DE2126945C3 - Process for the production of writable synthetic films - Google Patents
Process for the production of writable synthetic filmsInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von beschreibbaren synthetischen Folien, wonach eine beschreibbare Schicht •us isotaktischem Polypropylen, Polyäthylen oder •ine Mischung dieser Komponenten mit einem feinen Füllstoffgehalt von 0,2 bis 30 Volumprozent einer Teilchengröße zwischen 0,1 und 5 μΐη auf eine aus tinem reckfähigen Thermoplast bestehende Grund-•chicht aufgebracht wird und eine Reckung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Grundschicht 0 bis 8 Volumprozent des feinen Füllstoffs eingebracht werden und daß der Verbundkörper aus Grundtchicht und beschreibbarer Schicht simultan, biaxial mit einem Reckfaktor der Flächenvergrößerung von 5 ©der mehr gereckt wird.Process for the production of writable synthetic films, after which a writable layer • from isotactic polypropylene, polyethylene or • a mixture of these components with a fine one Filler content of 0.2 to 30 percent by volume with a particle size between 0.1 and 5 μΐη on one off a base layer consisting of a stretchable thermoplastic is applied and stretching takes place, characterized in that in the base layer 0 to 8 percent by volume of the fine filler are introduced and that the composite body made of base layer and writable layer simultaneously, biaxially with a stretching factor of the area enlargement of 5 © which is stretched more.
Die belgische Patentschrift 6 44 876 betrifft eine Verbundfolie aus einer einachsig gereckten Grund- «chicht und einer einen feinen Füllstoff enthaltenden thermoplastischen Deckschicht, wobei der Verbundiufbau in Querrichtung zu der einachsigen Ausrichtung der Grundschicht gereckt ist. Der Füll-Itoff ist ein Alkalisilikat, das in Verbindung mit iusätzlichen Maßnahmen zur Erhöhung der Gleittähigkeit der Folien dient.The Belgian patent 6 44 876 relates to a composite film made of a uniaxially stretched basic «Chicht and a thermoplastic cover layer containing a fine filler, wherein the composite structure is stretched transverse to the uniaxial orientation of the base layer. The fill-itoff is an alkali silicate that, in conjunction with additional measures, increases the slipperiness the slides are used.
In der deutschen Offenlegungsschrift 19 14972, Offengelegt am 16. Oktober 1969, ist eine Verbundfolie zur Verwendung als synthetisches Papier be-•chrieben. Dieses synthetische Papier umfaßt eine Grundschicht aus einer biaxial gereckten Thermoflastfolie und eine beschreibbare Schicht aus einer tinachsig gereckten Thermoplastfolie, die auf mindestens eine Oberfläche der Grundschicht kaschiert ist. Die beschreibbare Schicht enthält einen feinen anorganischen Füllstoff und gleichzeitig eine große Anzahl feiner Hohlräume oder Mikrorisse. Eine Verbundfolie dieser Art läßt sich durch Beschichtung ' eines Thermoplaste, dem ein Füllstoff beigemischt ist. auf mindestens eine Oberfläche einer zunächst längsgereckten Thermoplastfolie und Reckung dieses Vcrbundaufbaus in Querrichtung herstellen. Durch Rckkuni> des Verbundaufbaus mit dem Füllstoff in derpapierartigen Schicht werden feine Mikrorisse erzeugt. Die papierartige Schicht ist in hohem Maße papierähnlich, insbesondere auf Grund dieser Mikro-In the German Offenlegungsschrift 19 14972, Disclosed on October 16, 1969, a composite film for use as synthetic paper is described. This synthetic paper comprises a base layer made of a biaxially stretched thermoplastic film and a writable layer made of a tin-axis stretched thermoplastic film which is applied to at least one surface of the base layer is laminated. The writable layer contains a fine one inorganic filler and at the same time a large number of fine voids or microcracks. One Composite film of this type can be obtained by coating a thermoplastic to which a filler has been added. onto at least one surface of an initially longitudinally stretched thermoplastic film and stretching this composite structure Manufacture in the transverse direction. By reviewing the composite structure with the filler in the paper-like Fine microcracks are created in the layer. The paper-like layer is to a large extent paper-like, especially due to this micro-
Das beschriebene Herstellungsverfahren erleichtert die Einstellung der Dicke des Endprodukts; sehr dünne Papiere lassen sich leicht herstellen. Außerdem verleiht die biaxial gereckte Folie dem synthetischen Papier die notwendige mechanische Festigkeit.The manufacturing process described facilitates the adjustment of the thickness of the end product; very thin papers are easy to make. In addition, the biaxially stretched film gives the synthetic one Paper has the necessary mechanical strength.
Trotzdem haben sich die Eigenschaften dieser synthetischen »Papiere« in mancher Hinsicht als verbesserungsfähig erwiesen. Eine Schwierigkeit betrifft die Qualität des Endproduktes. Wenn Beschriftungen auf die Oberfläche eines synthetischen »Papiers« der beschriebenen Art aufgedruckt werden, verschmiert und verwischt sich die Druckfarbe in manchen Fällen auf der Oberfläche in Abhängigkeit von der Art der Druckfarbe und dem Druckvorgang. Außerdem hat die papierartige Schicht eines synthetischen »Papiers« dieser Art eine vergleichsweise rauhe Oberfläche, die dann verbessert werden sollte, wenn eine sehr glatte Oberfläche erwünscht ist.Even so, the properties of these have become synthetic "Papers" have shown that there is room for improvement in some respects. One difficulty concerns the quality of the end product. When writing on the surface of a synthetic "paper" are printed on the type described, smeared and smudged the printing ink in some Cases on the surface depending on the type of ink and the printing process. Besides that the paper-like layer of a synthetic "paper" of this type has a comparatively rough surface, which should be improved if a very smooth surface is desired.
