DE2226989A1 - Verfahren zur erhoehung der oberflaechenrauhigkeit von flachfolien - Google Patents

Description

K 2122 PP-Dr.Kn-df 30. Mai 1972

Beschreibung zur Anmeldung der

KALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-Biebrich

für ein Patent auf

Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit von Flachfolien

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit von vorzugsweise transparenten thermoplastischen Flachfolien, insbesondere solchen aus Polyestern.

Es gehört seit langem zum Stand der Technik, die Oberflächenrauhigkeit von Flachfolien auf bestimmte Werte einzustellen. Hierzu bedient man sich z.B. der Aufrauhung mittels Bürsten, Schleifen oder Sandstrahlen. Die geschilderten Verfahren sind jedoch

technisch aufwendig, erfordern zusätzliche Arbeitsgänge und führen zu starken Verunreinigungen der Folien infolge des anhaftenden Schleifstaubes.

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Eine weitere Möglichkeit der Aufrauhung der Oberfläche besteht in der Zugabe von Pigmenten geeigneter Korngröße, Konzentration und Brechungsindixes. Als Pigmente werden dabei meist anorganische Verbindungen wie Silikate, Carbonate oder Oxyde, insbesondere SiO „ und TiOp, verwendet. Je nach Korngröße und Konzentration des Pigmentes wird das Licht von den Oberflächen der Folien nicht mehr unter einem bevorzugten Winkel reflektiert, sondern diffus gestreut, wobei sowohl transparente als auch durchscheinende und undurchsichtige Folien entstehen.

Es ist weiterhin bekannt, solcherart pigmentierte Folien einer biaxialen Reckung zu unterziehen, wobei man die hergestellte Vorfolie zuerst in Maschinenrichtung reckt und anschließend eine Querreckung durchführt. Bei diesem bekannten Verfahren hat es sich jedoch gezeigt, daß die Oberflächenrauhigkeit, d.h. ein geringer Glanz für viele Anwendungszwecke nicht ausreichend ist.

Es stellte sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem biaxial gereckte, pigmentierte Flachfolien erhalten werden, deren Oberflächenrauhigkeit

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.gegenüber den bisherigen zum Stand der Technik gehörenden Folien erhöht ist.

Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren einer vorzugsweise transparenten, pigmentierten thermoplastischen Flachfolie, insbesondere einer solchen aus Polyestern, wobei man die Flachfolie bei der dem Thermoplasten entsprechenden Recktemperatur einer biaxialen Reckung unterzieht und dessen kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß man die Reckung zuerst in Querrichtung und anschließend in Längsrichtung durchführt.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß man auf diese Weise transparente, durchscheinende oder undurchsichtige Folien erhält, die gegenüber den bisherigen längs - quergereckten Flachfolien eine wesentlich höhere Oberflächenrauhigkeit, d.h. einen verminderten Glanz, aufweisen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Folien sind vor allem interessant als Kaschierfolien, als Folien, die einer

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Nachveredelung, z.B. durch Beschichten oder Metallisieren, unterzogen werden, als Prägefolien zur Erzielung von Matteffekten oder als besonders gut beschreib- und bedruckbare Folien.

In den folgenden Beispielen wird die Verbesserung der Oberflächenrauhigkeit, die sich bei den erfindungsgemäß hergestellten Folien ergibt, anhand einer Polyesterfolie verdeutlicht.

Beispiel 1

Aus einer Breitschlitzdüse wurde Polyathylenterephthalat mit einem I_y-Wert von 0,6, das mit 1,5$ SiO₂ einer mittleren Korngröße von 0,4/U pigmentiert war, bei 28O°C extrudiert. Die erhaltene Vorfolie von 200#u Stärke wurde bei 90⁰C mit einem Reckverhältnis von 1 : 3,8 mittels eines Kluppenrahmens breitgestreckt und anschließend bei 120⁰C mit einem Reckverhältnis von 1 : 2,7 längsgereckt, wobei die Folie nur einseitig die Walzen des Längsreckwerkes berührte.

Die erhaltene Endfolie war transparent.

Beispiel 2

Es wurde unter den gleichen Bedingungen wie nach Beispiel 1 gearbeitet, nur mit dem Unterschied, daß die Folie

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gemäß dem Stand der Technik zuerst längs bei 90°C und dann quer bei 120°C gereckt wurde. Es wurde ebenfalls eine transparente Endfolie erhalten.

Die erhaltenen Werte sind in der nachfolgenden Tabelle verglichen:

Beispiel 1 Beispiel 2

^{Rauhtiefe R}t ^Ra ^Rs ^Rt ■ ^Ra ^Rs

Endfolien 4,9 0,35 0,49 2,1 0,17 0,21

Glanz 18* ' 30%

Die Werte wurden an der nicht mit den Walzen in Berührung gekommenen Seite der Folien gemessen. Hierbei bedeuten:

R_t[/um] = Rauhtiefe

R [/Um] = arithmetischer Mittenrauhwert a /

R [/um] = quadratischer Mittenrauhwert

Die Messungen der Rauhtiefe erfolgten mit einem Perthometer unter Bezugnahme auf die Literaturstellen "Handbuch zum Perthometer", Pa. Dr.Ing. Perthen GmbH, Hannover und J.Perthen, "Werkstattechnik", 51 (1961), S. 480. Die Messung des Glanzes wurde mit einem photoelektrischen Glanzmesser nach Dr.B.Lange unter einem Winkel von 45° 309851/1012

gemessen und mit einem Schwarzglasstandard verglichen.

