DE2232758A1

DE2232758A1 - Verfahren und einrichtung zum schlitzen eines filmes

Info

Publication number: DE2232758A1
Application number: DE2232758A
Authority: DE
Inventors: Leo Blais
Original assignee: Consolidated Bathurst Ltd
Current assignee: Consolidated Bathurst Ltd
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1972-07-04
Publication date: 1973-01-25
Also published as: GB1372782A; AU463325B2; US3985600A; FR2145540A1; FR2145540B1; AU4435072A; CA1000466A

Description

CONSOLIDATED-BATHURST LIMITED, 800 Dorchester Boulevard West, ; Montreal, Quebec, Canada

Verfahren und Einrichtung zum Schlitzen eines Filmes.

Die Erfindung bezieht sich auf das Sehlitzen von thermoplastischen Filmen, insbesondere auf das Schlitzen eines sich bewegenden, streckfähigen, thermoplastischen Filmes vor dem Strecken.

Bs gibt zum Stande der Technik zahlreiche Vorschläge zum Schlitzen voji stationären oder sich bewegenden Materialien in Form von Bögen, Bahnen oder Filmen. Derartige Vorschläge umfassen Formstanzen, umlaufende Streifenschneider, Streifen-Schneiderscheiben, Rillensfcreifenachneider, Streifensohneidermesser oder »-blätter, und umfassen das Schneiden, Abscheren, Perforieren und Rillenziehen. Das Prinzip des Rillenschneidens veiwendet Auflagerollen. Praktisch werden alle diese Vorgänge bei Umgebungstemperaturen ausgeführt und bei sich bewegenden Filmen ist der Schlitzvorgang ein kontinuierlicher Vorgang in Bearbeitungsrichtung.

209884/0913

3.7.1972 W/He - 2 - ' c/p

Ziel der Erfindung ist ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Einrichtung zum Schlitzen von Filmen oder Bahnen, insbesondere eines sich bewegenden, streckbaren thermoplastischen Filmes in Querrichtung.

Gemäß vorliegender Erfindung wird ein beheiztes Blatt- oder Messer verwendet, das den zu schlitzenden Film gegen einen Trägerbauteil drückt, während der Film unter Spannung steht. Druck und Wärme des Blattes schlitzen den Film unter Schmelzen; im Anschluß daran kann der Film gestreckt werden, um die Schlitze zu verteilen.

Vorzugsweise wird gemäß vorliegender Erfindung eine umlaufende Schlitzrolle mit einer Vielzahl von voneinander versetzten, beheizten Blättern, die in Umfangsrichtung angeordnet sind, verwendet, die den zu schlitzenden Film gegen einen Trägerbauteil drückt, während der Film unter Spannung und in Linienkontakt mit der umlaufenden Rolle steht; im Anschluß daran kann der Film gestreckt werden, um die Schlitze zu verteilen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Schlitzen des thermoplastischen Filmes wird so vorgegangen, .daß der Film unter Spannung gesetzt wird, daß der Film mit der Spitze eines beheizten Blattes gegen einen Trägerbauteil gedrückt wird, während der Film unter Spannung steht, daß der obere Teil des Blattes auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die höher ist als die Erweichungstemperatur des Filmes, und daß die Spitze Entfernt wird, nachdem sie den Film durchdrungen hat.

Die Wirkung des Blattes besteht generell darin, einen Schnitt in den Film auszuführen, damit eine öffnung entsteht, ohne daß Filmmaterial entfernt werden muß. Die öffnung weist eine lange (größere) Achse beliebiger Länge und die kurze (kleinere) Achse (rechtwinkelig zur langen Achse), die so kurz wie möglich ist, auf. Das Verhältnis der Länge der langen Achse zur Länge der

209884/0913

3.7.1972-W/He' - 3 - C/p

kurzen Achse kann deshalb von Eins bis unendlich variieren. Wenn das Verhältnis sehr nahe bei Eins liegt, sieht die öffnung · ashr stark einer mikroskopischen (elliptisch geformten) öffnung ähnlich: somit ist in jedem Falle die Öffnung in Form von Schlitzen ausgebildet. Während das Fusionsprinzip nach vorliegender Erfindung zur Erzeugung von Öffnungen verschiedener Gestalt verwendet werden kann, z.B. kreisförmiger, rechteckförmiger, quadratischer und'dergl., ist dies nicht die bevorzugte Anwendung. Die Schlitze oder feinen Löcher können in einer Vielzahl von Mustern versetzt oder nicht versetzt angeordnet sein. Der Abstand zwischen den Schlitzen hängt von dem Abstand zwischen den Blättern ab; bei sehr geringem Abstand hängt dies wiederum von der Schwierigkeit, viele Blätter nahe beieinander auszuführen, ab. Die Blätter können mit bestimmtem Muster versehene Schneidkanten sein, z.B. Kreuze oder Sterne, um eine Kombination von Schlitzen ähnlicher Muster zu erzielen. Dies ist zweckmäßig, wenn es erwünscht ist, den geschlitzten Film zu strecken, um einen biorientierten oder multiaxial orientierten Film zu erzeugen.

