DE1704425A1

DE1704425A1 - Verfahren zur Herstellung von Polymerfilmen

Info

Publication number: DE1704425A1
Application number: DE1967A0055375
Authority: DE
Inventors: Marinus Victor Alois; De Smedt Felix Frederik
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1966-05-05
Filing date: 1967-04-06
Publication date: 1971-02-11
Also published as: NL6706267A; BE698010A; GB1181786A; DE1704425B2

Description

DR. MÜLLER-BORfe Dipl.-ING. GRALFS DR. MANITZ

Braunschweig, 4· April 1967 Unser Zeichen: L/Qö - G 1654-

AGFa-GEVAERT AG
Leverkusen

Verfahren zur Herstellung von Polymerfilmen

Priorität: Großbritannien vom 5· Mai 1966 Nr. 19ο887/66

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von filmen aus orientierten, organischen Polymeren, insbesondere aus orientierbarem, kristallisierbarem linearem I Polyester, hier kurz Polymerfilm genannt.

Bei dem herkömmlichen Herstellungsverfahren von in zwei Sichtungen orientierten, organischen Polymerfilmen, wie z. B. Polyäthylen-Terephthalat-iFilmen, wird der in ziemlich amorphem Zustand befindliche S¹IIm zunächst in Längsrichtung zwischen Walzen, die mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren, in dem gewünschten Auemaß gereckt. Dann wird der Vila in einer Vorrichtung mit Mitnehmern, di· di· Jilmränder ergreifen und läng· eines divergierenden Weges

009887/1949

8AD0RK5MAL

führen, in Querrichtung gereckt· Nach der Querreckung wird der Film wärmefixiert·

Wenn die Mitnehmer, die den Film in der Querreckzone ergreifen, zusammen mit dem Film in die Wärmefixierungszone wandern, entstehen keine Schwierigkeiten beim Ergreifen der Filmkanten·

Wenn jedoch die Mitnehmer, die den Film in der Beckzone halten, nach der Reckzone geöffnet und von- dem Film entfernt werden, so daß der Film von einer weiteren Mitnehmergruppe in der Wärmefixierungszone erfaßt werden muß, ergeben sich Schwierigkeiten beim Ergreifen der Filmränder in der Wärmefixierungszone·

Biese Schwierigkeiten ergeben sich dadurch, daß die Seitenränder des Filmes während des Heckensj^Länger geworden sind als der Mittelteil des Filmes, wodurch die Seitenränder wellig werden und sich krümmen· Wenn die Filmränder ein

unzweites Mal ergriffen werden müssen, werden sie nur vollständig von den Klemmen der Mitnehmer erfaßt, da sich die Klemmen nur wenig öffnen lassen und die gebogenen und gewellten Filmränder teilweise· gegen die Stirnseiten der Klemmen anstoßen, statt sich ungehindert zwischen die Klemmbacken zu schieben·

Die Filmränder müssen beispielsweise ein zweites -Mal ergriffen werden, wenn der Polymtrfilm nach dem in der 009887/1949

BAD ORIGINAL

veröffentlichten holländischen Patentanmeldung 66/16692 beschriebenen Verfahren hergestellt wird· Nach diesem Verfahren wird der Film, der aus orientierbaren, organischen Polymeren besteht, in zwei Richtungen gereckt und dann in entgegengesetzter Richtung durch eine Wärmefixierungszone geführt, so daß das freie Ende des Filmes zuerst in die Wärmefixierungszone eintritt. Ein zweimaliges Ergreifen des Filmes ist auch bei einem herkömmlichen Verfahren notwendig, bei dem die Reckvorrichtung und die Wärmefixierungs- M vorrichtung getrennte Einheiten sind, zwischen denen eine trennende Zone liegt, die der Film durchläuft, ohne daß die Seitenränder gehalten werden. Eine ähnliche Einrichtung, bei der zum Recken des Filmes eine erste Gruppe von Mitnehmern und bei der Wärmefixierung eine zweite Gruppe von Mitnehmern verwendet wird, wird zuweilen bevorzugt. Denn die Anforderungen an die Mitnehmer bei der Querreckung des Filmes sind höher als die, denen die Mitnehmer bei der Wärmefixierung des Filmes genügen müssen. Zudem differieren g die Temperaturen in beiden Zonen beträchtlich (beispielsweise 80⁰O bis 150°0 für die Reckzone und 195° bis 240° für die Wärmefixierungs zone), so daß sich die Mitnehmer bei einem kontinuierlichen Durchlauf durch beide Zonen jedesmal erwärmen und wieder ab^kühlen müssen.

