DE1779248A1

DE1779248A1 - Gezogene Polyamidfilme und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1779248A1
Application number: DE19681779248
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kayama; Matsuo Kuga; Kayomon Kyo; Takeshi Mashimo; Wakuo Matsumura
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1967-07-25
Filing date: 1968-07-23
Publication date: 1972-04-20
Also published as: GB1230599A; FR1584032A; NL141229B; US3560606A; BE718492A; DE1779248C3; NL6810318A; CH480159A; DE1779248B2; SE359255B

Description

Gezogene Polyamidfilme und Verfahren zu deren Herstellung

Vorliegende Erfindung betrifft gezogene Polyamidfilme und Verfahren zur Herstellung gezogener Polyamidfilme. Solche Polyamidfilme und Verfahren zu deren Herstellung sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere sind Verfahren zur Gewinnung von Polyamidfilmen mit gleichzeitigem Quer- und Längsziehen eines im wesentlichen amorphen Polyamidfilms kürzlich vorgeschlagen worden. Bei solchen Verfahren erfolgt das Ziehen sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung bei einer Ziehgeschwindigkeit von 6 000 bis 100 000 #/Min. und einer Temperatur von 70 bis l8o°C, die wenigstens 35⁰C unter dem Schmelzpunkt des Films liegt. Das Verhältnis von Quer- : Längsziehgeschwindigkeit beträgt im allgemeinen 2:1 bis 0,5il und das Ziehverhältnis 16:1 bis 4:1. Die nach diesen Methoden erhaltenen Polyamidfilme haben verschiedene vorteilhafte Eigenschaften, wie z.B. verbesserte Zerreißfestigkeit und optische Klarheit für allgemeine industrielle Zwecke. Obgleich

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sie eine sehr glatte Oberfläche, eine hohe Transparenz und einen schönen Glanz haben, weisen sie dennoch verschiedene Nachteile beim Gebrauch auf. Solche Filme haben z.B. einen hohen Reibungskoeffizienten untereinander, wenn sie bearbeitet werden, z.B. beim Bedrucken in Druckmaschinen, beim Herstellen von Beuteln, bei der Adhäsion und bei verschiedenen anderen Verwendungszwecken.

Überdies kann der Operations-Wirkungsgrad infolge ihrer hohen Hafteigenschaften gemindert werden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Polyamidfilme anzugeben, die einen niederen Reibungskoeffizienten und niedere Adhäsionseigenschaften besitzen.

Erfindungsgemäß ist der verbesserte Polyamidfilm ein gezogener Polyamidfilm mit ungleichmäßigen netzartigen feinen Erhebungen auf seiner Oberfläche. Bevorzugterweise haben die Erhebungen eine Höhe von 0,5 bis j5u. In weiterer Ausbildung der Erfindung weisen die gezogenen Polyamidfilme einen statischen Reibungskoeffizienten kleiner als j5 auf.

Erfindungsgemäß ist zur Herstellung solcher Polyamidfolien ein Verfahren vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Polyamidfilm mit Wasser behandelt und vorerhitzt wird, um einen verschiedenen Wassergehalt zwischen Oberfläche und Filminneren zu erzielen, und der Polyamidfilm gleichzeitig in Längs- und Querrichtung in einer Atmosphäre gezogen wird, die eine höhere Tempeafcur als der Film aufweist.

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Auf diese Weise ist es möglich, einen Polyamidfilm zu erhalten, der ungleichmäßige, netzartige, feine Erhebungen auf seiner Oberfläche hat und einen niederen Reibungskoeffizienten aufweist. Außerdem werden die hemmenden Charakteristiken vermindert und die Verarbeitbarkeit des Films verbessert. Der so erhaltene Film besitzt auch eine Gleichmäßigkeit seiner Eigenschaften.

Erfindungsgemäß können bessere Ergebnisse durch gleichmäßiges und zweiachsiges Ziehen des Films bei einer höheren Temperatur als der des vorerhitzten Films erhalten werden. Die vorlegende Erfindung führt zu besonders vorteilhaften Ergebnissen, wenn die Ziehbedingungen so kontrolliert werden, daß die Ziehgeschwindigkeit des Polyamidfilms bei 6 000 bis 100 000 #/Min, liegt, und man kann besonders gute Ergebnisse bei einer Ziehgeschwindigkeit von ca. 10 000 bis βθ 000 #/Min. erzielen. An jedem beliebigen Punkt der Oberfläche des Polyamidfilms beträgt während des Ziehens das Verhältnis des Ziehgeschwindigkeiten (= das Verhältnis der Streckgeschwindigkeit sowohl in der Längsais auch in der Querrichtung) vorzugsweise 2;1 bis Oj5 s 1. Das Ziehverhältnis sollte vorzugsweise in der Größenordnung von 16:1 bis 4:1 liegen.