Eine weitere Schwierigkeit besteht hinsichtlich des Herstellungsverfahrens. Die Herstellungsgeschwindigkeit für ein solches synthetisches Papier ist durch die Aufwickelgeschwindigkeit V des Fertigpapiers in Längsrichtung bestimmt. Diese Geschwindigkeit ist gleich dem Produkt von (Einlaufgeschwindigkeit der in Längsrichtung zu reckenden Rohfolie) χ (Reckverhältnis). Wenn ein Thermoplast für die papierartige Schicht nach der Längsreckung auf die Grundschicht aufgetragen wird, kann diese Geschwindigkeit V nicht größer als die zulässige Beschichtungsgeschwindigkeit gemacht werden, d. h. die Geschwindigkeit, mit der die Beschichtung in Längsrichtung aufgetragen wird. Diese Beschichtungsgeschwindigkeit, beispielsweise für die Schmelzextrusion, kann nicht auf sehr hohe Werte gesteigert werden. Infolgedessen unterliegt die Herstellungsgeschwindigkeit dieses synthetischen Papiers einer Begrenzung dun. die Beschichtungsgeschwindigkeit. Wenn also eine hohe Produktionsgeschwindigkeit von 100 m/min oder mehr erforderlich ist, muß eine Lösung dieser Schwierigkeiten gefunden werden.Another difficulty is with the manufacturing process. The production speed for such a synthetic paper is determined by the winding speed V of the finished paper in the longitudinal direction. This speed is equal to the product of (infeed speed of the raw film to be stretched in the longitudinal direction) χ (stretching ratio). When a thermoplastic for the paper-like layer is applied to the base layer after longitudinal stretching, this speed V cannot be made greater than the allowable coating speed, that is, the speed at which the coating is applied in the longitudinal direction. This coating speed, for example for melt extrusion, cannot be increased to very high values. As a result, the manufacturing speed of this synthetic paper is limited. the coating speed. Therefore, when a high production speed of 100 m / min or more is required, a solution to these difficulties must be found.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Herstellungsverfahrens, das einerseits eine hohe Produktionsgeschwindigkeit und andererseits möglichst homogene Eigenschaften der beschreibbaren Schicht gewährleistet.The object of the invention is to provide a manufacturing method which, on the one hand, has a high production speed and, on the other hand, guarantees the most homogeneous possible properties of the writable layer.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dali in die Grundschicht weniger als 8 Volumprozent des feinen Füllstoffes eingebracht werden und daß der Verbundkörper aus Grundschicht und beschreibbarer Schicht simultan, biaxial mit einem Reckfaktor der Flächenvergrößerung von 5 oder mehr gereckt wird.This object is achieved according to the invention by adding less than 8 percent by volume to the base layer the fine filler are introduced and that the composite body of base layer and writable Layer simultaneous, biaxial with a stretching factor of the area enlargement of 5 or more is stretched.
Dabei bilden sich in der papierartigen Schicht Mikrorisse mil flacher Pillenform oder Ellipsoidform, die in der Ansicht eine Kreisform oder eine längliche Ellipsenform ergibt. Die Abmessungen der Halbachsen in der Ansichtsebene liegen im Bereich 1:0,25 bis 4. Die Tiefe der Risse ist vergleichsweise gering. Dies bedeutet, daß die Mikrorisse im wesentlichen isotrop verteilt sind. Damit ist die Vorschmierung und Fleck bildung der Druckfarbe ausgeschaltet; denn diese unerwünschten Erscheinungen bei früheren synthetischen Papieren sind vor allem auf die Linienform der Mikrorisse zurück-In the process, microcracks with a flat pill shape or ellipsoid shape form in the paper-like layer, which in the view is circular or oblong Results in elliptical shape. The dimensions of the semi-axes in the view plane are in the range 1: 0.25 to 4. The depth of the cracks is comparative small amount. This means that the microcracks are distributed essentially isotropically. In order to the prelubrication and staining of the printing ink is switched off; because these undesirable phenomena in the case of earlier synthetic papers, the line shape of the microcracks is mainly due to
zuführen, die im wesentlichen keine Breitenabmessungen haben und jeweils in Reckrichtung liegen, wobei ein Füllstoffteilchen als Kern fur den Riß dient.feed, which have essentially no width dimensions and are each in the stretching direction, a filler particle serving as the core for the crack.
Das synthetische Papier besitzt eine verbesserte Oberfläcnenglattheit. Ein synthetisches Papier mit einer einachsig gereckten papierartigen Schicht hat eine Bekk-Glattheit von 900 Sekunden, das synthetische Papier nach der Erfindung erreicht ohne weiteres eine Bekk-Glattheit von 3500 Sekunden. Die mechanischen Eigenschaften des synthetischen Papiers nach der Erfindung haben in Längsrichtung und in Querrichtung vergleichbare Größe.The synthetic paper has improved surface smoothness. A synthetic paper with a uniaxially stretched paper-like layer has a Bekk smoothness of 900 seconds, the synthetic one Paper according to the invention easily achieves a Bekk smoothness of 3500 seconds. The mechanical Properties of synthetic paper according to the invention have a comparable size in the longitudinal direction and in the transverse direction.
Die Produktionsgeschwindigkeit kann wesentlich größer sein, weil die Beschichtungsgeschwindigkeit lediglich die Eingabegeschwindigkeit der ungereckten Rohfolie begrenzt. Dagegen kann die Aufwickelgeschwindigkeit V des Fertigprodukts im wesentlichen der Eingabegeschwindigkeit multipliziert mit dem Längsreckverhältnis gleichgemacht werden.The production speed can be significantly higher because the coating speed only limits the input speed of the unstretched raw film. On the other hand, the winding speed V of the finished product can be made substantially equal to the input speed multiplied by the longitudinal stretching ratio.
Es hat sich gezeigt, daß eine papierartige Oberfläche, die durch Simultan-Biaxialreckung hergestellt ist, gegenüber einer papierartigen Oberfläche, die durch einachsige Reckung und nachfolgende Querreckung erzeugt ist, überlegene Eigenschaften hinsichtlich Weißheit, Undurchsichtigkeit, isotrope Verteilung der Festigkeit und Gleichförmigkeit des Oberflächenzustandes gemäß der folgenden Tabelle 1 aufweist.It has been shown that a paper-like surface produced by simultaneous biaxial stretching is, compared to a paper-like surface, the uniaxial stretching and subsequent transverse stretching is generated, superior properties in terms of whiteness, opacity, isotropic distribution of the Has strength and uniformity of surface condition as shown in Table 1 below.