Eine weitere Schwierigkeit entsteht durch die wellenförmigen Filmränder, die das Aufspulen des Filmes erschweren. Das Aufspulen kann z· B. bei dem Verfahren gemäß der oben

009887/1949

erwähnten Patentanmeldung nach der Reckung des Filmes erfolgen»

In jedem lall wird der Film hinter der Wärmefixierungsund Wärmeentspannungszone aufgespult« Um ein zufriedenstellendes Aufspulen des Filmes zu ermöglichen, werden die Filmkanten normalerweise beschnitten, wobei an beiden Rändern des Filmes ein Verlust in Kauf genommen werden muß, wenn der Film nach dem Verfahren gemäß der oben erwähnten Anmeldung hergestellt wird.

Das Beschneiden der Filmkanten nach der Wärmefixierung oder der Wärmeentspannung wird auch aus einem anderen Grund durchgeführt. In der Praxis wird ein Film mit gleichförmiger Dicke oder mit über der Breite gleichförmigen mechanischen Eigenschaften gefordert» Solchen Anforderungen genügen die Randteile des Filmes gewiß nicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ebnung gewellter Filmränder zu schaffen, so daß die Schwierigkeiten beim Erfassen und Aufspulen des Filmes ausgeschaltet werden und der Kantenverlust herabgesetzt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Herstellung eines orientierten Filmes aus orientierbaren, organischen Polymeren, bei dem

009887/1949

der Film in zwei Eichtungen gereckt wird, die Filmränder nach der Querreckung auf eine Temperatur erwärmt werden, die zwischen der Temperatur beim Längsrecken und der Schmelztemperatur des Polymeren liegt.

Die Erwärmung der Filmränder nimmt dabei vorzugsweise nach den Filmkanten hin zu.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veran- M schaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Anordnung zur Herstellung eines orientierten Polymerfilmes.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung zur Schrumpfung der Filmränder.

Nach dem in Fig, 1 als Beispiel genommenen Verfahren wird ein Polyäthylen-Terephthalat-Film 9 durch einen Extruder extrudiert und über Kühlwalzen 11, durch eine Längereckzone 12, eine Querreckzone 15, in der die Filmränder von mehreren Mitnehmern ergriffen werden, die dicht hintereinander angeordnet sind und voneinander divergierenden Wegen folgen, durch eine Zone 14 zum Abflachen der Filmränfer und von dort zu einer Aufspulstation 15 geführt.

0 09 887/1949

Wenn eine genügende Filmlänge aufgespult ist, wird der Film durchgetrennt· Die Filmspule 16 wird aus der Aufspulstation herausgenommen und in eine Abspulstation 19 eingesetzt. In dieser wird der film kontinuierlich abgespult und längs des in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Weges durch eine Wärmefixierungszone 17 uni eine Wärmeentspannungszone 18 zu einer Aufspulstation 20 geführt. Die herausgenommene Spule 16 wird in der Aufspulstation 15 sofort durch eine leere Spule ersetzt, so daß die verschiedenen Fertigungsvorgänge kontinuierliche verlaufen. Das erwähnte Verfahren zur Wärmefixierung des Filmes in entgegengesetzter Richtungermöglicht die Herstellung eines orientierten, linearen Polymerfilmes von großer Breite, wobei die Anisotropie in jedem Punkt des Filmes unter 1,10 liegt (sh. holl. Patentanmeldung 66/16692).

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Zone 14 dargestellt. Zu beiden Seiten des Filmes 9 ist ein Infrarotstrahler 21 angeordnet. Die Strahler sind mit einer länglichen, rohrförmigen Strahlungsquelle 22, die elektrisch beheizt ist, und mit einem Reflektor 23 ausgerüstet, die beide in einem Metallgehäuse 24 untergebracht sind.

Das Gehäuse 24 ist auf der dem Film zugewandten Seite mit einer durch Lippen 25 und 26 gebildeten Längsöffnung versehen. Die Handteile des Filmes werden in der Mitte zwischen den Lippen hindurchgeführt.

009887/19 Λ 9

170U25

Die Kanten des Filmes werden auf die höchstmögliche !Temperatur erwärmt, da sie der Strahlung der Quelle 22 direkt ausgesetzt sind« Die Temperatur des Filmes nimmt in Richtung von den Kanten weg allmählich ab, da der Betrag der direkten Strahlung entsprechend kleiner wird«, Die Lippen 25 und 26 reflektieren einen "bestimmten Betrag der Strahlung und führen die von der Strahlung erwärmte Luft derart, daß die Erwärmung des Filmes auf einen bestimmten Randteil des Filmes beschränkt wird. *

Das folgende Beispiel soll die Erfindung veranschaulichen·

Ein nicht orientierter Polyäthylen-Terephthalat-Film, der durch einen Schlitz von einer Länge von 480 mm und einer gleichförmigen Breite von 2 mm extrudiert wird, wird zunähst bei einer Temperatur von 85°0 in Längsrichtung um das 3,7fache und dann bei einer Temperatur von 88⁰C in Querrichtung um das 3»4-fache gereckte Wenn der Film die g

zu der Querreckvorrichtung gehörenden Mitnehmer verläßt, läuft er mit einer Geschwindigkeit van 8 m/min.

