DE2329790C2 - Verfahren zur Herstellung von biaxial gereckten Folien - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von biaxial gereckten FolienInfo
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Description
Im allgemeinen lassen sich Kunststoffollen leicht In
der Richtung zerreißen, !n der sie gereckt und orientiert
wurden, d. h., Kunststoffolien, die In der Maschinenrichtung bzw. Laufrichtung (nachstehend bezeichnet mit
»MD«) gereckt wurden, lassen sich In MD leicht einreißen, jedoch nur schwierig In Querrichtung (nachstehend
mit »QD« bezeichnet), el. h. Im rechten Winkel zur Laufrichtung.
Kunststoffollen, die sich In der Querrichtung gut einreißen lassen, sind für praktische Zwecke sehr
erwünscht. Beispielsweise werden Klebebander gewöhnlich so hergestellt, duU man einen Klebstoff auf eine
Oberfläche einer Kunststoffolie aufbringt und diese in Maschinenrichtung schneidet. Diese Klebebander sind
sehr brauchbar, wenn sie von Hand leicht eingerissen werden können. Zu diesem Zweck wurden bisher Folien
hergestellt, die durch Recken von ungereckten Folien
aus Polypropylen oder ähnlichem Material' alleine in Querrichtung hergestellt wurden. Diese Folien haben
ίο gute Einreißelgenschaften in Querrichtung, jedoch eine
unzureichende Festigkeit in Masch'nenrichtung.
geringen Belastungen oder Kräften ausgesetzt werden.
sprung der Zugfestigkeit in MD. werden Folien üblicher
Weise biaxial gereckt. Biaxial gereckte Folien lassen sich jedoch von Hand nicht leicht einreißen. Zur Überwindung dieses Nachteils wird eine biaxial gerecKte Folie
häufig mit einem sogenannten Einreißstreifen an der eln
zureißenden Stelle versehen. Das Anbringen eines derar
tigen Einreißsireifens ist jedoch wirtschaftlich unvorteilhaft.
Durch biaxiales Recken einer Kunststoffolie, ζ Β stufenweises biaxiales Recken einer Polypropylenfolie, bei
einem solchen Reckungsverhaitnis in MD. daß ein ungleichmäßiges Einschnüren makroskopisch sich nicht
beobachten läßt, ζ B bei einem Reckungsverhältnis von
höchstens 1.03: I. können die vorgenannten Nachteile
überwunden werden Die erhaltene gereckte Folie ist
jedoch gegenüber Schlageinwirkung in MD sehr schwach
und besitzt für praktische Zwecke eine unzureichende mechanische Festigkeit Bei einem höheren Reckungsverhältnis in MD von beispielsweise 1.03 bis 2.0: I Ist
die mechanische Festigkeit geringer als beim natürlichen
Reckungsverhältnis Es bilden sich zwangsläufig eine
Anzahl von Einschnürungen und deutlichen Unebenheiten in der Stärke der Folie
Beim Recken einer Follenprobp erreicht das Verhältnis der Fläche der ungereckten Pr->be zu. Fläche der gereck
ten Probe einen bestimmten Endwert, der nicht über
schritten wird und jIs natürliche!· Reckungsverhältnis
bezeichnet wird Bei dem zur technischen Herstellung von Folien verwendeten Polyprop>len beträgt dieser
Wert etwa 3.8 oder mehr
Aufgabe der Erfindung ist es. Folien mit guter Festigkeit bei Schlageinwirkung zu schaffen, die sich In Querrichtung leicht 'jnd gerade einreißen lassen
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch I gelöst
Aus der FRPS I3O8 972 sind Folien aus Pnh ,nhylen
und Propylenwachsen bekannt, die 5 bis I5>
Polypropylen enthalten können Dieser Druckschrift Ist nicht zu
entnehmen, daß ganz spezielle Reckverhdltnlsse In
I ängs- bzw Querrichtung vorliegen sollen Die Reckver
hältnlsse von 1.02 bis 2.0: I In Maschinenrichtung und
von 4 bis 20 I in der Querrichtung sind beim erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich
Polypropylen hat vorzugsweise einen Isotaktischen