Die Blätter können in verschiedenen Mustern zur Erzielung einer Vielzahl von Produkten angeordnet werden. Im Abstand voneinander angeordnete kreisförmige Blätter können verwendet "werden, um den Film in Bearbeitungsrichtung in Bänder zu unterteilen, oder, wenn die Kante der Blätter diskontinuierlich oder unterbrochen ist, läßt sich ein Film mit in Bearbeitungsrichtung verlaufenden Schlitzen erzielen. Blätter, die mit ihren Kanten parallel zu der Achse der Rolle verlaufen, ergeben Querrichtungsbänder, und diskontinuierliche Ränder erzeugen einen Film mit diskontinuierlichen Schlitzen in Querrichtung. Ein Strecken des Filmes im Anschluß an ein diskontinuierliches Schlitzen erzeugt einen mit Öffnungen versehenen Film. Wenn der thermoplastische Film durch Strecken orientierbar ist, ergibt das Strecken des geschlitzten Filmes Bänder oder einen rr.it Öffnungen versehenen Film, der in Streckrichtung orientiert ist.

20988A/0913

BAD

5.7.1972 W/He - 4 - C'ρ 7454

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung

anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Eg zeigen: ;

I'ig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform

einer Schlitzeinrichtung nach der Erfindung, :

Jig. 2 eine schernatische Aufsicht auf die Schlitzeinrichtung nach j

Pig. I, . ■

Fig. ~j> in vergrößertem Maßstab eine Aufsicht auf eine Schlitz- ). rolle, die mit einer typischen Anordnung aus Schlitzblättern versehen ist,

Fig. 4 eine Teilansicht eines Stückes eines geschlitzten Filmes

unter Verv.'endung der Rolle nach Fig. ~5> !

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Gegenstand, der sich aufgrund : des Streckens des Filmes nach Fig. 4 ergibt, und '

Fig. 6 eine Aufsicht auf einen anderen Gegenstand, der sich aus dem Schlitzen und Strecken des Filmes nach Fig. 4 ergibt.

Nach den Figuren 1-und 2 läuft ein Film 11 aus einer Vorratsrolle 10 an einer Schlitzeinrichtung 12 vorbei und durch einen Spannrahmen 14. Die Schlitzeinrichtung weist eine Gegenrolle 18, gegen die die Schlitzrolle 20 wirkt, und einen Gasbrenner 40 auf. In Fig. 1 sind die Schlitzrolle-20 und der Brenner 40 unterhalb der Gegenrolle 18 dargestellt. Diese Beziehung kann jedoch umgekehrt werden, wobei der Brenner stets in unmittelbarer Nähe der Schlitzrolle angeordnet ist; anstatt einer Oben-Unten-Anordnung der Schlitz- und Gegenrollen können beide auch nebeneinander angeordnet sein, z.B., wenn der Film sich in vertikaler Richtung bewegt.

209884/0913

BAD ORIGINAL

/ 3-7.1972 W/He - 5 - C/p

«j Die Schlitzrolle 20 ist mit einer Vielzahl von voneinander

versetzten Blättern 21 versehen, die in Umfarigsrichtung ange- - ordnet und in einem Schema versetzt sind, wie es beispielsweise j in Fig. 3 gezeigt ist, damit eine Muster von Schlitzen im Film

< erstelli; wird, wie in Fig. 4 gezeigt.

j Die Spitze der Blätter 21 ist dünn und länglich ausgebildet, \ identisch mit dem Vorerwähnten, um die Eigenart der ö'ffnungen L ^ oder Schlitze zu erzielen, die diese Blätter herstellen sollen, f Sie sind voneinander mit ihrer Längsachse parallel zur Achse der Drehung der Schlitzrolle 20 versetzt und somit senkrecht zur Längsachse des Filmes 11 angeordnet. Dieses Muster ergibt

/ sich in diskontinuierlichen Schlitzen 44, wobei die lange ^ Achse in der Querrichtung des Filmes verläuft. Die Schlitze-

< dimensionen stimmen mit denen der Spitzen der Blätter 21

* überein, und der nichtgeschlitzte Film zwischen einzelnen j Schlitzen stellt Knoten 46 dar. Die Spitzen der Blätter 21 Λ werden direkt durch eine Flamme aus einem Gasbrenner 40 erwärmt .