In weiteren Beispielen wurde unter vergleichbaren Bedingungen mit Polyäthylenterephthalat gearbeitet, das Zusätze von 2 bis 10* SiO₂ enthielt. Auch bei den hierbei erhaltenen Endfolien zeigte sich, daß die Rauhtiefwerte der erfindungsgemäßen Folien wesentlich höher, in den meisten Fällen doppelt so hoch, waren, wie die der längs - quergereckten Folien nach dem Stand der Technik.

In weiteren Beispielen wurde unter vergleichbaren Bedingungen anstelle von SiO₂ TiO₂, Glaspulver und Calciumcarbonat in variierten Mengen und unterschiedlichen Korngrößen als Pigment zugesetzt. Wie die erhaltenen Werte zeigten, waren auch hierbei die Rauhtiefen ebenfalls erheblich höher wie die der längs - quergereckten Folien. Anstelle von Polyäthylenterephthalat wurden als thermopastische reckbare Kunststoffe Polypropylen und Polyamid unter vergleichbaren Bedingungen bei den bekannten Recktemperaturen verarbeitet, wobei ebenfalls die Menge des eingesetzten Pigmentes und dessen Korngröße variiert wurde. Die Rauhtiefenmessungen ergaben auch hier, daß die

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erfindungsgemäßen Folien den längs - quergereckten Folien hinsichtlich der Verbesserung in der Rauhtiefe und der Verminderung des Glanzes überlegen waren. Je nach eingesetztem"Kunststoff, Pigment, dessen Menge und Korngröße, wurden im Durchschnitt Werte für die Rauhtiefe erreicht, die das 1,5- bis 2,5-fache der längs - quergereckten Folien ausmachten.

Wie die Beispiele ausweisen, ist das erfindungsgemäße Verfahren universell einsetzbar, wobei jedoch vor allem das Verfahren für Polyesterfolien derzeit interessant erscheint.

Das Verfahren wird bevorzugt mit Reckverhältnissen in der Breite von 1 : 4 in der Länge von 1 : 2 bis 1 : 5_S bevorzugt zwischen 1 : 2,5 bis 1 : 3,3 durchgeführt.

Wahlweise kann das Verfahren jedoch auch im Simultanreckrahmen durchgeführt werden, wobei die Oberflächen der Endfolien auf beiden Seiten die gleiche Rauhtiefe und den gleichen Glanz aufweisen. Eine im Simultanreckverfahren mit einem Flächenreckverhältnis bis 1 : 10 bei

90°C biaxial gereckte mit 15$ SiO₂ pigmentierte PoIyäthylenterephthalatfolie ergab folgende Werte: Rfc = 4,6

^Ra = 0,49

^Rs = 0,59
Glanz = 10$?

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Ähnliche Werte ergaben sich bei den Thermoplasten Polypropylen und Polyamid.

Um im Rahmen der Erfindung gezielt Folien mit vorbestimmten Rauhtiefen und dementsprechend vermindertem Glanz herzustellen, sind Variatxonsmöglichkeiten innerhalb des Verfahrens dadurch gegeben, daß man bestimmte Walzenanordnungen im Längsreckwerk anwendet. Daneben ist eine Steuerung der Rauhtiefe, z.B. auch noch über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche, des jeweiligen Plachenreckverhälntnisses, den Umschlingungswinkel der Folie über die Walzen innerhalb der Längsreckung sowie über den Abstand und Größe der Walzen und die Temperaturführung an der Folie und den Walzen möglich.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   ( 1.) Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit einer vorzugsweise transparenten, pigmentierten thermoplastischen Flachfolie, insbesondere einer solchen aus Polyestern, wobei man die Folie bei der dem Thermoplasten entsprechenden Recktemperatur einem biaxialen Reckvorgang unterzieht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reckung zuerst in Querrichtung und anschließend in Längsrichtung durchführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reckung in der Breite mit Reckverhältnissen unterhalb von 1 : 4 durchführt.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reckung in Längsrichtung mit Reckverhältnissen von 1 : 2 bis 1 : 5_S bevorzugt zwischen 1 : 2,5 bis 1 : 3,3 durchführt..
4. 4. Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit einer transparenten, pigmentierten thermoplastischen Flachfolie, insbesondere einer solchen aus Polyestern, wobei man die Folie bei der entsprechenden Recktemperatur einem biaxialen Reckvorgang unterzieht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Folie einer Simul-

   tanreckung unterzieht« .

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