Index von mindestens 85^ und eine grundmolare Visko
sitätszahl von 1.8 bis 2.8, gemessen In Tetrahydronaph-
thalln bei 135° C. Bei einer grundmolaren Viskositätszahl unter dem angegebenen unteren Grenzwert bilden sich
leicht Einschnürungen beim Recken In MD. Bei einer
grundmolaren Viskositätszahl oberhalb des oberen
Grenzwertes bilden sich leicht Unebenheiten auf der
Oberfläche der ungereckten Folie beim Extrudieren In
der Schmelze, was zu Unebenheiten beim Recken In MD
fuhrt
Von den Äthylenpolymeren wird Polyäthylen mit einer
Dichte von mindestens 0,926 g/cm' und mit einem Molekulargewicht von höchstens 28ΠΟΟΟ, Insbesondere
30 000 bis 150 000 bevorzugt Bei Verwendung eines
Polyäthylens mit geringerer Dichte hat die erhaltene
Folie eine geringere Festigkeit In MD und ichletimrre
Einreißeigenschaften m QD. Außerdem ist der Modul dieser Folie niedrig. Sofern das Molekulargewicht des
Polyäthylens über dem oberen Grenzwert liegt, lassen sich die Polymerisate schlechter vermischen, was zu Ung'eichrnüSisjkeilen
auf der Oberfläche der ungereckten Folie führt. Beim Recken einer solchen Folie bei einem
Reckungsverhältnis unterhalb des natürlichen Reckungsverhältnisses wird die Stärke in der MD ungleichmäßig
und es bilden sich makroskopisch sichtbare laterale Streifen aus.
Ein weiteres bevorzugtes Äihylenpolymerisat ist ein
Propylen-Äthylen-Copolymerisat, das ein Copolymerisat
oder ein Blockcopolymerisat sein kann, und daß die Monomeren In einem Gewichtsverhälinis von 99 : 1 bis
10 : 90. vorzugsweise 99 : 1 bis 30 : 70 enihält. Die grundmolare
V'iskositätszahl dieses Copolymerisate ksnn einen
Wert von 1.6 bis 3,0. vorzugsweise 1.8 bis 2.8 haben
(gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 1350C).
Fin weiteres bevorzugtes Äthylenpolymerisai ist ein Äthylen-Vinylacelat-Copolymerisat mit einem Vinylacetatgchalt
von 25 bis 35. vorzugsweise 2 bis 15 Gew-%, einer Dichte von 0.92 bis 0.96 g/cm' und einem
Schmelzindex von 0.5 bis 6. Bei einem Vin>lacetatgehalt
von weniger als 2 Gew-% Ist das Abziehvcrr.alten der erhaltenen
Folie nicht gut Bei einem Vinylacetatgehalt von mehr als 35 Gew.-'», ist das Aufwickelverhalten der
erhaltenen Folie gut. ihr Einreißverhalten in QD jedoch schlecht und die Festigkeit in der MD vermindert
Außerdem können sich solche Folien in der MD ungünstig verlängern Ein weiteres bevorzugtes Äthylenpolyrnerisat
ist ein Copolymerisat aus Äth>len und dem Metallsal/ einer ungesättigten aliphatischen Carbonsäure.
z. B einem Metallsalz der Methacrylsäure mit einem
Gehalt an diesem Metallsalz von 1 bis 5 Mol- und einem Schmelzindex von 0.1 bis 20. vorzugsweise 0.1 bis
Fin weiteres bevorzugtes Äthyienpolvmerisai ist ein Äthylen-Acrylat-Copolymerisat. ζ B ein Äihylen-Melhacrylsäuremethylester-
oder Äthylen-Atrylsäureäthylester-Copolymerisat
Das bevorzugte Mengenverhältnis der Polymerkomponenten im Gemisch hängt von der Art dieser Polymerkomponenten
ab Bei einem Gemisch aus Polypropylen und Polyäthylen beträgt di»s Mengenverhältnis vorzugsweise
40 60 bis 90 10. insbesondere 60 : 40 bis 90 : 10. Bei Verwendung von zwei verschiedenen Polyäthylenen
wird vorzugsweise eine Polyäthylensorte mit einer Dichte
von 0.926 bis 0.945 g/cm' und die andere Polyäthvleniorte mit einer Dich'e von mindestens 0.946 g/cm' In
einem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 bis PO : 10 verwendet
Bei Verwendung eines Gemisches aus Polypropylen und einem Copolymere aus Äthylen ml' einem oder
mehreren anderen olefinisch ungesättigten polymerlilerbaren
Monomeren, r B einem Propylen-Äthylen-Copolymerisat.
