet werden, die zur Erzielung dekorativer Wirkungen in Gewebe eingearbeitet werden können. Metallisierte Folien oder Bänder können auch für die Herstellung ■ von Stempelfolien verwendet werden, wobei der Trägerfilm bzw. das Trägerband zunächst mit einer Trennschicht versehen und dann metallisiert und schließlich mit einer Klebeschicht versehen wird, bei welcher der Klebstoff nur durch Wärme aktiviert wird. Dieser Schichtstoff wird dann auf die zu behandelnde Fläche gelegt, worauf bestimmte Teile des Schichtstoffs erwärmt werden. Beim Abziehen des Schichtstoffs von der Fläche bleibt die metallisierte Schicht nur an den erwärmten Stellen auf der Fläche haften. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Anbringung von Goldschrift, kann aber für jedes andere Metall oder jeden anderen Stoff verwendet werden, der als dünne Schicht auf die Folie bzw. das Band aufgebracht werden kann.

Folien oder Bänder mit einer Dicke von 0,038 bis 0,19 mm können als Träger für andere photographische und kinemalographische Filme verwendet werden. Sie können auch als Druckschablone z. B. beim Siebdruck angewandt werden. Bei diesen photographischen Anwendungen ist die geringe Schrumpfung der nach der Erfindung hergestellten Folien und Bänder besonders vorteilhaft. Sie können in der Buchbinderei Verwendung finden. Sie können auch als Träger für Kohlepapier oder Schreibbänder angewandt werden. Da sie eine höhere Streckgrenze als Polyethylenterephthalat haben, können sie in dünneren Ausführungen als bisher hergestellt werden, so daß eine größere Bandlänge auf einer normalen Schreibbandspule gewickelt werden kann. Sie sind für Anwendung von Schnelldruckköpfen geeignet, die z. B. auf einer Rechenmaschine montiert sind, da hier hohe Streckgrenzen sehr wichtig sind. Sie können auch als Lochband für Einführung in eine Rechenmaschine oder als Tickerband Verwendung finden. Auch können sie in Form von Streifen oder Scheiben zur Verstärkung der Löcher in Papier für Ringbücher oder Loseblattordner verwendet werden.

Die nach der Erfindung hergestellten Folien oder Bänder, die nicht auf Höchstmaß gestreckt sind und vorzugsweise um weniger als das dreifache gestreckt sind, können entweder bei erhöhten Temperaturen von z. B. 60 bis 150"C durch z. B. Vakuumverformung oder bei Raumtemperatur durch Preßverformung, wie z. B. Pressen, Tiefziehen, Plätten und Einsenken, wie bei Bearbeitung von Blech bekannt, verformt werden. Das vorteilhafteste Verfahren hiervon ist erfahrungsgemäß die Vakuumverformung, insbesondere bei Folien oder Bändern mit einer Dicke von 0,0127 bis 0,0762 mm. Wenn Folien oder Bänder, die keiner Wärmebehandlung unterworfen wurden und somit schrumpffähig sind, vakuumverformt werden, müssen sie auf eine unter 60⁰C liegende Temperatur abgekühlt werden, bevor das Vakuum entspannt wird, um eine Schrumpfung zu vermeiden.

Andere Anwendungsmöglichkeiten umfassen die Herstellung von Regenkleidung, abwaschbaren Tapeten vorzugsweise mit zusätzlichem Füllstoff zur Herabsetzung des Oberflächenglanzes, Meßbändern, wofür sie besonders geeignet sind, weil sie thermisch stabil sind, Förderbändern, besonders wenn Hygiene eine wichtige Rolle spielt, wie z. B. in einem Batterie-Hühnerstall; von Entformungsmitteln z. B. bei der Herstellung von Formteilen aus Glasfasern; von Schutzüberzügen für Schiffs- und Bootsrumpfe; und von Wärmeisolierstoffen. In Form von verhältnismäßig dicken Platten, d. h. mit Dicken von 0,19 bis 2,54 mm, können die nach der Erfindung hergestellten Folien als Bauplatten und Verblendplatten für z. B. Möbel, Haushaltsgeräte und Fahrzeuge verwendet werden, besonders, wenn hohe Festigkeit in der einen Richtung erforderlich ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen rein beispielsweise näher erläutert:

Die relativen Viskositäter von zwei Proben aus Polyäthylen-1 ^-diphenoxyäthan^^'-dicarboxylat in

Lösung (1%) in o-Chlorphenol wurden gemessen. Sie

betrugen 1,96 und 2,11, und die entsprechenden Proben

sind im folgenden als Probe A bzw. Probe B bezeichnet.

Die Polymerproben A und B wurden aus einem

32 mm-Extruder stranggepreßt, wobei die Temperatur

an der Düse des Extruders 313°C betrug. Die Folien wurden auf einer wassergekühlten Walze unmittelbar nach dem Austritt aus der Düse abgeschreckt. Somit erhielt man Folie A und Folie B.