Oberflachen- WeiUhcitSurface consecration
beschaffen- UncJurch-procure- UncJurch-
heit sichtigkeilis called wedge
anisotrop hochanisotropically high
SleiligkeilSleiligkeil
Festigkeit Recktechnik Strength stretching technique
3535
4040
4545
anisotrop aniso- t:in-anisotropic aniso- t: in-
trop achsigtrop axially
normaler- gut anisotrop aniso- stufenweise (für ein trop weisenormal- good anisotropic aniso- gradual (for a drop wise
anisotrop bestimmtes (für ein biaxialanisotropically determined (for a biaxial
Längs- bcverhältnis stimmtes
isotrop) Längsverhält
nisLongitudinal ratio is correct
isotropic) longitudinal ratio
nis
isotrop)isotropic)
isotrop*) sehr gut isotrop isotrop Simul-(höherc lan-isotrop *) very good isotrop isotropic simul- (higher c long
Festigkcit biaxialStrength biaxial
als inthan in
anderen
Fällen)others
Cases)
♦) Die Erzeugung eines gerichteten Oberfiäehenzustaiutes ist auch möglich.♦) The creation of a directed surface condition is also possible.
5555
Durch biaxiale Reckung einer Thermoplastfolie mit einem Füllstoffgehalt kann man eine große Anzahl von Mikrorisscn erzeugen, die Teilchen des Füllstoffs als Kerne enthalten. Diese Mikrorisse: sind isotrop gestaltet. Man kann zwar durch unterschiedliche Wahl des Reckverhältnisses in den beiden Achsrichtungen Richlungscigenschaftcn erzeugen, doch bleibt auch dann die Verteilung der Mikrorisse im wesentlichen isotrop.A large number can be obtained by biaxially stretching a thermoplastic film with a filler content of microcracks that contain particles of the filler as cores. These microcracks: are isotropic designed. It is possible to choose the stretching ratio differently in the two axial directions Generate directional properties, but even then the distribution of the microcracks remains essentially isotropic.
Insgesamt hat das nach der Erfindung herzustellende synthetische Papier ein geringes spezifisches Gewicht. Der Erholungsgrad nach Zusammendrückung Hißt sich frei einstellen ebenso wie der Glanz, die Dicke und die Bedruckbarkeit. Außerdem läßt sich die Formbarkeit der Folie leicht verbessern. Papierartige Folien nach der Erfindung sind als Papiere für verschiedene Anwendungen geeignet, beispielsweise als Packpapier, Transparentpapier, Schreibpapier, Druckpapier, Plakatpapier, Kalenderpapier, Landkartenpapier, Wellpapier, Etikettpapier.Overall, it has to be manufactured according to the invention synthetic paper has a low specific weight. The degree of recovery after compression adjust freely as well as the shine, the thickness and the printability. In addition, the moldability of the film can easily be improved. Paper-like Films according to the invention are suitable as papers for various applications, for example as wrapping paper, tracing paper, writing paper, printing paper, poster paper, calendar paper, Map paper, corrugated paper, label paper.
Die Herstellung eines synthetischen Papiers der genannten Art erfolgt derart, daß eine Thermoplastfolie mit einem Gehalt zwischen 0,3 und 30 Volumprozent eines feinen Füllstoffes einer mittleren Teilchengröße zwischen 0,1 und 5 μ geformt wird, daß diese Folie im wesentlichen simultan in Längs- und Querrichtung in einem Reckfaktor der Flächenvergrößerung von 5 oder mehr gereckt wird und daß die Reckverhältnisse in Längsrichtung und Querrichtung zwischen 1:0,25 und 1 :4 gewählt werden, damit Mikrorisse mit einem Rißgehalt von mindestens 10% innerhalb der Folie entstehen.A synthetic paper of the type mentioned is produced in such a way that a thermoplastic film with a content between 0.3 and 30 percent by volume of a fine filler of an average particle size between 0.1 and 5 μ is formed that this film is essentially simultaneously in longitudinal and The transverse direction is stretched in a stretching factor of area enlargement of 5 or more and that the Stretching ratios in the longitudinal direction and transverse direction between 1: 0.25 and 1: 4 can be selected so that Microcracks with a crack content of at least 10% arise within the film.
Die Erfindung wird im folgenden in Einzelheiten an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen darstelltThe invention is explained in detail below with reference to preferred exemplary embodiments and below Described with reference to the drawings in which represents
Fig. 1 eine Mikrofotografie durch eine undurchsichtige Einschichtfolie nach der Erfindung.Fig. 1 is a photomicrograph through an opaque one Single-layer film according to the invention.
Fig. 2 und 3 ähnliche Mikrofotografien von Einschichtfolien undMicrophotographs of single-layer films, similar to FIGS. 2 and 3 and
Fig. 4 ein Schaubild zur Erläuterung der möglichen Bereiche biaxialer Reckung einer Einschichtfolie nach der Erfindung sowie nach anderen Herstellungsverfahren. 4 shows a diagram to explain the possible ranges of biaxial stretching of a single-layer film according to the invention as well as other manufacturing processes.
Dieses synthetische Papier in Form einer Verbundfolie wird nach der Erfindung derart hergestellt, daß als Kunststoff ein isotaktisches Polypropylen, ein Polyäthylen oder eine Mischung aus zwei oder mehreren dieser Komponenten verwendet wird.This synthetic paper in the form of a composite film is produced according to the invention in such a way that as plastic, an isotactic polypropylene, a polyethylene or a mixture of two or more of these components is used.