Polyamidfilme, wie sie erfindungsgemäß verwendbar sind, können im Allgemeinen nach folgenden Verfahren hergestellt werden:

1. Verpressen des geschmolzenen Polymeren (z.B. T-Strangpressen ("T-die process"), Füllverfahren u. dgl.)

2. Verfahren unter Verwendung von Lösungsmitteln (wie z.B. Trockenverfahren, Naßverfahren u. dgl.)

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-H-

Folgende Ausdrücke, die in der nachfolgenden Beschreibung verwendet Bind, werden nie angegeben definiert·

1) !er Ausdruck "Polyamid" schließt eile im «esentlichen linearen Typen von Polyamiden ein, wie Poly-t -caproneöureamld, Poly-hexamethylen-adipinsäureamid, PoIyhexenethylen-sebacinsäureemid, Poly-11-aaino-undecansäure amid (-undecaneiaid), copolymerisiertea Polyamid u.dgl.

2) "Im wesentlichen amorpher Polyaiaidfilm" wird als FiIa definiert, der zu nicht mehr als 30 % kristallisiert iet (»"cryetallinity" nicht mehr als 30 #), und zwar gemessen vor den Ausziehen. Polyamide, die zu «ehr ale 30 % kriotalliaiert sind, haben verschiedene Nachteile, wie z.B. Zerbrechen bein Ziehen*

3) "Crystallin!ty" kann wie folgt definiert «erden:

(d -d) (d_) Cryetallinity - —= χ —2- χ 100 (*)

wobei d die eichte des Filme, d die leichte der kristallinen Struktur und d_fl die lichte der nicht-krietallinen Struktur im Film bedeuten.

Bio nachfolgende Tabelle zeigt Beispiele von linearen Polyamiden mit einer "Crystallin!ty^M von nicht «ehr als ca. 30 % bei 2^⁰C gemessen·

Tabelle I

^dc ^da ^d

Poly-hexamethylen-adipinsäureanid 1.24 1.09 unter 1.131 Poly-fc -capronsäureamid 1.212 1.113 1.141

Poly-11-ansino-undecansäureamid 1.12 1.01 1.040 Poly-hexamethylen-eebacinsäureaaid 1.157 1.041 1.073

4) "Ziehgeschwindigkeit¹⁴ kann durch folgende Forael definiert werden t

Ziehgeschwindigkeit « ^₁/dg * 100 (Vt) wobei U2 für die Stärke dee gezogenen Files, d. für die

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Stärke dee Filme vor dem Ziehen und t für die Zeit in Minuten stehen, die notwendig sind, un den ITiIm zu ziehen.

5) ras "Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten" kann wie folgt definiert werden:

Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten -

Ziohf;eschwindiflkeit In der Längsrichtung Ziehgeschwindigkeit in der querrichtung

wobei die Ziehgeschwindigkeit in der Längsrichtung und die in der querrichtung Jeweils normale Werte oder Durchschnittswerte der Ziehgeschwindigkeiten in Längsund Querrichtung vom Beginn des Ziehens bis zu einen wahlweise im Ziehprozeß erreichten Funkt zeigen· Mt Ziehgeschwindigkeiten sind bei diesen Funkt gemessen.

Mit anderen ϊ/orten kenn - wtnn ein PiIa von einer Läng« Im und einer Breite H^ gezogen wird - die Längs- und Quer-Ziehgeschwindigkeit jeweils wie folgt definiert werden:

I₁VL₁ χ 100 %/t und \/Κ_Λ x 100 3Vt

wobei Ij. und h_fc jeweils die Lange in der Querrichtung und die !reite des gezogenen Films bedeuten, welche nach t Minuten vom Beginn des Ziehens an bei einem zur Wahl stehenden Funkt auf der Filmbahn gemessen sind·

6) In der industriellen l'raxie des biachsialen und gleichzeitigen Ziehens wird es vorgezogen, das "Ziehverhältnis" als d^/^2 zu definieren, wobei dg die ßtärke dea gezogenen Films und d^ die Stärke des Films vor dem Ziehen sind·

Der erhaltene Film hat ungleichmäßig netzartige, feine Vor-Sprünge (oder Kippen) auf der Oberfläche und einen verbesserten Reibungskoeffizienten.

ras Verfahren, um zu einem Film mit verschiedenem V<assergehelt von Oberfläche und Innerem zu gelangen, lautet vorzugsweise wie folgt. Kin FiIa, dtr den gewünschten Wassergehalt besitzt, wird

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in möglichst kürzester Zeit ouf eine geeignete Temperatur vorerhitzt, um einen verschiedenen Wassergehalt zwischen der Oberfläche und dem Inneren zu erreichen. Er wird dann gleichzeitig in Längs- und Querrichtung in einer Ziehzone gezogen, in der die Temperatur der Atmosphäre höher ist als die Temperatur des vorerhitzten Films, so daß die Oberfläche des vorerhitzten Films während des Ziehens erhitzt wird, um Vastier von seiner Oberfläche su verdampfen und eine große Differenz des Wassergehalts zwischen der Oberfläche und dem Inneren zu erzielen· lfcie hier verwendet schließt der Ausdruck "Polyamid-Filme" Filme ein, die aus linearen Polyamiden, z.E. Poly-£ -capronsäureamid, Poly-hexamethylen-. adipinsäureemid, Poly-hexamethylen-sebacinsäureamid, Poly-11-" amino-undecansäureamid, copolymerisiertea Polyamid u. dgl· hergestellt sind· Der Wassergehalt des Polyamidfilms beträgt vorzugsweise Ibis 6 Gewichts-% vor dem Vorerhitzen· Bevorzugte Wassermengen, die bei der Vorbehandlung des Polyaaidfilms zugefügt ^v sind, variieren entsprechend den Polyamidfilm-Typen und können s.B« in etwa folgenden ungefähren Grenzen liegent