Äthylen- Vinylacetat -Copolymerlsai. einem Copolymerisat aus Äthylen und einem Metallsalz
einer ungesättigten aliphatischen Carbonsaure oder
einem Älhylen-Acrylat-Copnlymerisat, beträgt das Gewichtsverhältnis vorzugsweise 40 : 60 bis 95 : 5. insbesondere
50 : 50 bis 90 : 10. Wenn das Äthylcnpolymerlsat
ein Pronylen-Äthylcn-CniKjlymerisat ist. beträgt das
Gewichtsverhaltnis von Propylen zu Äthylen 40 :60 bis
90 : 10. insbesondere 50 : 50 bis 90 : 10.
Bei Verwendung eines Gemisches aus Polypropylen, einem Propylen-Äthylen-Copolymerisat und Polyäthylen
betrügt das Gewichtsverhaltnis von Polypropylen und Piop/Icn-Äthylen-Copolymerisat zu Polyäthylen (einer
Dichte von mindestens 0,926 g/cm'l vorzugsweise 40 : 60 bis 90 : 10, insbesondere 50 : 50 bis 80 : 20. Ferner
beträgt das Gewichtsverhaltnis des Polypropylens zum
Propylen-Äthyien-Copolymerisai vorzugsweise 10 : 90 bis
70 : 3u.
Die Polymerkomponenten können in an sich bekannter Weise homogen miteinander vermischt werden, ζ Β.
in einem Banbury-Innenmischer, einem Hochleistungsmischer,
Bandschneckenmischer, einer Kugelmühle oder durch Extrudieren in der Schmelze. Gegebenenfalls kann
dem Gemisch ein Zusatzstoff bzw. Verarbeitungshilfsmittel,
z. B. ein Antistatikmittel, ein Pigment, ein Lichtstabilisator, ein Gleitmittel oder ein UV-Absorber, ein
Polyäthylenwachs mit einem Molekulargewicht von 1000
bis 20 000 oder ein Polypropylenwacru mit einem Molekulargewicht
von 1000 bis 20 000 einverleiot werden.
Danach wird das erhaltene Gemisch in an sich bekannter Weise durch eine Breitschlitzdüse zu einer FoIi' oder
durch eine Ringdüse zu einem Folienschlauch verformt. Bei Verwendung einer Breitschlitzdüse wird die erhaltene
Folie abgekühlt und anschließend biaxial gereckt. Das biaxiale Recken kann gleichzeitig oder schrittweise, d. h
zunächst in MD und anschließend In QD oder umgekehrt erfolgen. Beim schrittweisen biaxialen Recken wird
das Recken in der MD vorzugsweise zwischen zwei Walzen, ζ B. geschwabbellen Walzen. Aventurinwal/en oder
feinteilige Füllstoffe enthaltenden Gummiwalzen durchgeführt. Beim gleichzeitigen biaxialen Recken kann die
Zeitverteilung der Reckvorgänge In der MD und der QD beliebig eingestellt werden. Beispielsweise kann das Rekken
in der MD noch fortgesetzi werden, während das Recken in der QD erfolgt, ode; es kann beendet sein
bevor das Recken In der QD vollendet Ist Das biaxiale
Recken kann auch in solcher Weise durchgeführt werden, daß die Folie während ihrer Abkühlung aus dem
geschmolzenen Zustand In der MD bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt und 10° C unterhalb der
Temperatur gereckt wird, bei der die Kristall! ationsgeschwindigkeit
ein Maximum erreicht. ifnd die Folie anschließend In der QD gereckt wird
Beim Folienblasverfahren wird das Gemisch der Polymerkomponenten
gewöhnlich zu einem Schlauch extrudiert. der zum Verfestigen abgekühlt, erneut erhitzt und
in der MD gereckt und Im Umfang aufgeblasen wird. Man kann die Masse auvh In der Schmelze extrudieren
und bei einem geeigneten Blasverhältnis zu einer nlcb·
orientierten Folie expandieren, die anschließend aufgesch'ltzt
ut.d hierauf biaxial gerecki wird.