Nach dem Schlitzen kann der Film gestreckt werden, beispielsweise in einer Spannrahmeneinrichtung, wie sie schematisch in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Einrichtung weist ein Paar divergierender Greifglieder, z.B. Riemen auf, Die Riemen 24 erfassen die seitlichen Kanten des Filmes 11 und durch Bewegung in einer divergierenden Bahn strecken sie den Film seitlich. Dies bewirkt ',ein Einschnüren des Filmes zwischen den Schlitzen 44, wenn der Film gerade gestreckt wird, und den sich öffnenden Schlitzen, wobei Räume 50 »wischen den nichtgeschlitzten Streifen des Filmes verbleiben.

Die Spanneinrichtung führt neben dem öffnen der Schlitze 44 andere Funktionen durch. In Verbindung mit einem Bremsmechanismus 13 hält sie den Film unter Spannung in Bearbeitungsrichtung, und orientiert den Film bei dessen Strecken in Querrichtung, um

20988 4/09 13

3.7.1972 w/He - β - c,p 7454

die Zugfestigkeit in dieser Richtung zu erhöhen. Das Ergebnis des Schützens und Streckens 1st die Ausbildung eines offen orientierten Filmes, wie er beispielsweise in Fig. 5 gezeigt 1st. Diese Anordnung weist ein Muster aus öffnungen oder Löchern 50 auf, die durch längliche, orientierte Bänder 52 flankiert sind, welche an Knotenpunkten 54, die aus den Knoten 46 des geschlitzten, nicht gestreckten Filmes gebildet sind, miteinander verbunden sind. Die Öffnungen 50 sind, wie bereits erwähnt, aufgrund der Verlängerung und Einschnürung hinter den Bändern 52 gebildet, die durch die Schlitze 44 während des Streckens definiert werden.

In solchen Anwendungsfällen, in denen eine Orientierung von sekundärer Bedeutung ist oder überhaupt nicht existent ist, würde ein seitliches Strecken nur insoweit durchgeführt werden, wie die gewünschte öffnung in dem Schlitz erzielt worden ist. Bei den meisten Filmen wird ein Strecken zum Verteilen der Schlitze üblicherweise am besten bei Umgebungstemperatur oder bei niedrigeren Temperaturen vorgenommen, so daß irgendwelche Schmelzstellen, die die Seiten der Schlitze miteinander verbinden, sich einfacher trennen.

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, bei der eine Filmorientierung erwünscht ist, kann es abhängig von dem verwendeten Polymer notwendig sein, den Streckvorgang bei erhöhten Temperaturen durchzuführen. Die Schutzeinrichtung 12 ist dem Spannrahmen 14 unmittelbar vorgeschaltet; der Film 11 kann auch vor dem Strecken vorgtschlitzt sein, und der StreckvOrgang kann nach einer gewissen Zeitverzögerung oder als getrennter Torgang unabhängig von dem Schlitzvorgang vorgenommen werden. In diesem Fall kann eine Spannung erforderlich werden, um ein Schrumpfen des Filmes zu vermeiden und um ein gleichförmiges Schlitzmuster während des Schiitzvorganges aufrechtzue*»lten. Eine Spannung kann durch eine entsprechende Bremsvordchtung

209884/0913

3.7-1972 W/He - 7 - C/p 7454

für die Abwickelrolle des nichtgeschlitzten Filmes und eine entsprechende Antriebsvorrichtung für die Aufwickelrolle des geschlitzten Filmes erzielt werden. Wenn die geeignete Beziehung zwischen der Bremsvorrichtung und der Antriebsvorrichtung nicht durchführbar ist, um die geeignete Filmschlitzspannung aufrechtzuerhalten, kann diese Spannung auf andere Weise vorgesehen werden. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erzielen, daß der Film durch ein Paar angetriebener Haltewalzen vor dem Schlitzen und durch ein ähnliches Paar angetriebener Haltewalzen nach dem Schlitzen geführt wird, vjobei die dem Schlitzvorgang nachgeschalteten Walzen mit einer Geschwindigkeit umlaufen, die etwas höher ist als die der Walzen, die dem Schlitzvorgang vorgeschaltet sind. Die Schlitzeinrichtung 12 kann auch innerhalb des Spannrahmens 14 angeordnet sein, so daß der Film beim Schlitzen filter Spannung in Bearbeitungsrichtung und quer hierzu steht.

Die Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung kann durch entsprechende geeignete Vorkehrungen angetrieben werden, z.B. durch eine Antriebsvorrichtung 38 für den Spannrahmen 14 und eine Antriebsvorrichtung 42 für die Schlitzeinrichtung 12.

Die Schlitze können sich in Querrichtung erstrecken, im wesentlichen über die volle Breite des Filmes, indem Blattelemente 21 verwendet werden, die sich kontinuierlich über die Rolle 20 in der erforderlichen Länge erstrecken. Der resultierende Film besteht aus einer Anordnung mit einer Vielzahl von seitlich verlaufenden Bändern oder Streifen, die an ihren entgegengesetzten Enden durch nichtgeschlitzte Ränder 48 miteinander verbunden sind, welche die Flächen der Filmenden sind, die durch die Greif bänder 24 des Spannrahmeiis erfaßt werden.