Für die Grundschicht des synthetischen Papiers kann jeder reckbare Thermoplast benutzt werden. Beispiele für solche Thermoplaste sind: Polyolefine, nämlich Homopolymere und Mischpolymere von Olefinen wie Äthylen, Propylen und Butan-1; Polyamide; Polyester, beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polyvinylpolymere, beispielsweise Homopolymere und Mischpolymere von Vinylchlorid, Polyvinylidene beispielsweise Homopolymere und Mischpolymere von Vinylidenchlorid; Homopolymere und Mischpolymere von Styrol. Solche Thermoplaste können einzeln oder als Mischungen aus zwei oder mehreren Komponenten benutzt werden. Erforderlichenfalls können die Thermoplaste für die Grundschicht Hilfsstoffe enthalten, Füllstoffe, Stabilisatoren, Weichmacher, Pigmente, solange die Menge dieser Hilfsstoffe nicht die Reckung behindert oder beeinträchtigt. Unter dieser Hilfsstoffen sind Füllstoffe von besonderer Wichtigkeit Von den im folgenden genannten Füllstoffe kanr einer in einer Menge bis zu 8 Volumprozent den Thermoplast der Grundschicht beigemischt werden Der Zusatz einesFüllstoffes auch in der Grundschich führt zur Bildung von Mikrorissen in derselben um bringt damit Vorteile: die Haftung zwischen Grund schicht und papierartiger Schicht wird vcr bessert, der Bereich der möglichen Recktempera türen wird zu niedrigeren Werten erweitert, die FaIt barkeit des Fertigprodukts wird verbessert, die Weiß heit des Produkts wird ebenfalls verbessert. Es ha sich gezeigt, daß der Füllstoffanteil in der Grund schicht kleiner sein soll als der Füllstoflantcil in de papierarligen Schicht.Any stretchable thermoplastic can be used for the base layer of the synthetic paper. Examples of such thermoplastics are: polyolefins, namely homopolymers and copolymers of olefins such as ethylene, propylene and butane-1; Polyamides; Polyesters, for example polyethylene terephthalate, polyvinyl polymers, for example homopolymers and copolymers of vinyl chloride, polyvinylidenes for example Homopolymers and copolymers of vinylidene chloride; Homopolymers and copolymers of styrene. Such thermoplastics can be used individually or as mixtures of two or more components to be used. If necessary, the thermoplastics for the base layer can contain auxiliaries, Fillers, stabilizers, plasticizers, pigments, as long as the amount of these auxiliaries is not the same Stretching hindered or impaired. Among these auxiliary agents, fillers are of particular importance One of the fillers mentioned below can be used in an amount of up to 8 percent by volume Thermoplastic can be added to the base layer. The addition of a filler in the base layer leads to the formation of micro-cracks in the same and thus brings advantages: the adhesion between the ground layer and paper-like layer is improved, the range of possible stretch tempera doors is expanded to lower values, the FaIt The availability of the finished product is improved, the whiteness of the product is also improved. It ha it has been shown that the filler content in the base layer should be smaller than the filler lancet in de papery layer.
Ein feiner Füllstoff wird dem Thermoplast für die papierartige Schicht zugesetzt. Man kann einen organischen Füllstoff benutzen, beispielsweise ein Kunststoffpulver, das nicht wechselweise in dem Kunststoff der papierartigen Schicht löslich ist; normalerweise benutzt man einen anorganischen Füllstoff, etwa Ton, Talk, Asbest, Gips, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Titanoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Diatomeenerde, Kieselmergel, Siliciumoxid. Diese Füllstoffe können einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr Komponenten benutzt werden. Erforderlichenfalls kann man diesem feinen Füllstoff auch einen oder mehrere organische Füllstoffe wie Pigmente und natürliche Fasern beimischen. Der Füllstoff muß in Form feiner Teilchen vorliegen. Der Füllstoff soll wärmebeständig sein.A fine filler is added to the thermoplastic for the paper-like layer. You can be an organic Use filler, for example a plastic powder, which does not alternate in the plastic the paper-like layer is soluble; usually an inorganic filler is used, for example clay, talc, asbestos, gypsum, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, titanium oxide, zinc oxide, Magnesium oxide, diatomaceous earth, silica marl, silicon oxide. These fillers can be used individually or as Mixture of two or more components can be used. If necessary you can do this fine Fillers also add one or more organic fillers such as pigments and natural fibers. The filler must be in the form of fine particles. The filler should be heat-resistant.
Der Füllstoffgehalt in dem Thermoplast für die papierartige Schicht liegt zwischen 0,2 und 30 Volumprozent, vorzugsweise zwischen 2 und 25 Volumprozent. Volumprozent bezeichnet eine Größe, die man durch Berechnung der Volumina des Füllstoffs und des Thermoplaste jeweils auf Grund ihres Gewichts und ihrer Dichte erhält. Der Prozentsatz bezieht sich auf die Größe Füllstoffvolumen + Thermoplastvolumen. The filler content in the thermoplastic for the paper-like layer is between 0.2 and 30 percent by volume, preferably between 2 and 25 percent by volume. Volume percentage denotes a size that one by calculating the volumes of the filler and the thermoplastic based on their weight and its density. The percentage relates to the size of the filler volume + thermoplastic volume.
Zur Herstellung eines synthetischen Papiers nach der Erfindung wird zunächst nach einer üblichen Technik eine oiaxial reck bare Folie für die Grundschicht hergestellt. Die Foliendicke liegt normalerweise mindestens bei 20 μ. Normalerweise läßt man diese Folie ungereckt; doch kann man die Folie auch innerhalb des möglichen Bereichs bis zu einem gewissen Ausmaß recken.To produce a synthetic paper according to the invention, a conventional one is first used Technique an axially stretchable film for the base layer manufactured. The film thickness is usually at least 20 μ. Usually one lets this film unstretched; but you can also use the slide within the possible range up to a stretch to a certain extent.
Sodann wird auf mindestens eine Oberfläche dieser biaxial reckbaren Folie ein Thermoplast Tür die papierartige Schicht nach einer bekannten Arbeitsweise aufgetragen, beispielsweise durch Kalandrieren einer Schmelzmasse oder durch Schmelzextrusionsbeschichtung. Eine Verankerungsschicht, die bei der Extrusionsbeschichtung verwendet wird, kann auch für die Grundschicht benutzt werden. Die papierartige Schicht enthält einen feinen Füllstoff der beschriebenen Art. Man kann jedoch den Füllstoffgehalt im Bereich der beiden seitlichen Längskanten herabsetzen oder dort gänzlich auf einen Füllstoff verzichten.Then a thermoplastic door, the paper-like door, is placed on at least one surface of this biaxially stretchable film Layer applied in a known manner, for example by calendering a melt mass or by melt extrusion coating. An anchoring layer that is used in the Extrusion coating is used, can also be used for the base coat. The paper-like Layer contains a fine filler of the type described. However, the filler content reduce in the area of the two lateral longitudinal edges or there entirely on a filler dispense.