Polyamide ■ Wassergehalt

(Gewichts-% dee Films)

Poly-i-capronsäureamid 1-6 Poly-hexamethylen-adlpinsäureemid 1-6 Poly-hexamethylen-sebacinsäureamid 1-5

^ Poly-1i-amino-undecaneäureamid 1-3

Diese Werte können jedoch entsprechend der Temperatur und anderen Bedingungen, unter denen der Film behandelt wird, variieren· Das Verhältnis zwischen dem Wassergehalt des Polyamidfllms vor den Ziehen und den Oberflächeneigenschaften des erhaltenen Films ist wie folgt:

(1) Ein Rohfilm mit zu hohem Wassergehalt kann zu einem gezogenen Film mit ungleichmäßigen netzartigen feinen Vorsprüngen (Rippen) auf aeiner Oberfläche führen, welche allmählich wachsen, und «eich« gleichzeitig auf eine Abnahme ihrer Höhe hinauslaufen. Der

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Reibungekoeffizient des Films kenn in dem Maßt «achsen, wie der Wassergehalt im Rohfilm ansteigt·

(2) Niedrige Wassergehalte im JBohfilm vor dem Ziehen können eu einem niedrigeren Reibungskoeffizienten in gezogenen FIIm führen·

Erfindungsgemäß erfolgt die ftasserebsorptlon euf dem Rohfilm vor der Ziehotufe, und das V.aseer wird dem noch nicht gesogenen Film zugesetzt, z.E. mit Hilfe eines Wasserbeds, einer Wasserzerstäubung u. dgl., um einen gleichmäßigen V.asaergehalfc auf dem liohfilm au erzielen, welcher gleichmäßig gesogen werden kann» Ale Ergebnis ist ee dann möglich, eine gleichmäßig wellenförslgt Oberfläche euf dem gesogenen Film zu erhalten*

Γer Wassergehalt ist vorzugsweise gleichmäßig durch den Film vor dem Ziehen verteilt, indem men ζ.13· den Film eine Ataoshäre passieren läßt, die bei der richtigen Temperatur und Feuchtigkeit gehalten wird· Ein Film mit dem richtigen Wassergehalt wird anschließend euf eine geeignete Temperatur vorerhitzt und gleichseitig in Längs- und Querrichtung gezogen, während beim Zlehprojseß zwischen der Oberfläche und dem Inneren dee films ein verschiedener Wassergehalt aufrechtgehalten wird.

Ungeeignetes Erhitzen kann zu einer unrichtigen Differenz im Wassergehalt zwischen Oberfläche und Innerem des Filme fuhren, reher 1st es notwendig, die kürzest mögliche Zelt zum Erhitzen des Films auf die erforderliche Ziehtemperatur zu wählen· Geeignete Erhitaungsdauer und -temperatur müssen empirisch den Typen und Dimensionen des Rohfilme entsprechend bestimmt werden.

Bessere Ergebnisse kann man erholten durch Vorerhitzen der Oberfläche des ^0-500/^ starken Rohfilme für mehrere Sekunden in einer Atmosphäre, deren Temperatur ca· 70-35⁰C unter dem Schmelzpunkt des Films liegt· Ferner ist es vorzuziehen, daß die Temperatur der Atmosphäre in der Ziehzone auf wenigstens 5⁰C über der Temperatur des vorerhitzten Films, jedoch auf ulcht über 30⁰C unter dem Schmelzpunkt des Films gehalten wird· Des ist erforderlich, damit die Oberfläche des vorerhltsttn FiLns erhitzt «ir4,

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um von seiner Oberfläche '.vosser zu verdampfen und dabei eine größere Differenz im ftaocergehnlt zwischen Oberfläche und Innere* des Filme zu erzielen· Um die mit der vorliegenden Erfindung zu erhaltenden Verbesserungen zu erreichen, ist es notwendig, eine große Differenz im Wassergehalt des Films »wischen seiner Ober« fläche und seinem Inneren in der Anfengsetufe des Ziehens vorzusehen. Im Allgemeinen ist die Oberfläche dee Films in dieser Stufe in wesentlichen ausgetrocknet.

Der Film kann wenigstens zum Teil vorzugsweise in einer Zone gezogen werden, in der die Temperatur der Atmosphäre wenigstens i?°C über der Temperatur des vorerhitzten Films liegt, ehe der FiIa derart gezogen wird, defl das Verhältnis zwischen der iurchschnittest arlce des gezogenen und des nichtgezogenen Films 0,5:1 beträgt. Die Temperatur der Atmosphäre kenn auf irgend eine geeignete Weist, z.B. durch Anwendung von Heißluft, Infrarotstrahlen u. dgl. gehalten werden. Nach dem Ziehen des Filme kann er thermofixiert werden z.B. durch Erhitzen auf eine Temperatur, die nicht höher als 1O⁰C unter dem Schmelzpunkt des films liegt, wobei man den Film so unter Spannung hält, daß die Querrichtung im wesentlichen konstant bleibt·