Zur Erzielung von Bändern oder Streifen in Bearbeitungsrichtuaig bzw." in Längsrichtung de's"Fi:lrrfes können Blätter oder·besser; ■ . ,. verwendet werden, deren Spitzen in 'konzentrischen".Kreisen um ?r.

209884/0913

3.7.1972 W/He - 8 - C/p

die Rotations- oder Längsachse der Schlitzrolle angeordnet sind. Durch Aufteilung dieser kreisförmigen Elemente in Abschnitte können diskontinierliche Schlitze erzeugt werden, deren lange Achse in Bearbeitungsrichtung; liegt. Der Spannrahmen 40 nach obiger Ausfuhrungsform kann durch einen solchen ersetzt werden, der den Film in Längsrichtung oder in Bearbeitungsrichtung streckt. Um dre geeignete Schlitzspannung aufrechtzuerhalten, kann dasvorerwähnte Verfahren der Anwendung von Haltewalzen benutzt werden. Wie beim seitlichen Strecken trennen sich die Seiten des Schlitzes und die Öffnungen zwischen den Bändern oder Streifen nehmen zu, wenn die Filmbahn sich .nach unten einschnürt oder beim Strecken des Filmes zusammenzieht. Bei der Aus,führungsform mit kontinuierlichen longitudinal en Bändern und bei minimaler Streckung kann die Trennung der Seiten der Schlitze dadurch ausgeführt werden, daß spezielle Trennblätter oder -elemente durch die Schlitze hindurchtreten, ■ nachdem der geschlitzte Film die Schlitzeinrichtung verlassen hat. Wenn ein Einschnüren des Filmes nicht in ausreichendem Maße auftritt, um die Seiten des Schlitzes zu trennen, kann eine solche Trennung dadurch erzielt werden, daß der Film in einer Richtung rechtwinkelig zur langen Achse des Schlitzes gestreckt oder auseinander gezogen wird. Eine derartige Trennung kann durch Vorrichtungen erzielt werden, die als Spannrollen bekannt sind.

Bei den bevorzugten Ausführungsformer: nach vorliegender Erfindung werden die Spitzen der Blätter der Schlitzrollen direkt durch eine offene Gasflamme 41 aus dem Brenner 40 beheizt. Bei anderen Ausführungsformen können die Spitzen auf andere Weise beheizt werden, z.B. durch elektrischen Strom, durch Infrarotstrahlung, durch Innenzirkulation heißer Flüssigkeiten oder heißen Dampfes innerhalb der Blattelemente oder der Schlitzrollen, usw. Um einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen, sollen die Aufheizung der Blattspitzen und der Druck der Segenrolle gegen diese Spitzen unabhängig voneinander steuerbar und

209884/0913

3.7.1972 W He _ 9 - c/p

veränderbar sein, so daß die optimale Kombination aus Blattspitzentemperatur und Gegenroilendruck für Jede Dicke des Filmes und für jede Produktionsgeschwindigkeit gewählt werden kann. Ordnet man die Blätter s,o an, daß sie Teil des Widerstandes in einem elektrischen Stromkreis sind, läßt sich eine solche Steuerung ohne weiteres erzielen.

Die Betriebstemperatur der Blattspitzen soll nicht soweit über dem Schmelzpunkt des Filmes liegen, daß dann, wenn die Spitze den Film durchdringt und verläßt, die Seiten des Schlitzes miteinander verschmelzen. Dennfür einen Film mit einem weiten Temperaturbereich für das Erweichen kann die Temperatur der Spitze mit dem entsprechenden Gegenrollendruck etwas unterhalb des tatsächlichen Schmelzpunktes des Filmes liegen. Im allgemeinen soll die Temperatur der Spitze wenigstens ebenso hoch sein wie der Erweichungsbereich des Filmes und hängt von solchen Faktoren ab, wie der Fusionswärme des Polymers, der Umfangsgeschwindigkeit, der Wärmekapazität der Blätter und dergl. mehr. Je mehr die Temperatur den Erweichungspunkt des Filmmaterialsübersteigt, desto größer ist die mögliche Produkt!onsgeschwhdigkeit (neben anderen Vorteilen)j es besteht jedoch eine größere Tedenz für die Seiten der Schlitze, aneinander zu haften, nachdem der Schlitz ausgeführt worden ist. Der Streckvorgang ist zweckmäßig, um dieses Aneinanderhaften zu beseitigen und die Seiten der Schlitze zu trennen. Für Filme, die leicht reißen, bringt die Verwendung höherer Temperaturen ein Versiegeln von Rissstellen in den Seiten oder Enden der Schlitze und verhindert damit ein Reißen.