Die erhaltene Verbundfolie wird dann biaxial gereckt, also längsgereckt und quergereckt. Die Rekkung in Längs- und Querrichtung kann in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen oder simultan erfolgen. Diese Reckung erfolgt mit solchen Reckverhältnissen, daß das Produkt der Längung in Längsrichtung und Querrichtung 5 oder mehr beträgt. Das Verhältnis der Längslängung und der Querlängung liegt zwischen 1:0»25 bis 4, vorzugsweise zwischen 1 :0,5 bis 2. Die Recktemperatur ist oberhalb der Erweichungstemperatur des benutzten Thermoplaste und unterhalb des Schmelzpunkts. The composite film obtained is then stretched biaxially, that is, stretched longitudinally and transversely. The stretching in the longitudinal and transverse directions can be carried out in successive operations or simultaneously. This stretching is carried out with such stretching ratios that the product of the elongation in the longitudinal direction and the transverse direction is 5 or more. The ratio of the Längslängung and Querlängung is between 1: 0 »25-4, preferably between 1: 0.5 to 2. The stretching temperature is above the softening temperature of the thermoplastic used and below the melting point.
Die biaxiale Reckung macht die papierartige Schicht weiß und erzeugt gleichzeitig zwischen der Grund schicht und der papierartigen Schicht eine feste Haftung. Außerdem kann man die beiden Schichten durch die biaxiale Reckung sehr dünn machen. Durch diese Behandlung werden feine Mikrorisse mit einem Verhältnis der Längsabmessungen zu den Querabmessungen von 1:0,25 bis 4. vorzugsweise von 1 :0,5 bis 2 in der papierartigen Schicht erzeugt. Die Porosität in Prozenten der Mikrorisse innerhalb der papierartigen Schicht beiträgt 10% oder mehr. Die papierartige Schicht erhalt diese Eigenschaften, indem man die Reckbedingungen entsprechend auswählt unter Berücksichtigung von Art und Menge der jeweiligen Thermoplaste und der benutzten Füllstoffe. The biaxial stretching makes the paper-like layer white and at the same time creates a firm bond between the base layer and the paper-like layer . In addition, the two layers can be made very thin by the biaxial stretching. By this treatment, fine microcracks are at a ratio of longitudinal dimension to the transverse dimensions of 1: 1 to 4 preferably from 0.25: 0.5 to 2 generated in the paper-like layer. The porosity in percentage of the microcracks within the paper-like layer contributes 10% or more. The paper-like layer obtains these properties by selecting the stretching conditions accordingly, taking into account the type and amount of the respective thermoplastics and the fillers used.
Die »Porosität« oder der »Prozentsatz an Mikrorissen« ist folgendermaßen festgelegt:The "porosity" or the "percentage of microcracks" is defined as follows:
(ASG. I) - (ASG.2)
(ASG. 1)(ASG. I) - (ASG.2)
(ASG. 1)
100.100.
mit ASG. 1 als dem scheinbaren spezifischen Gewicht vor Ausbildung der Mikrorisse und ASG. 2 als dem scheinbaren spezifischen Gewicht nach der Ausbildung der Mikrorisse.with ASG. 1 as the apparent specific gravity before the formation of the microcracks and ASG. 2 as that apparent specific gravity after the formation of the microcracks.
Das spezifische Gewicht gilt für einen Thermoplast mit einem Füllstoffgehalt unabhängig davon, ob dasselbe vor oder nach Bildung der Mikrorisse gemessen wird.The specific weight applies to a thermoplastic with a filler content regardless of whether the same is measured before or after the formation of the microcracks.
Nach der Reckung wird die Folie abgekühlt, so daß die gereckte Struktur fixiert wird. Die Seitenkanten werden beschnitten, so daß man ein synthetisches Papier erhall. Wenn die Seitenkanten, nämlich die papierartige Schicht in der Nähe der Seitenkanten der Grundschicht, nur eine kleine Füllstoffmenge oder keinen Füllstoff enthalten, lassen sich die beschnittenen Seitenkanten regenerieren. Der Füllstoffgehalt läßt sich dann in dem Ausgangsstoff leichtAfter the stretching, the film is cooled so that the stretched structure is fixed. The side edges are trimmed to make synthetic paper. If the side edges, namely the paper-like layer near the side edges of the base layer, only a small amount of filler or contain no filler, the trimmed side edges can be regenerated. The filler content can then easily be incorporated into the starting material
einstellen.to adjust.
Ein synthetisches Papier, das in der beschriebenen Weise hergestellt ist, kann unmittelbar zum Gebrauch kommen. Man kann auch die Oberflächeneigenschaften durch eine weitere Behandlung ändern, beispiels-A synthetic paper which is produced in the manner described can be used immediately come. You can also change the surface properties through further treatment, for example
weise durch eine Koronaentladungsbehandlung oder eine Oxidationsbehandlung.wisely by a corona discharge treatment or an oxidation treatment.
Zum vollen Verständnis des Grundgedankens und der Brauchbarkeit der Erfindung sind die folgenden Einzelbeispiele bestimmt.In order to fully understand the spirit and utility of the invention, the following are provided Individual examples determined.
Die Proben A, B und C werden jeweils durch Beimischung von 3 Teilen Diatomeenerde einer mittleren Teilchengröße (APD) von 4 μ, von Ton mit einerSamples A, B and C are each made by admixture of 3 parts of diatomaceous earth with a mean particle size (APD) of 4 μ, of clay with a
APD von 1 μ bzw. von Calciumcarbonat mit einer APD von 0,6 μ zu 97 Teilen isotaktisches Polypropylen mit einem Schmelzindex MI = I zubereitet. Die Proben werden jeweils gesondert erhitzt, plastifiziert und granuliert^ wobei der betreffende Extruder eine Temperatur von 2500C hat. Dadurch erhält man einen Thermoplast mit Füllstoflbeimischung. Derselbe kann durch die Schlitzdüse des Extruders bei einer Temperatur von 250cC extrudiert und dann auf eine Temperatur unter 400C abgekühlt werden. APD of 1 μ or of calcium carbonate with an APD of 0.6 μ to 97 parts of isotactic polypropylene with a melt index MI = I. The samples are heated separately, plasticized and granulated ^ wherein the extruder in question has a temperature of 250 0 C. This gives a thermoplastic with an admixture of fillers. The same can be extruded through the slot die of the extruder at a temperature of 250 c C and then cooled to a temperature below 40 0 C.