In der Praxis kann der vorteilhafteste Wassergehalt des Hohfilms bestimmt werden durch Ziehen von Rohfilmen, die verschiedenes Wassergehalt hoben, gleichzeitig in Längs- und Querrichtung, und durch Kontrolle der Oberfläche des so erhaltenen Films· Eine geeignete Kontrollmethode ist die photogrephieche Vergrößerung %%g)*l**k} und Bestimmung des gezogenen Polyamidfilms· Z.I. let «ine photographische Vergrößerung (70-fach) gemacht worden, die die Oberfläche eines gleichzeitig längs und quer gezogenen PoIyamidfilms zeigt, der aus einem rohen Poly-£ -capronsäureamid-Fila einer Stärke von 200₍u und einem Wassergehalt von 1,2 Gewichts-^ des Films hergestellt und durch mehrer· Sekunden langes Vorerhitzen des Rohfilms auf 80⁰C erhalten ist, und der gleichzeitig in Längsund Querrichtung mit einer Dehnung von 3*3» einer Ziehgeschwindigkeit: von 24 000 %/JAin* und einem Ziehverhältnis von ca. 1 ic tiner Atmosphäre von 160⁰C gezogen wird· rebel kann aan ungleichmäßig· atfcEWtlge fein· Erhebungen (Hippen) beobachten, »«Ich· sehr

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dicht beeinander liegen.

Ähnliche Mikrophotos sind hergestellt worden, die die Oberfläche von gezogenen Filmen zeigen, welche aus einem ähnlichen Rohfilm mit der Ausnehme erhalten worden sind, daß der Vt β ε ε ergehe It der Filme 2 bzw. 3 Cew»-% betrug. In dem ?iaße, in dem der Wassergehalt des Rohfilme steigt, werden die ungleichmäßigen netzartigen feinen !Erhebungen (Kippen) gleichmäßiger Verteilt· Jedoch scheinen die ungleichmäßigen maschengleichen Erhebungen (Kippen) sich langsam auszudehnen, wobei zur selben Zeit die Höhe dieser Maschen zurückgeht.

In einem Film, der aus einem ähnlichen Rohfila mit einem Wassergehalt von 6,0 % erhalten wurde, ist durch Mikrophotographie zu erkennen, daß dieser Film eine gleichmäßige und glatte Oberfläche hat.

Bin vergrößertes photographisches Sichtbarmachen der gljcerinbedeckten Oberfläche eines gezogenen Poly-£-capronsäureamid-Filme, der durch gleichzeitiges Riehen in Längs- und Verrichtungen aus einem ähnlichen Rohfilm mit einem Wassergehalt von 1,2 Gewichts-% erhalten ist, zeigt den Unterschied zwischen den inneren und äußeren Strukturen des gezogenen Films« Ka kann erkannt werden, daß die innere Ctruktur des gezogenen Films ähnlich 1st der des transparenten Films, welcher aus einem Rohfilm mit einem Wassergehalt von 6,0 Gew.-# erhalten ist·

Die dichten der beiden Filme niederer und hoher Keibung nach dem Trocknen Bind gleich und haben einen ungefähren Wert von 1,144. idese Beobachtungen führen zu dem Schluß, daß die inneren Teile des Films gleichmäßig gezogen sind, und daß die ungleichmäßigen Flächen oder Hisse nur an der Oberfläche vorkommen.

Zeichnungen! "Ie anliegende graphische rarstellung stellt den Reibungskoeffizienten der Filme dar, wie sie unter den zuvor beschriebenen bedingungen bei verschiedenem Wassergehalt erhalten wurden. Bs ist aus diesen Figuren zu erkennen, daß der Reibungekoeffizient in dem ließe sinkt, wie der «btorbierte f.eietrgehalt ■loh verringert·

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Der Reibungskoeffizient wurde unter Verwendung eines handelsüblichen Instrumente gemessen, das zum Messen des Reibungskoeffizienten von Textilien dimensioniert war (verfügbar durch Toyo Sokuki, K.K., Japan), mit einer Gleitgeschwindigkeit von 0,50 cm/sec und einer Belastung von 100 g; die Breite des Teststreifens betrug 0,50 cm und die Kontaktlänge 2,0 cmj dabei befanden sich die Pilmoberflachen in Kontakt miteinander. Über eine befriedigende Methode zur Erlangung verbesserter biachsialer gezogener Polyamidfilme mit einem niederen Reibungskoeffizienten ist vorher nicht berichtet worden. Zweiachsige gezogene PoIyamidfilrae mit einem niederen Reibungskoeffizienten sind durch die Erfindung erhalten worden, und die verbesserten Polyamidfilme haben einen Reibungskoeffizienten von unter 3.