Die Stärke der nach den vorstehend beschriebenen Methoden erhaltenen Folie vor dem Recken beträgt
gewöhnlich etwa 25 bis 5000 Mikron
Die Folie wird in Maschinenrichtung bei einem Rekkungsverhältnls
vrn 1.02 bis 2.0 I. vorzugsweise 1,05
bis 1.5 : I und in der Querrichtung bei einem Reckungsverhältnis
von 4 bis 20: I, vorzugsweise von 5 bis 10 : 1
gereckt. Vorzugsweise wird das Recken bei einer Verformungsgeschwindlgkelt
In Maschinenrichtung von 5000 bis 3 000 000 Prozent/Min, und in der Querrichtung
von 200 Ks Ό0 000 Prozent/Min, durchgeführ. IV;
Retken kann bei einer Temperatur von 50 bis 160" C, vorzugsweise von 110 bis 150" C durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird die gereckte Folie bei Temperaturen
sun 50 bis 160 C getempert. Das Tempern wird vorzugsweise
bei einer Temperatur zwirnen dem Schmelzpunkt
der I'olymerkomponcnte mit dem tieferen Schmel/punkl und dem Schmelzpunkt der l'olymerkomponcnie mil
dem höheren Schmelzpunkt durchgeführt. Die nach dem erflndungsgemäßen Verfahren hergestellte Folie hai folgende
Eigenschaften:
1I) Oricntlerungsparanieter
a) Ny Nx - 6 χ Hl ' 25 * 10 '. vorzugsweise
7 χ 10 ■' 18 χ 10 ■'.
b) INx ι Ny) χ 0.5 Nz ' 0.012. vorzugsweise
höchstens 0.01:
Nx ist der Brechungsindex in Ml). Ny tier Brechungsindex
in Ql) und Nz der Brechungsindex in senkrechter Richtung
(2) Bruchdehnung in Ml) 150 bis 800 ...
(3) Keine Einschnürung auf der Oberfläche
.\;:!ijr;!e:i; !;;:! die Fu! ic vür.'Uüswilso folgende Eigenschaften:
(I ι Bruchdehnung in Ql) höchstens 120 ...
(I ι Bruchdehnung in Ql) höchstens 120 ...
(2) Zerreißfestigkeit in Ml) mindestens 200 kg/cm\
(3) Zerreißfestigkeit in Ql) mindestens 700 kg/cmJ.
(A) Arbeit beim Einreißen durch Schlag In MD:
1.5 his 50 kg · cm. vorzugsweise 4 bis 30 kg cm
(5) Schlagzähigkeit: 0.7 bis 7.0 kg ■ cm/25 Mikron. :<>) Stärke der Folie: 5 bis 200 Mikron.
Bei einer Schlagzähigkeit von 0.7 bis 1.5 kg cm/25 Mikron kann die Folie leicht von Hand zertrennt werden.
Bei einer Schlagzähigkeit von 1,5 bis 7 kg cm/Mikron kann die Folie mechanisch geschnitten werden
Bei Verwendung beispielsweise eines Gemisches von Polypropylen und Polyäthylen mit einem Polyäthylengehalt
von weniger als 10 Gew.-1V erhält man. selbst wenn die Folie in MI) gereckt wird, eine Folie mit unzureichender
Dehnung in MD, die der Schlageinwirkung in MI) nicht widerstehen kann. Bei einem Polyäthylengehalt
über 60 Gew.-^ wird die Zerreißfestigkeit in MD stark vermindert und die erhaltene Folie ist so weich,
daß sie durch Zug in MD verlängert wird und ihre EInreißeigenschaften
in QD sich stark verschlechtern.
Jedenfalls sind die Reckungsbedingungen im erfindungsgemäßen Verfahren nicht kritisch. Auch die Wärmebehandlung
bzw. das Tempern nach dem Recken ist nicht von entscheidender Bedeutung. Ein großer Wert
für Ny - Nx kann bessere Einreißeigenschaften in QD jedoch eine niedrigere Festigkeit in MD hervorrufen.
Dieser Wert hängt vom beabsichtigten Verwendungszweck ab und wird entsprechend eingestellt.
Die gereckte Folie der Erfindung kann durch Aufbringen eines Klebstofles zu Klebeband verarbeitet werden.
Ferner kann auf die Folie unter vermindertem Druck ein Metall aufgedampft werden unter Bildung z. B. eines
Aufklebers oder Adressierstreifens. Schließlich kann die Folie z. B. mit einem Papier, einem Gewebe oder einem
Faservlies kaschiert werden. Man erhält auf diese Weise einen Schichtstoff, der sich leicht zerreißen läßt.
Die Erfindung wird durch die Beispiele weiter erläutert. Die physikalischen Eigenschaften der Folien werden
wie folgt bestimmt:
(1) Brechungsindex:
Der Brechungsindex wird mit einem Refraktometer nach Abbe bei 20° C gemessen.