Man erhält eine ungereckte Folie von 0,5 mm Dicke. Jede der drei ungereckten Folien wird auf 140cC erhitzt und simultan biaxial gereckt mit einem Längsreckverhältnis von 5 und einem Querreckverhältnis von ebenfalls 5. Anschließend erfolgt unmittelbarAn unstretched film 0.5 mm thick is obtained. Each of the three films is unstretched c to 140 C. and simultaneously biaxially stretched at a longitudinal stretching ratio of 5 and a transverse stretch ratio of 5. Subsequently, also carried out directly
eine Abkühlung zur Fixierung des Reckzustands. Danach werden die Seitenkanten beschnitten.cooling to fix the stretched state. Then the side edges are trimmed.
Die füllstoffhaltigen Folien A, B und C sind undurchsichtig. Sie haben jeweils eine grofte Anzahl im wesentlichen gleichmäßiger, gleichförmiger Mikro-The foils A, B and C containing filler are opaque. They each have a great number substantially uniform, uniform micro-
risse um die FüDstoßiteilchen herum, wie die Mikrofotografie der Fig. 1 zeigt. Jede dieser Folien hat eine bessere Undurchsichtigkeit und bessere mechanische Eigenschaften einschließlich der Steifig-cracks around the joint particles, as the photomicrograph in FIG. 1 shows. Each of these slides has better opacity and better mechanical properties including stiffness
keil als eine Folie mit ellipsenförmigen Mikrorissen um entsprechende Füllstoffteilchen, wie sich dies ergibt, wenn eine Folie nacheinander biaxial gereckt wird mit gleichem Reckverhältnis in beiden Reckrichtungen, vgl. Fig. 2.wedge as a film with elliptical micro-cracks corresponding filler particles, as is the case when a film is biaxially stretched one after the other is with the same stretching ratio in both stretching directions, see. Fig. 2.
Die Unterschiede der Undurchsichtigkeit auf ürund der unterschiedlichen Reckverfahren sind in Tabelle 2 angegeben. Die Undurchsichtigkeit ist in Prozent nach der japanischen Industrienorm JIS P-8138, Verfahren zur Messung der Undurchsichtigkeit von Papier, bestimmt.The differences in opacity on the door and the different stretching processes are shown in Table 2 specified. The opacity is in percent according to the Japanese industrial standard JIS P-8138, Method for measuring the opacity of paper.
Füllstoffteilchen als Kerne. Die Folienoberfläche ist ähnlich derjenigen im Beispiel I gemäß Fig. 1. Diese Folie ist hinsichtlich ihrer Undurchsichtigkeil und Weißheil solchen Folien überlegen, die aufeinanderfolgend biaxial mit gleichem Längungsverhältnis gereckt sind. Die Folie hat eine Beschreibbarkeit, eine Papierähnlichkeil, eine Steifheit und eine Bedruckbarkeit, die mit derjenigen herkömmlicher Papiere vergleichbar oder überlegen ist.Filler particles as cores. The film surface is similar to that in Example I according to FIG. 1. This With regard to its opaque wedge and whiteness, foil is superior to those foils that are consecutive are biaxially stretched with the same elongation ratio. The slide has a writability, a Paper-like wedge, stiffness and printability similar to that of conventional papers is comparable or superior.
1 i g. 3 ist eine Mikrofotografie einer einachsig gereckten Folie mit langen und schmalen Mikrorissen, die sich um entsprechende Füllstoffteilchen ausgebildet haben.1 i g. 3 is a photomicrograph of a uniaxially stretched film with long and narrow microcracks; which have formed around corresponding filler particles.
62 Teile Polyäthylen mit hoher Dichte (Dichte 0,96 g/cm3), MI = 0,9, 15 Teile isotaktisches Polypropylen, MI = 1,0, 20 Teile Ceiite APD 4 μ sowie 3 Teile Titanoxid APD 0.3 μ werden gemischt. Die erhaltene Mischung wird in einem Extruder bei einer Temperatur von 220C erhitzt, plastifiziert und granuliert. Der granulierte Stoff mit dem Füllstoffzusatz wird durch die Düse des Extruders extrudiert und von der Extrudertemperatur von 220° C in einer Kühleinrichtung auf eine Temperatur unterhalb 50 C abgekühlt. Man erhält eine uogereckte Folie mit 0,6 mm Dicke.62 parts of high-density polyethylene (density 0.96 g / cm 3 ), MI = 0.9, 15 parts of isotactic polypropylene, MI = 1.0, 20 parts of Ceiite APD 4 μ and 3 parts of titanium oxide APD 0.3 μ are mixed. The mixture obtained is heated, plasticized and granulated in an extruder at a temperature of 220C. The granulated material with the filler additive is extruded through the nozzle of the extruder and cooled from the extruder temperature of 220 ° C. to a temperature below 50 ° C. in a cooling device. A stretched film with a thickness of 0.6 mm is obtained.