Die nachfolgenden Beispiele dienen allein zur Erläuterung: Beispiel 1

Im wesentlichen amorphe Filme aus PoIy-E-capronsäureamid ( relative Viskosität 3,0 bei 25⁰C in 96 #iger Schwefelsäure) mit einer Durchschnittsstärke von 200 u wurden mit Wasser vorbehandelt, um den Filmen einen Wassergehalt von ca. 3 % (gemessen nach der Methode von Karl Fischer) und eine Dichte von 1,1JO zu verleihen. Proben deses Filmes wurden je auf 70⁰, 80°, 100°, 110°, 14O° und 160⁰C vorerhitzt, indem man sie durch eine Vorer- * hitzungszone schickte, in welcher die Atmosphäre für eine geeignete Zeit, z.B. 3-6 see, auf 170⁰C gehalten wurde. Die vorerhitzten Filme wurden dann gleichzeitig in Längs- und Querrichtung mit einer Ziehgeschwindigkeit von ca. 24 000 #/Min. innerhalb ca. 2,2 see gezogen, Indem man sie durch eine Ziehzone von ca. 0,9 m Länge schickte, die auf l40°, 13O⁰, 120°,115°, l60° und l8o°C gehalten war, um die Filme mit einer dreifachen Vergrößerung sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung bei einem Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten von ca. 1:1,2 zu ziehen, Zwei Filme, die wie oben beschrieben gezogen und mit C, bezeichnet waren, wurden zu Vergleichszwecken mit dem Unterschied hergestellt, daß

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die Tempera tür des vororhitzten P¹IImS 100 C und die Temperatur der Atmosphäre in der Ziehzone 60⁰C betrug.

?ie Temperaturen der Filme wurden durch Verwendung eines "Hndioton Pyrometers" und die atmosphärischen Tempersturea, die 10 οία über den Filmen gemessen wurden, mit Thermoelementen festgestellt, rer etatieohe lieibungskoeffiaient des Filme (Durchschnittsstärke ca. 22^), wie er unter den oben genannten bedingungen erhalten war, wird in Tabelle 1 gezeigt·

Tabelle 1 erläutert den niedrigen statischen Reibungskoeffizienten Ton Filmen, wie sie nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt werden, la Vergleich au einen Film, bei den die Ziehtemperet ur niedriger wer eis die Vorerhitzungstemperetür.

	Temperatur erhitzten Sc	2	Tabelle 1	Temperatur der At mosphäre in der Ziehsone C	Statischer Heib ungskoeffi- zient
Test Hr.	70	dea vor- Rohfilms	140	1»5
1	80		130	1
2	100		120	2
3	110		115	3
4	140		160	1.5
b	160		180	1
6	100		80	20
^C1
Beispiel

Im wesentlichen amorphe Filme ( "Durchschnitts tärke , Dichte 1,128) des Poly-£ «capronsäureamidB (relative Viscoeität 3,0, geaeasen bei 2^⁰C in 96%iger Schwefelsäure) wurden mit Wasser vorerhitzt, um Filme Jeweils mit einea Wassergehalt von ca« 1_t2j 3\ 4,5; 6,0 % su erhalten.

Pie Flliae wurden euf 70⁰C vorerhitzt, indem sie eine Yorerhitsungezone passierten, in welcher die Atmoshäre ί'ύτ etwa 4 see auf ce» 130⁰C gehalten wurde. Pie vorerhitzen Filae wurden da»n

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gleichseitig in ^uer- und Längsrichtung mit einer Ziehgeschwindigkeit ?on ca. 30 000 VMin* in einer Ziehzone gezogen, in der eine Temperatur von 140⁰C aufrechterhalten wurde, um die Filmt ■it 3-facher Vergrößerung in der Längsrichtung und 3»i?-fecher in der ,querrichtung mit einem Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten von etwa 0,6i1,0 zu ziehen·

Zu Vergleichezwecken waren zwei zweiachsige gezogene Filme, mit Co und C, bezeichnet, unter gleichen Bedingungen wie oben beschrieben mit der Ausnahme hergestellt worden, daß der Wassergehalt der Filme Jeweils an etwa 0,5 % und 8,0 % betrug.

Γer statische Reibungskoeffizient des Filme (Durchschnittsstärke etwa 15/Ο» der unter den oben beschriebenen Bedingungen erhalten wurde, ist in Tabelle 2 gezeigt, welche die Bedeutung des Wassergehalte in der Praxis der vorliegenden Erfindung erläutert.

Tabelle 2

Test Nr* Wassergehalt in Gew«-£ Statischer Heibungs·

koeffizient

7 . 1|2 0,7

1,2 1,5

2,0

nicht gemessen 18,0

8	3
9	4,5
10	6,0
C₂	0,5
^C3	8,0
Beispiel 3

Poly-£ -capronaäurearaid (relative Viskosität 2,7 bei 25⁰C in 36 #dg. Schwefelsäure) wurde mit Hilfe einer üblichen f'chraubenpreese (screw extruder) verpreflt, die einen 'Mirchmesser von 45 mm beeitst und einen Rohfilm einer Stärke von 20Ou ergibt, ter Rohfilm wurde in einem Kessel belassen, in welchen die Temperatur auf 2O⁰C mit einer relativen Feuchtigkeit; von 65 % gt-

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halten wurde, um einen Film rait einem Wassergehalt von etwa 3 % (gemessen nach der Methode von Karl Fischer) zu erhalten. Per Film wurde auf 30⁰C vorerhitzt, und zwar 4 see lang in einer Atmosphäre, die durch übliche Infrarotstrahler auf 130⁰C gehalten war.