Für Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Filmes ist der Schlitzvorgang weitgehend ein FusionsVorgang. Für Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes ist die Wirkung eine Kombination von Druck (Rillenziehen) und Fusion. Um diese Schlitzwirkung von den Vorgängen bekannter Art zu unterscheiden, wird sie als "Fusionsschlitzen" bezeichnet.

20 9884/0913

3.7.1972 Vi He - 10 - Q₁. ρ W

Sind Schlitze erforderlich, die einen engen Abstand voneinander haben, werden die Blätter nicht mehr nahe aneinander in einer Schlitzrolie angeordnet, sondern der Schlitzvorgang kann mit zwei (oder nehr) Rollen ausgeführt werden. In diesem Fall wird die zweite Rolle synchron zur ersten Rolle betrieben, so daß Schlitze durch Fusion zwischen den von der ersten Rolle erzeugten S'hlitzen geschnitten werden.

Das Material, das für die Blattspitzen am besten geeignet ist,.richtet sich nach einer Reihe von Faktoren,'z.B. dem Verfahren zum Aufheizen der Spitzen, der Art des Filmes, der OberJ^flache der Gegenrolle und so weiter. Vorzugsweise sollen die Spitzen aus Verschleißfestem Material bestehen, damit eine zu hohe Abnutzung und Änderung der Dimensionen vermieden wird. Ein Aufheizen der Spitzen ermöglicht es, stumpfere Spitzen zu verwenden, so daß zu scharfe Spitzen vermieden werden können. Andererseits machen nahe beieinander angeordnete Reihen von Schiitgen ziemlich scharfe Spitzen erforderlich. Das Material für die Spitzen wird auch nach dem Gesichtspunkt ausgewählt, daß die Tendenz für die Spitze, nach dem Durchdringen an dem Pilm^nsuhaften, so gering wie möglich ist. Eine Stahlrolle mit Blättern, die in Umfangsrlchtung der Rolle bearbeitet sind, und deren Spitzen mit Chrom plattiert sind, hat sich für Polyäthylen- und Polypropylenfilme als geeignet herausgestellt} des weiteren hat man festgestellt, daß eine keilförmige Spitze zweckmäßig ist.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit Beispielen erläutert.

209884/0913

3.7.1972 V/He - 11 - C/p 7454

Beispiel 1

Ein nichtorientierter linearer Polypropylenfilm von 22,5 cm Breite und 0,05 rom Dicke wird unter einer Spannung von etwa 90 g/cm durch eine Schutzeinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Art mit einer Geschwindigkeit von 12,6 M/min gezogen. Das Schlitzmuster ist folgendes» Schlitzlänge 4,0 mmj Abstand zwischen Schlitzen in der gleichen Reihe - 0,8 minj Abstand zwischen Schlitzreihen - 1,6 mm. Die Temperatur an der Basis der keilförmigen Blätter "beträgt etwa 190° C und die Oberfläche der Gegenrolle ist Polyuretan mit einer Shorehärte von 25D.

Der geschlitzte Film wird in Querrichtung in einem Spannrahmen -mit einem Ziehverhältnis von 9»1 geBtreckt, um &en Film in einer Querrichtung zu orientieren. Das sich ergebende Produkt ist ein mit öffnungen versehener orientierter Film, bei dem die Länge der öffnung etwa 33,5 mm, die Breite an der brei-Ktesten Stelle etwa 2j5 nm und die mittlere Breite der Streifen etwa 0,5 beträgt.

Beispiel 2

Ein nichtorientierter Nylonfilm von 20 cm Breite und 0,075 Dicke wird durch die Schlitzeinrichtung mit einer Geschwindigkeit von 12 m/min geführt. Das Schlitzmuster ist folgende«: Länge - θ mm; Abstand zwischen Schlitzen - 1,6 mn; Abstand zwischen Reihen 3>2 hub* Die Temperatur an der Basis der Blätter beträgt 260° 0 und die Oberfläche der Gegenrolle ist aus Polyurethan mit einer Shorehärte von 42D.

Der geschlitzte Film wird bei einem Ziehverhältnis von 4}/l in Querrichtung gestreckt. Das resultierende Produkt ist ein mit öffnungen versehener Film ähnlich dem nach Beispiel 1, jedoch mit Dimensionen, die dem neuen Ziehverhältnis entsprechen, d.h. die Länge dei* öffnung beträgt das Dreifache der

209884/0913

BADORiGlNAl

3.7.197? V/He - 12 - Ο/ρ 74-54

ursprünglichen Schlitzlänge, tind das Band wird proportional der Quadratwurzel des Ziehverhältnisses eingeschnürt.