Die ungereckte Folie wird sodann in einem Heizofen auf eine Temperatur von 140 C erhitzt und simultan biaxial gereckt mit einem Reckverhältnis 5 in Längsrichtung und Querrichtung. Die Folie wird zur Fixierung des Reckzustandes abgekühlt. Die Seitenkanten werden besäumtThe unstretched film is then heated to a temperature of 140 ° C. in a heating oven and simultaneously biaxially stretched with a stretching ratio of 5 in the longitudinal direction and transverse direction. The slide will cooled to fix the stretched state. The side edges are trimmed
Die fertige fiillstoflhaltige Folie hat ein spezifisches Gewicht von 0,8. Sie enthält im wesentlichen gleichförmig kreisförmige Mikrons»; um entsprechende Der Bereich, indem eine biaxiale Reckung möglich ist. wird gemessen. Man erhält die in Fig. 4 angegebenen Ergebnisse. Im Rahmen dieser Messung wird das Ausmaß der Reckung oder der Reckfaktor (ausgedrückt als Produkt der Längungen in den beiden biaxialen Richtungen) bei einer bestimmten konstanten Temperatur vergrößert, bis eine Grenze erreicht ist, oberhalb der die Folie reißt und nicht mehr gereckt werden kann. Die Reckgröße beträgt in diesem Beispiel 1500%/min. Durch Wiederholung dieser Messungen bei unterschiedlichen Temperaturen erhält man eine Kurve, die die Änderung des Grenzbereichs der Reck temperatur angibt. Der Bereich unterhalb dieser Kurve ist der Bereich einer möglichen biaxialen Reckung,.The finished film containing fillers has a specific characteristic Weight of 0.8. It contains essentially uniformly circular microns »; to appropriate The area in which biaxial stretching is possible. is being measured. Those indicated in FIG. 4 are obtained Results. In the context of this measurement, the extent of the stretching or the stretching factor (expressed as the product of the elongations in the two biaxial directions) at a given constant temperature until a limit is reached above which the film tears and can no longer be stretched. The stretching size in this example is 1500% / min. By repetition These measurements at different temperatures give a curve showing the change indicating the limit range of the stretching temperature. The area below this curve is the area of a possible biaxial stretching.
Solche Kurven wurden jeweils für eine Folie bestimmt, die simultan biaxial gereckt war, und eine Folie, die aufeinanderfolgend biaxial gereckt war.Such curves were determined for one film each, which was biaxially stretched simultaneously and a film which was biaxially stretched successively.
Nach F i g. 4 ist der Bereich der möglichen biaxialen Reckung im Falle einer simultan biaxial gereckten Folie größer. Außerdem ist bei niedrigeren Temperaturen vor allem ein größerer Reckfäktor erzielbar, so daß diejenigen Größen, die durch die Reckung verbessert werden, günstigere Werte erhalten, wie die Weißheit, die Undurchsichtigkeit, die Steifheit, die Festigkeit, die Gleichförmigkeit der Foliendicke. Diese Vorteile zeigen sich ausgeprägt.According to FIG. 4 is the range of possible biaxial stretching in the case of simultaneous biaxial stretched film larger. In addition, at lower temperatures there is mainly a larger stretching factor achievable, so that those sizes which are improved by the stretching receive more favorable values, like the whiteness, the opacity, the stiffness, the firmness, the uniformity of the Film thickness. These advantages are pronounced.
53 Teile Polyäthylen hoher Dichte (Dichte 0,96 g/53 parts high-density polyethylene (density 0.96 g /
cm3), MI = 0,9,24 Teile Polystyrol mit η = 1,5 Toluol bei 25r C, 20 Teile Ceiite mit APD = 4 μ und 3 Teile Titanoxid mit APD = 0,3 μ werden gemischt und dann in einem Extruder bei einer Temperatur von 210 C erhitzt, plastifiziert und granuliert. Das füllstoffhaltige Granulat wird durch die Extruderdüse bei einer Temperatur von 2100C extrudiert und dann aul eine Temperatur unterhalb 500C mittels einer Kühleinrichtung abgekühlt. Man erhält damit eine ungereckte Folie mit 0,6 mm Dicke.cm 3 ), MI = 0.9.24 parts of polystyrene with η = 1.5 toluene at 25 r C, 20 parts of Ceiite with APD = 4 μ and 3 parts of titanium oxide with APD = 0.3 μ are mixed and then in one Extruder heated, plasticized and granulated at a temperature of 210 C. The filler granules are extruded through the extrusion die at a temperature of 210 0 C and then aul a temperature below 50 0 C cooled by a cooling device. This gives an unstretched film with a thickness of 0.6 mm.
Diese ungereckte Folie wird in einem Ofen auf ein« Temperatur von 135° C erhitzt und simultan biaxia mit einem Reckverhältnis 5 in jeder biaxialen Rieh tung gereckt. Die Folie wird dann zur Fixierung de Reckzustandes gekühlt. Die Seitenkanten werden be säumt.This unstretched film is heated to a temperature of 135 ° C. in an oven and is simultaneously biaxial stretched at a stretching ratio of 5 in each biaxial direction. The film is then used for fixing Stretched state cooled. The side edges are trimmed.
Die füllstoffhaltige Folie hat ein spezifisches Ge wicht von 0,85 und zeigt Eigenschaften ähnlich den jenigen der Folie des Beispiels II.The filler-containing film has a specific weight of 0.85 and shows properties similar to those of the film of Example II.
Die Zugfestigkeit nach JIS Z-1702 und die Steifig keit nach TAPPI, T 451 einer jeden Folie nach dei Beispielenil und III werden gemessen. Die MeC werte sind in den Tabellen III und IV angegeben. Di aufeinanderfolgende biaxiale Reckung erfolgt, ir dem zuerst in Längsrichtung und dann in Querricr tung gereckt wird.The tensile strength according to JIS Z-1702 and the stiff speed according to TAPPI, T 451 of each film according to dei Examples I and III are measured. The MeC values are given in Tables III and IV. Tuesday successive biaxial stretching takes place, first in the longitudinal direction and then in the transverse direction is stretched.
609639/15609639/15
1010
versaltrans
versal
versaltrans
versal
biaxialconsecutively
biaxial
VCl 'SiI Itrans-
VCl 'SiI I
versaltrans
versal
dinallongitu
dinal
dinallongitu
dinal
biaxialconsecutively
biaxial
dinallongitu
dinal
dinallongitu
dinal
Man erkennt aus diesen Mei3werten, daß die simultane biaxiale Reckung eine Folie mit höherer Festigkeit und Steifigkeit und mit gleichförmigeren Festigkeitswerten in den biaxialen Vorzugsrichtungen bereitstellt als die aufeinanderfolgende biaxiale Reckung,It can be seen from these values that the simultaneous biaxial stretching provides a film with higher strength and stiffness and with more uniform strength values provides in the preferred biaxial directions as the successive biaxial stretching,
Einem Polypropylen (Kristallinität 95%) MI = 0,8,A polypropylene (crystallinity 95%) MI = 0.8,
ίο werden 2 Volumprozent Ton mit APD = 3 μ beigemischt.