ler vorerhitzte Film wurde dann gleichzeitig in Längs- und Querrichtung mit einer Ziehgeschwindigkeit von etwa 24 000 ^/Min. bei einer Temperatur von 150⁰C gezogen, um einen Film mit 3-facher Vergrößerung in Länge- und Querrichtung bei einem Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten von 1:1,2 zu erhelten. lon gezogenen Film beließ man unter 10 see langem ürhitzen bei 19O⁰O unter Spannung, so daß seine <uerobraessungen konstant gehalten wurden, um so einen 22^starken Film zu ergeben. Mikroskopisch· Beobachtungen der Oberfläche des gezogenen Films zeigten, daß auf der gesamten Oberfläche zahlreiche feine ungleichmäßige Kippen (etwa 1-2/vthoch) gebildet waren. Γ er statische Reibungskoeffizient des gezogenen Films - nach dieser Methode gemessen - lag bei 1,0; der erhaltene Film hatte verbesserte gleitende (antiblocking) Charakteristiken und seine Bearbeitbarkeit war verbessert. I¹Ie Film-Transparenz, gemessen bei 450 m/u,, betrug 80 %*

Mn anderer Rohfilm wurde vorerhitzt und zu Vergleichszwecken in derselben V,eiee wie oben beschrieben mit der Ausnehme gezogen, daß der Rohfilm einen Wassergehalt von etwa 8 % hatte. l;er gesogen· Film hatte im Vergleich mit dem in diesem Beispiel gezogenen FiIa eine glatte Oberfläch· und verschiedene Nachteil«_t wie s.B· Haften (blocking), schlecht· Bearbeitbarkeit u. dgl.

Pelsplel 4

Sin in wesentlichen amorpher Film (Dichte 1,030, Btärke 200/0 von Poly-11-emino-undecansäureamid (relativ· Viskosität 2,8 bei 25⁰C in 96 $iger Schwefelsäure) blieb in einem Kessel, in welche« die Temperatur 35° betrug und eine relative Luftfeuchtigkeit von 65 % herrscht·, u* dann «inen FiIa alt einem Keeetrgehalt von

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•twa 1,2 % zu ergeben (gemessen nach der MethoJe von Kerl Fischer)·

L)er Film wurde auf etwa 70⁰C vorerhitst durch übliche Infra-. roterhitser in 2,7 see bei 100⁰C. Ler vororhitste File wurde dann gleichzeitig in ^uer- und Längsrichtung bei 120⁰C alt oiner Ziehgeschwindigkeit von etwa 36 QOO %/Min. gesogen, um so einen PiIa mit etwa 3-facher Vergrößerung in Längs- und querrichtung bei eine· Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten von 0,9:1,2 zu erhalten, rer gesogene FiIa wurde 10 see lang bei 150⁰C unter Spannung geheIten, bo daß seine Abmessungen in einer Querrichtung konetant gehalten wurden und man einen 22 (^starken Film erhielt, rer erhaltene FoIyamidfilm hatte ungleichmäßig netzartige feine Erhebungen auf seiner Oberfläche, und sein statischer Reibungskoeffizient lag unter 0,8.

Der Film hatte verbesserte Gleltelgenachaften und ein· verbessert· Verarbeitbarkeit·

\ Beispiel 5

Sin im wesentlichen amorpher Film (richte 1,125, Durchschnittsstärke 150(O von Poly- ε-capronsäureamid (relative Viskosität 3,2 bei 25°C in 96 %iger Schwefelsäure) wurde mit einer Geschwindigkeit von 10 m/Min, mit Hilfe eines üblichen T-Druckverfahrens (T-die-procese) unter Verwendung einer 90 mm-Strangpresee (extruder) verpreßt und sofort in ein 40⁰C heißes Wasserbad getaucht. Las ergab für den Film einen Uurchschnitts-Wassergehalt von etwa 3 %· Man ließ nun den Film einen Kessel passieren, in dem die Temperatur 5O⁰C und die relative Feuchtigkeit 60 % betrugen.

Per Film wurde dann sofort auf etwa 75⁰C vorerhitst, indem man ihn' durch eine 1 m lange Vorerhitzungszone bei einer Durchsatz-Geschwindigkeit von 1On/Min. schickte, wobei die Temperatur durch übliche Infrarotstrahler auf 9O⁰C gehalten wurde. Der vorerhitst· Film wurde mit einer Ziehgeschwindigkeit von etwa 24 000 %/ULn, gleichseitig in Quer- und Längsrichtung durch eine Ziehzone gezogen, In der ein· Temperatur von 15O⁰C aufrechterhalten wurde, um •inen film mit etwa 3-fächer Vergrößerung in der Längsrichtung and

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3,4-focher Vergrößerung in der Verrichtung bei einem Verhältnis der Ziehgeschwindigkelteri von 0,6ι1,0 tu erhalten.