Die Dehnung der Filmränder nach der in zwei Richtungen erfolgten Reckung, die in aufeinanderfolgenden Abständen von der Filmkante über eine Länge von einem Meter gemessen wurde, zeigte auf jeder Seite folgende Werte:

009887/19 Λ 9

170U25

Dehnung:	14-	mm	Abstand von der Kante:	0	cm
	12	mm		1	cm
	7	mm		2	cm
	2	mm		5	cm
	O	mm			cm

Wenn der Film nach Verlassen der Querreckzone dem Verfahren gemäß der Erfindung unterworfen wurde, indem seine Bänder durch die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung geführt werden, bei der die Länge der Lippen 1 m, die Breite 3 cm und die Temperatur der Heizkörper 22 etwa 120⁰C beträgt, ist die Welligkeit der Filmränder verschwunden, und es treten keine Schwierigkeiten auf, wenn die Mitnehmer in der Wärmefixierungszone die Filmränder ergreifen oder wenn der Film aufgespult wird, bevor er in entgegengesetzter Richtung durch die Wärmefixierungszone geführt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkte

Die Erwärmung der Filmränder kann auch zwischen dem Reckvorgang und der Wärmefixierung des Filmes vorgenommen werden, wenn die Filmkanten zwischen der Reck- und Wärmefixierungszone von den Mitnehmern erfaßt bleiben, um nach der WärmefixJaning des Filmes glattere Ränder zu erzielen.

Die Erwärmung der Filmränder kann auch nach der Wärmefixierung des Filmes erfolgen, bevor die Kanten beschnitten werden. 009887/1949

Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich Filme mit größerer nutzbarer Breite herstellen, da nur ein geringerer Teil des Kantenmaterial, welcher nicht genügend glatt und eben ist, entfernt werden muß«

Es sei darauf hingewiesen, daß der oben erwähnte Gewinn an nutzbarer Breite des Filmes sich auf die Ebenheit des Filmes in Querrichtung bezieht.

Bei bestimmten Anwendungsfällen, wie z. B, in der Verpackungsindustrie und besonders in der Fotoindustrie, beziehen sich die an den Film gestellten Forderungen außer auf die Ebenheit des Filmes besonders auch auf die Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften des Filmes,

Die Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften an den Filmrändern wird durch die erfindungsgemäße Behandlung nicht oder nur in geringem Ausmaß verbessert, so daß ein , beträchtlicher Gewinn an nutzbarer Filmbreite in dieser Hinsicht nicht erwartet werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Heizkörper für die Filmränder können auch anders als in der Zeichnung dargestellt gestaltet sein. Die Erwärmung kann auch vorgenommen werden, indem man einen heißen Luftstrom mit Hilfe eines Gebläses auf die Filmränder richtet, indem ein elektrischer Strom

009887/1949

durch die Lippen 25 und 26 zur Erzeugung Joul'scher Wärme geschickt wird oder durch beliebige andere Mittel« Die Erfindung kann auch bei der Glättung von Filmen mit wulstartigen Bändern Anwendung finden, welche das Ergreifen der Filmränder durch die Mitnehmer in der Querreckvorrichtung erleichternο In dieser Hinsicht ist es interessant zu erwähnen, daß die Dehnung der Filmränder auch dann vor sich geht, wenn ein Film mit wulstartigen Bändern in Querrichtung in einer Vorrichtung gereckt wird, in der eine Kante des Filmes von einem schmalen längsschlitz aufgenommen wird und der Wulst des Filmes von den den Längsschlitz bildenden Längswanden geführt wird, wie in der brit· Patentschrift 959 44-9 beispielsweise beschrieben ist.

009887/1949

Claims

Patentansprüche

ί i) Verfahren zur Herstellung orientierter Filme aus orientierbaren organischen Polymeren, wobei der Film in zwei Richtungen gereckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmränder nach der Querreckung auf eine Temperatur erwärmt werden, die zwischen der Temperatur beim Längsrecken und der Schmelztemperatur des Polymeren liegt« M

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung vor der Wärmefixierung des Filmes vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Filmränder zu den Kanten hin intensiviert wird«,

4-· Verfahren na ch Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, ™

daß die zunehmende Erwärmung zu den Kanten hin durch

(21)
Heizeinrichtungen erzielt wird, die zu beiden Seiten des

Filmes angeordnet sind«

5. Verfahren nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizeinrichtungen (21) Infrarotstrahler verwendet werden«

009887/1949

60 Verfahren nach Anspruch 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen (21) mit einer Verkleidung (24) versehen sind, die eine schlitzähnliche öffnung (Lippen 25» 26) zur Aufnahme der Filmränder aufweist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Polymeres ein'Polyester verwendet wird, bei dem mindestens 80 % der sich wiederholenden Einheiten Äthylen-Terephthalat-Gruppen sind.

009887/1949

Leerseite