Die erhaltene Mischung wird in einem Extruder bei einer Temperatur von 250 C erhitzt,
plastifiziert und granuliert. Das füllstoffhaltigc Granulat wird durch die Extruderdüse bei einer Temperatür
von 250 C extrudicrt und dann auf eine Temperatur unterhalb 40" C mittels einer Kühleinrichtung
abgekühlt. Man erhält so eine ungereckte Folie einer Dicke von 0,3 mm.
Gesondert werden 25 Volumprozent des genanntenίο 2 volume percent clay with APD = 3 μ is added. The mixture obtained is heated in an extruder at a temperature of 250 C, plasticized and granulated. The filler-containing granulate is extruded through the extruder nozzle at a temperature of 250 ° C. and then cooled to a temperature below 40 ° C. by means of a cooling device. This gives an unstretched film with a thickness of 0.3 mm.
Separately, 25 percent by volume of the mentioned
Tons einem Polypropylen mit Ml = 4,0 beigemischt; das Gemisch wird in der beschriebenen Weise granuliert und durch einen Extruder bei einer Temperatur von 250 C extrudicrt. Das Granulat wird durch Extrusionsbeschichtung auf beide Oberflächen der zuerst genannten ungereckten Folie aufgetragen.Clay mixed with a polypropylene with Ml = 4.0; the mixture is granulated in the manner described and extruded through an extruder at a temperature of 250 C. The granules are made by extrusion coating applied to both surfaces of the first-mentioned unstretched film.
Die beschichtete, ungereckte Folie wird in Längsund Querrichtung gereckt, so daß man die Längungen nach Tabelle 5 erhält. Sodann wird die Folie zur Fixierung des Reckzustandes gekühlt. Die Seiten-The coated, unstretched film is stretched in the longitudinal and transverse directions so that the elongations according to table 5. The film is then cooled to fix the stretched state. The pages-
kanten werden besäumt. Die erhaltene Folie wird aufgearbeitet.edges are trimmed. The film obtained is worked up.
Längung Scheinbares spezifisches Ucwichl Porosität Isotropie der mc- Weißhat Uiuh.rch- BemerkungenElongation Apparent specific Ucwichl Porosity Isotropy of the mc- Weißhat Uiuh.rch- Remarks
cha rüschen ! csiigkcü siehligkeilcha ruffles! csiigkcü siehligkeil
!biaxial) beschich- Grund- papier- papier- Slcifig- /im-! biaxial) coating- base paper- paper- Slcifig- / im-
lete Ver- schicht artige artige keil Ver- fcsfigk··»lete layer-like wedge Verfcsfigk ·· »
hundfohe Schicht Schicht hältnis Verhältnisdog-like layer layer ratio ratio
im wesentlichen keineLines in one direction
essentially none
0,840.90
0.84
0.900.90
0.90
0,780.90
0.78
88X7
88
8376
83
desgl.
überhaupt keine Linien Line broadening
the same
no lines at all
0.760.80
0.76
0,900.90
0.90
0,620.70
0.62
8988
89
90 85
90
desgl.
desgl.
desgl.
desgl. widening
the same
the same
the same
the same
2-61.5 ■ 6
2-6
2816
28
0.521.0
0.52
3,41.5
3.4
5-55-5
4436
44
0.850.89
0.85
1,21.1
1.2
Beispiel V abgekühlt. Man erhält eine ungereckte Folie von Example V cooled. An unstretched film of
Ein Polypropylen (Kristallinität 95%), Ml = 08 6< n^nrW, ■ j -^ · τ A polypropylene (crystallinity 95%), Ml = 08 6 <n ^ nrW, ■ j - ^ · τ
wird durch die Düse eines Extruders bei einer Tem- JfH ™Z? ™ Τθη APD = 3 » in den ™ ?" peratur von 250* C extrudiert und dann auf e"ne Tem- mh MI -ßÄ?n ^nteHen ^6"1 P01^0^60 is through the nozzle of an extruder at a Tem- JfH ™ Z? ™ Τθη APD = 3 "in the ™" temperature extruded from 250 * C and then e "ne tem- mh MI - ß Ä? n ^ nthen ^ 6 " 1 P 01 ^ 0 ^ 60
peratur unterhalb 40 C mittels einer Kühleinrichtung ™rd in riJ™ YfT4U JedC dieSCT Mischung^temperature below 40 C by means of a cooling device ™ rd in riJ ™ YfT 4 U JedC dieSCT mixture ^
s wira in einem Extruder bei einer Temperatur von s wira in an extruder at a temperature of
250 C erhitzt, plastifiziert und granuliert. Jedes dieser (lillstofflialtigen Granulate wird durch die Düse eines Extruders auf einer Temperatur von 250 C extrudiert und auf beide Oberflächen der erwähnten ungereckten Folie durch Sehnielzbeschichtung aufgetragen. 250 C heated, plasticized and granulated. Each of these (Lillstoffrigen Granulate is through the nozzle an extruder at a temperature of 250 C and extruded onto both surfaces of the mentioned unstretched film applied by Sehnielz coating.
Jede ungereckte Verbundfolie wird dann simultan in Längsrichtung und Querrichtung gereckt und zur Fixierung des Reckzustandes abgekühlt. Die Seitenkanten werden beräumt, die Folie wird aufgewickelt. Die Porosität dieser Folien und ihr scheinbares spezifisches Gewicht (in Klammern) sind ebenfalls in Tabelle 6 angegeben.Each unstretched composite film is then simultaneously stretched in the longitudinal direction and transverse direction and cooled to fix the stretched state. The side edges are cleared, the film is rolled up. The porosity of these foils and their apparent specific gravity (in brackets) are also given in Table 6.
1212th
Porosität und scheinbares spezifisches GewichtPorosity and apparent specific gravity
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (2)
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| JP4693370 | 1970-06-02 | ||
| JP4693370 | 1970-06-02 | ||
| JP7321670 | 1970-08-21 | ||
| JP7321670 | 1970-08-21 |
Publications (3)
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| DE2126945B2 DE2126945B2 (en) | 1976-02-12 |
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