:er gesogene PiIm wurde 10 see bei 190⁰C unter Spannung thermofixiert, um seine Dimensionen in Querrichtung konstant BU halten und um einen 15(* starken Film zu erhalten. 1-er erhaltene Polyamidfilm hatte ungleichmäßig netzartige Erhebungen auf seiner Oberfläche und einen statischen Reibungskoeffizienten von 0,7. Er hatte verbeiserte Gleit-Charakttrietiken und eine besser· Vererbeitbarkeit.

talspiel 6

Poly- t -capronsäureamid (relative Viskosität 3,0 bei 25⁰C in 96 $iger Schwefelsäure) wurde »it einer üblichen Schraubenpresse, die einen rurchmesser von 65 am hatte, verpreßt, um einen 215^-·»*«*. starken Eohfilm (Sichte 1,128) zu ergeben. Per Rohfilm wurde in ein Wasserbad getaucht, welches auf 40⁰C gehalten war, um dem Film einen etwa 3 £Lgen rurchschnittswasßergehalt zu verleihen. Man ließ den Film dann einen Kessel passieren, in welchem die Temperatur 50⁰C und die Feuchtigkeit 60 % betrugen, dann wurde er auf 90⁰C vorerhitzt, indem man ihn eine 1 m lange Vorerhitzungszone mit einer Lurcheatz-Geschwindigkeit von 10m/JiIn. passieren ließ, wobei 120⁰C durch übliche Infrarotstrahler aufrechterhalten wurden, i'er vorerhitzte Film wurde dann sofort mit einer Ziehgeschwindigkeit von etwa 30 000 VMin. - und zwar gleichzeitig in Längs- und Querrichtung - durch eine Ziehzone gezogen, die durch übliche Heißlufterhitzer auf 120⁰C gehalten war, um einen Film mit etwa 3-facher Vergrößerung in Längs- und Querrichtung bei einem Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten von 1:1,2 zu ziehen. Der gezogene Film wurde 10 see bei 200⁰C unter spannung gehalten, um seine '.imension in der Querrichtung konstant zu halten und um einen 24·^ starken Film zu ergeben. Per erhaltene 1 olyetnidfilm hatte ungleichmäßig netzartige feine Erhebungen auf seiner Oberfläche und einen statischen Reibungskoeffizienten von 1,0 mit verbesserten Gleit-Chsrakterlatiken und einer beaaertn Verarbeitbarkeit.

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PelspieJ 7

Ein Ια wesentlichen amorpher Film (Dichte 1,128, rurchechnifet·- stärke 135 t*-) von FoIy- t-capronsäureamid (relative Viskosität 3,0 bei 25⁰C in 96 &iger Echwefölsäure) wurde in ein auf 35⁰O gehaltenes Wasserbad getaucht, um einen Film mit einem Iurchschnitts-flaseergeheIt von etwa 2,5 % zu ergeben· Per Film wurde ungefähr 5 see lang auf ca. 9O⁰C vorerhitzt in einer Atmosphäre, die unter Verwendung von Infrarotstrahlern auf 12O⁰C gehalten wurde, um eine große Differenz im Wassergehalt swiechen Oberfläche und Innerem des .Films zu bekommen·

rer vorerhitzte Film wurde sofort gleichseitig in Längs- und Querrichtung mit einer Ziehgeschwindigkeit von etwa 30 000 %/Uin« durch eine Ziehzone gezogen, in der die Atmosphäre durch übliche Heißlufterhitzer auf 120⁰C geholten wurde, um einen Film mit ca« 3-facher Vergrößerung in Längs- und Querrichtung bei einem Verhältnis der Ziehgeschwindigkeiten von 0,9:1,2 zu ziehen. Der gezogene Film wurde 3 see lang unter Spannung bei 200⁰C thermofixiert, damit seine Dimensionen in Querrichtung konstant gehalten werden, um einen 15u-starken Film zu erhalten. T)er statische Reibungskoeffizient des Polyamidfllas war 1,2 und der Film hatte verbesserte Gleit-Charakteristiken und eine bessere Verarbeitbarkelt·

Beispiel 8

Ein im wesentlichen amorpher Film von Poly-hexamethylensebacinsäureamid (Durchschnittsstärke 160 £*, lichte 1,057) wurde mit Wasser vorerhitzt, um dem Film einen Wassergehalt von etwa 3 % zu verleihen· rer Film wurde auf 130⁰C vorerhitzt, indem man ihn eine Vorerhitzungszone passieren ließ, in der die Atmofhäre auf 180⁰C gehalten wurde. Ver vorerhitzte Film wurde denn gleichzeitig und zweiachsig in Längs- und Querrichtung mit einer Ziehgeechwindlgkeit von etwa 30 000 %/Min. in einer Ziehzone gezogen, in der die Atmosphäre auf 14-0⁰C gehalten wurde, um den Film mit

3-facher Vergrößerung in der längs- und 3»b-*echer Vergrößerung Ia der querrichtung rait einem Verhältnis der Ziehgeochwindigkeiten von etwa 0*6:1)0 zu ziehen· Tor gezogene Film wurde dann durch 10 see langes Erhitzen unter Spannung auf 190⁰C thermofixiert, damit seine .^uerdimension konstant gehalten wurde« um einen starken FiIa zu ergeben. Der statische Keibungskoeffizient des gezogenen Films war etwa 2,5. Es wurde beobachtet, daß der erhaltene Film verbesserte Gleit-Cherakterlstiken und eine bessere Bearbeitbarkeit aufwies.