Beispiel ft

Beispiel 1 wird unter Verwendung einer Gegenrolle mit Polyurethanoberfläche mit einer Shorehärte von 42D wiederholt. Die Temperatur beträgt 218^C C.

Beispiel 4

Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die Oberfläche einer Gegenrolle mit einem Material versehen ist, das unter der Bezeichnung RUBCO bekannt ietj die Filmdicke beträgt 0,15 mm, die Temperatur 215° 0, die Vorschubgeschwindigkeit 17,4 m/min.

Pur optimale Ergebnisse soll die Oberfläche der Gegenrolle (oder ihr überzug) vorzugsweise nachgiebig, hitzebeständig und ---srhältnismäßig weich im Vergleich zur Oberfläche der Blattspitzen sein. Eine Metalloberfläche (z.B. aus Messing) würde genügen, die Schärfe uid Form der Blattspitzen wurden dadurch jedoch beeinflußt.

In den obigen Beispielen hat Polyurethan zwar ausgezeichnete Abriebfestigkeit, die Hitzebeständigkeit reicht jedoch für das Fusionsschlitzen bei bestimmten Polymeren mit hohem
Schmelzpunkt nicht aus. TJm die Oberfläche gegen Warme zu
schützen (in diesen Beispielen) wurde die Unterseite der
Gegenrolle in ein Wasserbad getaucht. Ein Gleitmittel (z.B. Seife) wurde dem Wasser beigegeben, um die Trennung der Blattspitzen von dem PiIm zu erleichtern.

Beißpiele für Materialien, die als Oberfläche der Gegenrolle verwendet'werden können, sind folgende j Hartgummis, insbesondere. solche mit Hitzebeständigkeit (z.B. Silikon gummi·, Fluorlrohlenetoffgummi); ein derartiger Hartgummi ist ^rDevcon Flexane",

20988 4/0913

3.7.1972 W/He ■ - 13 - O/p

hergestellt von Devcon Corporation^ harzimprägnierte Gewebe, ϊϋ.Β. HUBCO (vgl. Beispiel 4), hergestellt von Anshor Packaging; Polymere ähnlich den Filmen selbst, jedoch mit höheren Schmelzpunkten (oder ähnlichen Schmelzpunkten, wenn eine Kühlung vorgesehen wird), z.B. Polyvinylidenchlorid ("Hynar", hergestellt von Westlake Plastics), Teflon, Urethan, Nylon usw.

Die Geschwindigkeit, mit der die Schlitz- und Gegenrollen betrieben werden, hängt von einer Anzahl von Fairboren ab, z.B. von der gewünschten Produktionsgeschwindigkeit, den erzielbaren Temperaturen an der Spitze, der Dicke und der Art des Filmes usw.j entsprechende lineare Geschwinl igkeiten, die sich als zweckmäßig herausgestellt haben, sind 90, 180 und JOO m/iain, es sind Jedoch auch höhere oder niedrigere Geschwindigkeiten möglich. Die Größe dieser Hollen hängt auch von bekannten Maschinenbautechnischen Gesichtspunkten ab·

Die Erfindung kann zur Erzeugung einer Vüzahl von Produkten verwendet werden. Es sind Bänder und mit öffnungen versehene Filme angegeben worden, die zur Erzielung einer höheren Zugfestigkeit orientiert, sein können. Zusätzlich können durch Wahl der Temperatur an der Spitze und der Strecktemperatur die Seiten der Schlitze an,einer Anzahl von Kontaktstellen haftend gemacht werden, so daß beim Strecken dißse Fusionspunkte dünne Fäden erzeugen, die eine Seite der öffnung mit der anderen verbinden. Diese Fusionspunkte können durch Verwendung von Blättern mit einer aufgerauhten oder leicht.unregelmäßigen Spitze verstärkt werden. Ein derartige» Produkt ist in Fig. 6 gezeigt, wo beim Verteilen der Schlitze Fäden 53 gebildet werden.

Im Falle kontinuierlicher Schlitze werden die geformten Bänder durch diese dünnen Fäden miteinander verbunden. In den obigen Beispielen.waren drei polymere Materialien erwähnt worden; es können jedoch auch andere beniizt werden, z.B. andere Polyolefine land Polyamide, halogen/ierte Polymere (z.B. Polyvinyl-

209884/0913

3.7.1972 WHe - 14 - Ο/ρ 74-54-

c hlorid; Pluorlcohienstoffei S&yfcetrafluorathylen, usw.) j Polyester; Elystyrol; Pol^/inyle (ζ.3, Polyvinylalkohol); thermoplastische Urethane sowie zahlreiche Kopolymere der Monomeren der oTbigen Polymers_s

Es sind auch andere Ausführungsforsnen der Erfindung möglich, beispielsweise können die beheizten Blattelemente auf einer flachen Oberfläche in Form einer Platte angeordnet sein. Die Platte wird gegen den Film göpreSt _ä der gegen die Blattspitzen durchweinen entsprechendes flachen Trager gehalten ist, während der Film unter Spannung gehalten wird* Sobald die Spitzen den Film durchdrungen haben_s werden sie abgezogen.