(2) Die Schlagzähigkeit wird bei 20° C und 65% relativer
Feuchte bestimmt.
(3) Die Zerreißfestigkeit und Bruchdehnung werden an 20 mm breiten und 100 mm langen Proben bei einer
Zuggeschwindigkeit von 200 mm/Minute bei 20 C und 65". relativer Feuchtigkeit mit einem /ugfestigkeilsprülgeral
nach Schopper bestimmt
(4) Finreißverhalten in QI):
Eine Probe der Folie wird parallel zur MI) und 50 mm hreit ausgeschnitten. Das Einreißen wird 100
mal bei 20 C versucht Der Prozentsatz der erfolgreichen
Finrclßversuche gibt das Einreißverhalten In Ql) wieder Die Probe der Folie wird an der Kante
einer Papierschachtel befestigt und es wird eine Schlagkraft angewendet, um die Folie an dieser
Kante einzureißen.
(5) Ungleichmäßige Stärke:
Die Stärke einer Probe der Folie wird kontinuierlich
mittels eines kontinuierlich arbeitenden Stärkemessers bestimmt Das Stärkeprofll der Folie wird graphisch
aufgetragen, und die durchschnittliche Stärke (x) wird auf der Integralen Fläche bestimmt. Die
werden ebenfalls bestimmt Die Ungleichmäßigkeit
(L) wird nach folgender Gleichung berechnet:
T- T'
U=- ·_-— < KlO CVI
χ
χ
(6) Abzlehbeständlgkelt:
Eine Probe der Folie wird auf ein handelsübliches Klebeband bei 20 C und 65\. relativer Idichtigkeit
aufgeklebt und dreimal mit einer Gummiwalze gewalzt. Nach 5 Minuten wird die Folie rasch von
dem Klebeband In einem Winkel von 180 in MD
abgezogen. Die Prüfung erfolgt zehnmal und die Einrelßzelt (x) wird bestimmt. Die Abziehbeständigkeit
(R) wird nach folgender Gleichung berechnet:
R = (10 - χ) χ 'n χ 100 (%)
(7) Der Schmelzindex wird nach ASTM-D-1238-57T
bestimmt.
(8) Arbeit zum Einreißen durch Schlag in MD:
Dieser Wert zeigt die Einreißeigenschaft einer Folienprobe nach Einwirkung einer Schlagkraft und er wird folgendermaßen bestimmt:
Dieser Wert zeigt die Einreißeigenschaft einer Folienprobe nach Einwirkung einer Schlagkraft und er wird folgendermaßen bestimmt:
In den Zeichnungen erläutert Flg. 1 In Steltenanslcht
einen Apparat zur Bestimmung der Arbeit zum Einreißen durch Schlag In MD und Flg. 2 Ist eine
Draufsicht dieses Apparats. Auf dem Stativ (1) ist senkrecht ein Träger (2) befestigt. Am Oberteil des
Trägers (2) befindet sich der Drehpunkt (3) eines Pendels (4) mit einem Schlagblock (5), auf dem Träger
(6) ist eine Schneideinrichtung (7) befestigt, und eine Probe der Folie (8) wird auf der Grundplatte
(10) angeordnet und durch das Loch der Schneideinrichtung (7) geführt. Beide Enden der Folie werden
mittels des Stifts (9) miteinander befestigt. Das Pendel (4) übt beim AuftrefTen auf den Stift (9) eine
Schlagkraft aus, wodurch die Folie an dem Teil, der mit der Schneideinrichtung (7) in Berührung steht,
eingerissen werden kann. Der Versuch wird zehnmal wiederholt. Der Einreißprozentsatz (δ) wird nach folgender
Gleichung berechnet:
δ = ixl00(%)
Die Energie (E) wird nach folgender Gleichung berechnet. In der h die Höhe des in Flg. 1 gezeigten
Schiägbiocks (5) und W das Gewicht des Schiagblocks
bedeutet:
E= W- h.
Die Beziehung von ά und F wird F graphisch aufgetragen
und der Wert F Im Falle von <i = 60 wird darauf
abgelesen und als llnrelUarbeit durch Schlag in MI) genommen
Gewöhnlich liefert eine In herkömmlicher Welse
gereckte Folie folgenden Wert bei ο = 60:
l'rilaxlal gereckte Folie: F = 0.7 bis 1.2 kg cm
hl ι-IaI gereckte Folie: F = 50 kg · cm.