Verschiedene Abänderungen können bei der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Z.E· kann dem durch den FiIn absorbierten Wasser ein geeigneter Zusatzstoff zugesetzt werden, um seine Wärmeübertragung ohne nachteilige Wirkung auf die Filmeigenschaften zu erhöhen.

Nachdem Ib Vorliegenden die Erfindung beschrieben worden ist, sollen im Rachfolgenden die zu schützenden Ansprüche erläutert werden.

Ansprüche;

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o c^r

Claims

Patentansprüche

1. Gezogener Polyamidfilm mit ungleichmäßigen, netzartigen, feinen Erhebungen auf seiner Oberfläche.

2. Gezogener Polyamidfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen eine Höhe von 0,5 bis 3 u haben.

3. Gezogener Polyamidfilm nach Anspruch 1 oder 2 mit einem statischen Reibungskoeffizienten kleiner als 3·

4. Verfahren zur Herstellung eines gezogenen Polyamidfilms nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Polyamidfilm mit Wasser behandelt wird und vorerhitzt wird, um eine Differenz im Wassergehalt zwischen Oberfläche und Innerem des Films zu erreichen, und der Film gleichzeitig in Längs- und Querrichtung in einer Atmosphäre gezogen wird, die eine höhere Temperatur als der Film aufweist.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Film ein linearer Polyamidfilm ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennezeichnet, daß der Polyamidfilm entweder Poly-E-capronsäureamid, Poly-hexamethylen- -adipinsäureamid, Poly-hexamethylen-sebacinsäureamid, Poly-11- -amino-undecansäureamid, Poly-laurlnsäureamid, ein copolymerisiertes Polyamid oder ein Gemisch von zwei oder mehreren derselben ist.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyamidfilm mit Wasser behandelt wird, wobei wenigstens 1 Gew,-Wasser (bezogen auf das Gewicht des Films) absorbiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus PoIy-E-capronsäureamld oder Poly-hexaraethylen-adlpin-

Unterlagen 0^9 9§1 jfcs/itjril 2atl 3 des Änderunjjsgee. v. 4. 9.1967)

säureamid besteht und 1 bis 6 Gew.-% Wasser (bezogen auf das Gewicht des Films) absorbiert sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus Poly-hexamethylen-sebacinsäureamid mit 1 bis 5 Gew.-% absorbiertem Wasser (bezogen auf das Gewicht des Films) besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus Poly-11-amino-undecansäureamid mit 1 bis 5 Gew.-^ absorbiertem Wasser (bezogen auf das Gewicht des Films) besteht,

11. Verfahren zur Herstellung eines gezogenen Polyamidfilms nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Polyamidfilm so mit Wasser behandelt wird, daß er 1 bis 6 Gew.-ji Wasser enthält,

b) der Film auf eine Temperatur vorerhitzt wird, die 7O-j55°C unter dem Schmelzpunkt des Films liegt, um so eine merkliche Differenz im Wassergehalt zwischen der Oberfläche und dem Inneren des Films zu schaffen, und

c) der Film gleichzeitig in Quer- und Längsrichtung bei einer Temperatur gezogen wird, die höher liegt als die Vorerhitzungstemperatur.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyamidfilm aus Poly-E-capronsäureamid, Poly-hexamethylen-adipinsäureamid, Poly-hexamethylen-sebacinsäureamid, Poly-11-amino- -undecansäureamid, Poly-laurinsäureamid, einem copolymerisierten Polyamid oder einem Gemisch aus zwei oder mehreren derselben besteht.

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IJ. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyamidfilm wenigstens zum Teil in einer Atmosphäre bei einer Temperatur gezogen wird, die wenigstens 5°C über der Temperatur des vorerhitzten Films liegt.

14, Verfahren nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieh-Tempeatur nicht höher ist als wenigstens JO⁰C unter der Schmelztemperatur des Films.

15· Verfahren nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß der Polyamidfilm eine Zone mit einer Atmosphäre bei einer Temperatur von wenigstens 5°C über der Temperatur des vorerhitzten Films vor dem Ziehen bis zu einem Punkt passiert, bei dem das Verhältnis der Durchschnittsstärke des gezogenen Films zur Durchschnittsstärke des nichtgezogenen Films 0,5:1 ist.

16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Film bei einer Geschwindigkeit von 6 000 bis 100 000 #/Mln. gezogen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Längs- und Quer-Ziehgeschwindlgkeiten 2:1 bis 0,5:1 beträgt.

18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Film gleichzeitig in der Längs- und Querrichtung mit einem Zieh- -Verhältnis von 16:1 bis 4:1 gezogen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Film mit einer Geschwindigkeit von 6 000 bis 100 000 #/Min. gezogen wird, die Längs- und Quer-Ziehgeschwindigkelten bei 2:1

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bis 0,5:1 liegen und die Zieh-Verhältnisse 16:1 bis 4:1 betragen.

20. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Film 0,5 bis j50 see vorerhitzt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gezogene Film bei einer Temperatur, die nicht höher als 10⁰C I unter dem Schmelzpunkt des Films liegt, thermofixiert wird, wobei der Film unter Spannung gehalten wird, so daß die Querrichtung im wesentlichen konstant bleibt.

PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke

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