Die Blätter können auch in einer- 'Beliebigen Anordnung vorgesehen sein, beispielsweise können ed-3 versetzt sein, wie in Fig. 3 gezeigt, oder in Beiher., s file Achse der Schlitze kann parallel zur Streckriehtung verlaufen»

Der SchiitaVorgang ge&aB vorliegendes? Erfindung kann vor dem Streckvorgang oder zwischen verschiedenen Streckvorgängen oder nach dem ßtreckvorgang durchgeführt werden. Das Strecken (Orientierungsvorgang) k&im zuerst ein Strecken in einer Richtung und dann in einer anderen Richtung oder in beiden Richtungen gleichzeitig - biaxiales Strecken - durchgeführt werden. Die Fusionaschlitz- und Orientierungsschritte können auch mit einem Faserungflschritt kombiniert werden; hierbei könnr Vontinuierliche oder diskontinuierliche Bänder nach herkömmlichen Methoden im Anschluß an die Orientierung gefasert werden.

Die Anordnung der Plattspitzen oder Schlitze in Verbindung mit Änderungen in der Reihenfolge, in der die Schlitz- und Streckschritte durchgeführt werden, kann zu einer Breiten-Vielfalt von Produkten führen. Einige davon sind bereits

BAD 209884/0913

5-7.1972 V/He - 15 - C/p 7454

erwähnt worden. Die nachstehend angegebene Tabelle gibt diese und andere an.

Die obigen Monofilmprodukte können auch auf einer Doppelfilmoder Mehrfachfilmbasis hergestellt werden, indem ein Film mit einem anderen vor dem Schlitzvorgang kombiniert wird; In solchen Fällen hat man festgestellt, daß der Schritt des Fusionsschlitzens besondere Vorteile aufweist. Einer dieser Vorteile besteht darin, daß in solchen Fällen, in denen ein Film einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt, dieser niedrigere Schmelzpunkt die Tendenz hat, daß der Film mit niedrigerem Schmelzpunkt nicht als ein gleichförmiger Belag auf dem. anderen verbleibt, sondern "Krater¹* aus Polymer bildet, und zwar aufgrund der geringeren Adhäsion und hohen Oberflächenspannungj in
diesen Fällen kann dieses Material niedrigeren Schmelzpunktes dur«h die Fusionsschritte gebunden und an Ort und Stelle gehalten werden. Hierauf ist an anderer Stelle eingegangen.

209884/0913

3.7.1972 W/He

σ/ρ 74-54-

Tabelle von Produkten

Anordnung von Schlitzen Streckrichtung Produkt

Veroetzt in bezug auf die lange Achse der Schlitze in der Richtung, in der der Film gestreckt werden soll, oder in einem bestimmten Winkel zu dieser Richtung, z.B. wie in Fig. 3 gezeigt; oder eine Anordnung mit Schlitzen in einem Winkel U3W,- z.B. 4-5 .

B. In regulären Eeihen mit Schlitzen parallel zueinander und die Längsachse wie für die Anordnung A oben.

Längs oder seitlich

Längn oder seitlich Hit öffnungen versehener oder gefaserter Film mit der Längsachse der öffnung in Schrägrichtung. Wenn das Polymer durch Strecken orientierbar ist, wird die Zähigkeit des Produktes höher als dies ohne Strecken in der Richtung der Fall wäre, in der es gestreckt worden M

Ähnlich dem nach A.

Überlagerte Schlitse, z.B. + oder X Anordnung wie für A oder B oben, vorzugsweise aber wie für B.

Mit öffnungen versehener ΪΙΙπι mit einem gewebeartigen Auesehen und öffnungen, die wesenttung oder Strecken lieh': größer und in beiden Jiichtun- weniger länglich gen gleichseitig. sind als die für

A oder B oben.

Streckung in Längsrichtung, gefolgt durch Streckung in seitlicher Rich-

D. Ähnlich A oder B oben.

Ähnlich ι ie für C Mit öffnungen versehener Film ähnlich C oben, wobei die öffnungen unregelmäßiger sind.