10

20

Beispiel Ibis4

Die Folie A (die eine Dicke von 0,163 mm hatte) wurde über Heizwalzen geführt, so daß sie in 25

Sekunden auf 90⁰C erwärmt wurde. Die Folie wurde dann bei verhältnismäßig niedrigen Streckgeschwindigkeiten von 48 000 bis 100 000% in der Minute und bei 8O⁰C unter den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Streckverhältnissen verstreckt Die Eigenschafter

wurden gemessen, mit den ebenfalls angegebener Ergebnissen:

Beispiel Streckverhältnis

Dicke

1	2,4:1
2	3:1
3	4:1
4	5:1

0,074
0,064
0,061

Längsmodul

(kg/cm^J)

70

98 119 Folie zerriß Längsstreckgrenze

(kg/cm*)

Schrumpfung
nach 1 min
bei 200⁰C

1680
2110
3160

<0,5
<0,5
<0,5

Beispiel 5 bis

Die Folie B wurde behandelt und dann unter denselben Bedingungen wie bei der Folie A in Beispielen I bis 4 gestreckt. Die Streckverhältnisse und die Eigenschaften der so erhaltenen Folien sind de nebenstehenden Tabelle zu entnehmen.

Beispiel	Streck	Dicke	Längsmodul	Längsstreck	Schrumpfung
	verhältnis			grenze	nach 1 min
					bei 200° C
		(mm)	(kg/cm²)	(kg/cm²)	(%)
5	2,4:1	0,074	70 300	1680	<0,5
6	3:1	0,064	98 400	2110	<0,5
7	4:1	0,061	119 500	3160	<0,5
8	5:1	0,046	161 700	3870	<0,5
9	5:1	0,046	161 700	4675	<0,5

In Beispiel 9 hatte die Folie mit den höchsten Längsstreckgrenze eine Streckgrenze in der Querrichtung von 309 kg/cm² gegenüber 492 kg/cm² für die unorientierte Folie B.

Beispiel 10

Die Folien gemäß den Beispielen 1 bis 9 wurden 5 Minuten erwärmt und dabei beobachtet.

Bei allen Folien trat eine Faserung auf, und zwar bei 9O⁰C für die Folien nach Beispiel 8 und 9 (Streckverhältnis 5:1), bei 100°C für die Folien nach Beispiel 3 und 7 (Streckverhältnis 4 :1) und über 180°C für die Folien nach Beispiel 1,2,5 und 6.

Beispiel 11 bis 13

Die Foüe B wurde 30 Sekunden auf 180°C erhitzt und

dann bei 15O⁰C unier Streckverhältnissen von 3,7 :1, 4,1 :1 bzw. 4,7 :1 verstreckt. Die Eigenschaften der so erhaltenen Folien sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen.

Beispiel

Streckverhältnis

Längsmodul (kg/cm²) Längsstreckgrenze
(kg/cm²)

Schrumpfung nach 1 min bei 200° C

11	3,7:1	105 500	2460	<0,5
12	4,1 :1	105 500	2672	<0,5
13	4,7:1	140 600	3091	<0,5

Bei Erwärmung auf 120⁰C für 5 Minuten trat bei allen Folien nach Beispiel 11 bis 13 keine Faserung auf.

Beispiel 14

Die unverstreckte Folie nach Beispielen 11 bis 13 wurde 30 Sekunden auf 180°C erwärmt und dann bei 130⁰C mit einem Streckverhältnis von 3,5 :1 verstreckt. Die gestreckte Folie hatte eine Längsstreckgrenze von 2810 kg/cm² und zeigte keine Faserung nach Erwärmung auf 120° C für 1 Minute.

Beispiel 15bis 17

Die unverstreckte Folie nach Beispielen 11 bis 14 wurde 30 Sekunden au* 120° C erwärmt und dann bei verschiedenen Temperaturen und unter verschiedenen Streckverhältnissen gemäß der nachstehenden Tabelle verstreckt:

Beispiel

Strecktemperatur

Ziehverhältnis

Längsstreckgrenze

15	230° C	2,5:1	1760 kg/cm²
16	220° C	3,5:1	2110 kg/cm²
17	200°C	4,0:1	3160 kg/cm²

Die Folien nach den Beispielen 15 bis 17 zeigten keine Faserung nach Erwärmung auf 120°C für 5 Minuten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Folien mit einer Zugfestigkeit von mindestens 1400 kg/cm² durch Extrudieren und nachfolgendes Kaltverstrecken eines thermoplastischen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material aus Polyäthylen- l^-diphenoxyäthan-^'-dicarboxylat besteht und das Streckverhältnis mince· tens ίο 1 :2 beträgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierte Material vor dem Verstrecken auf die Kristallisationstemperatur erhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung auf eine Temperatur von 80 bis 220⁰C, vorzugsweise auf 150 bis 220⁰C, erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckverhältnis 1 : A bis 1 :5 und die Strecktemperatur 70 bis 150⁰C beträgt.