203884/091 ;

Claims

3.7.1972 V/He - 17 - Ο/ρ 74-54-

Patentansprüche:

Verfahren zum Schlitzen von thermoplastischen Filmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Film mechanisch unter Spannung gesetzt wird, daß der Film mit der Spitze einer "beheizten Klinge gegen einen Trägerbauteil gedrückt wird", während der Film gespannt ist, daß der obere Teil der Klinge auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die höher ist als die Erweichungstemperatur des Filmes, und daß die Spitze nach den Durchdringen des Filmes entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Spannung gesetzte Film durch einen Spalt geführt wird, der zwischen wenigstens einer Hrehbaren Schlitzrolle, die aus einer Vielzahl von gegeneinander versetzten, "beheizten Klingen "besteht, welche in ümfangsrichtung um die Schiitzrolle(n) angeordnet ist, und einem Trägerbauteil ausgebildet ist, das gegen die Rolle drückt, daß die Spitzen in der Klinge auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur des Filmes aufgeheizt werden, und daß der Film mit der Spitze der beheizten Klinge so mit Druck beaufschlagt wird, daß die Klingen durch Schmelzen Schlitze in den Film schneiden.

3» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlitzte Film soweit gestreckt wird, daß die Seiten des Schlitzes sich voneinander trennen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Film einer Richtung rechtwinkelig zur Längsrichtung des Filmes gestreckt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Film in seiner Längsrichtung gestreckt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Film bei einer Temperatur gestreckt wird, die höher ist als die Umgebungstemperatur.

209884/0913

3.7.1972 V/He - 18 - C/p

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Spitze der Klinge und des Filmes so gewählt ist, daß die Seite der Schlitze aneinander anhaften, wobei Adhäsionspunkte längs dieser Seiten ausgebildet werden, und daß beim Strecken zum Trennen der Seiten die Adhäsionspunkte dünne Fäden bilden, welche die durch die Trennung der Seiten entstandene öfAwig überbrücken.

8. Verfahren nach Anspruch 1 ,oder einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in der Längsrichtung des Filmes oder in seitlicher Richtung des Filmes liegen.

9· Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß zwei oder mehr drehbare Schiitzrollon verwendet werden, ua den Film zu schlitzen, und daß die Rollen so auegelegt sind, daß die durch eine Schlitzrolle gebildeten Schlitze zwischen denen einer anderen Rolle liegen.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennsei ch.net', dafl das Trägerbauteil eine drehbare Rolle 1st, und daß die Rolle dadurch gekühlt, daß die Unterseite der Rolle gekühlt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Rolle durch ein Medium geführt wird, das ein Gleitmittel enthält.

12. Einrichtung zum Schlitzen eines thermoplastischen Filmes, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine drehbare SchJifczrolle (20) vorgesehen ist, auf der eine Vielzahl von versetzten Klingen (21) befestigt sind, die in

20988A/0913 bad original

5.7.1972 W/He - 19 - Τ/ρ 74-54

Umfangsrichtung tun die Rolle (20) angeordnet sind, daß ein
Trügebauteil (18) den Film (11) gegen die Spitzen der Klingen (21) drückt, daß eine Vorrichtung den Film durch einen zwischen der drehbaren ßchlitzrolle (20) und dein Trägerbauteil (18)
gebildeten Spalt führt, daß eine Vorrichtung (13, 14) den Film unter Spannung hält, während der Film geschlitzt· wird, daß
eine Vorrichtung (40) die Spitzen der Klingen (21) auf eine
Temperatur über der Erweichungstemperatur des Filmes aufheizt, und daß eine Vorrichtung den Film in einer Richtung rechtwinkelig zur Rotationsachse der Schlitzrolle verschiebt, nüch&ein
der Film geschlitzt worden ist.

IJ. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Trägerbauteil (18) eine drehbare Rolle ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten der Klingen (21) parallel zur Rotationsachse der drehbaren Schlitzrolle (20) und rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung des Filmes verlaufen.

15· Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante einer Jaden Klinge (21) sich über die volle
Breite der drehbaren Schlitzrollo (20) erstreckt.

16. Einrichtungvnach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehneidkanten der Klingen (20) einem kreisförmigen Pfad
folgen, der konzentrisch tun dio drehbare Schlitzrolle angeordnetist derart, daß die ßchlitse parallel zur Bewegungsrichtung des

eich bewegenden Filmsliegen.

17. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 1?, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragerbauteil (18) ein nachgiebiger, hitzebeständiger und im Vergleich zu den Kljjigenspitzen relativ weicher,,. Körper ist. " -■---.·■■: Ms ■ ;^--■

2 0 H 9 8 λ/ 0 - 1- ⁵ BAD ORIGINAL

IB* Filjii, hergestellt nach d«ß T-sx-jJalirea. nach den Patentansprüchen 1 biß 11, dadurch gekennzeichnet, ds.3 öff_nullg_en (50) vorgesehen sind, und daS Adhäsionsstellen längs entgegengesetzter Seiten dieser öffnungen ausgebildet sind, wobei die entgegengesetzten Seiten durch dünne Fäden (53) überbrückt sind.

■503884/031-3 .8AD ORIGINAL

Leerseite