Die gereckte Folie der Erfindung zeigt gewöhnlich einen Wert von E = 1.5 bis 50 kg cm.
l'rilaxlal gereckte Folie: F = 0.7 bis 1.2 kg cm
hl ι-IaI gereckte Folie: F = 50 kg · cm.
Die gereckte Folie der Erfindung zeigt gewöhnlich einen Wert von E = 1.5 bis 50 kg cm.
Ml Teile Polypropylenpcllcis mit einem isotaktischen
Index von 89·., und einer grundmolarcn Vlskositälszahl.
gemessen hei 135 C in Tclrahydronaphthalln
\on 2.1 sowie 40 Teile Polyäthylen mit einer Dichte von 0.955 g/cm1 und einem Schmelzindex von 0.4 werden
mitcln Mider vermischt Das erhaltene Gemisch wird mil-
Vn-.'.rr. ·.·;::■ ?!"■:! 2.5 mm Durch-
messer extruilierl Die Fällen werden in Fängen von
3.5 mm zerschnitten und mit einem Extruder mit einer Breitschlitzdüse in der Schmelze zu einer Folie extrudiert
Die erhaltene ungereckte Folie mit einer Stärke von 500 Mikron wird mit einem Antistatikmittel (N.N-Bls-|2
hydroxyäthyll-alk.lamln) in einer Menge von 0.7 Gew.- \., bezogen auf das Gemisch versetzt utid anschließend
schrittweise In MD bei 140 C und in QD bei 155" C
gereckt, /um Recken in MD werden Aventurinwalz.en verwendet, und zum Recken in QD wird ein Spannrahmen
verwendet. Die Eigenschaften der gereckten Folie sind In Tabelle I zusammengefaßt.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1. jedoch unter Ver-
In gleicher Weise wie in Beispiel 1. jedoch unter Ver-
in wendung von 40 Teilen Polyäthylen mit einer Dichte von
0.912 g/cm' anstelle des Polyäthylens hoher Dichte wird eine gereckte Folie hergestellt. Die Reckbeillngungen
und die Fügenschallen der gereckten Folie sind in Tabelle I zusammengefal.lt (Verglelchsbeispiel I).
i> In gleicher Weise wie In Beispiel I. jedoch unter
Anwendung unterschiedlicher Rc.kverhaltnissc. wird eine gereckte Folie hergestellt. Die Reckungshedingungi-n
und die Eigenschaften der gereckten Folie sind in
2i) Aus den Ergebnissen in Tabelle I Ist ersichtlich, dalJ
die F.inreißeigenschafien der Folie des Beispiels I In Ql)
wesentlich besser sind als bei den Folien der Vergleichsbeispiclc
I und 2
T.iiielle I
I nlie
Ucispiel I
Vergloichsbijispie! I
Vergleichsbeispiel 2
MD-Reckungsverhältnis | MD (%/min) | ■ cm |
QD-Reckungsverhaltnis | QD (%/min) | |
Verformungs | ||
geschwindigkeit beim | ||
Recken | ||
Ny - Nx (X 10') | MD | |
(Nx + Ny) x 0,5 - Nz | OD | |
Zerreißfestigkeit, | MD | |
kg/cm-1 | OD | |
Bruchdehnung, | Arbeit zum Einreißen durch Schlag in | |
MD, kg · cm | ||
F.inreißverhalten in QD. % | ||
Abziehbestiindigkeit, % | ||
Oberflächenwiderstand, Ω | ||
Schlagzähigkeit | ||
kg ■ cm/25 Mikron | ||
Einschnüren | ||
1,2 | 1,2 | 2.5 |
7,5 | 7,5 | 7,5 |
50 000 406 |
50 ooo 406 |
375 000 850 |
10,0 | 9.3 | 4,0 |
0,0073 | 0.0065 | 0,0190 |
280 1 140 |
210 960 |
305 1 120 |
650 60 |
850 80 |
120 65 |
10,8 | 41 | 51 |
100 | 40 | 0 |
90 | 100 | 100 |
109J | IG"··7 | I0"-5 |
1,12 | 1,57 | 2,35 |
keines
keines
keines
Gemäß Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von isotaktischem Polypropylen mit einer grundmolaren Viskositätszahl
von 2,3 und einem isotaktischen Index von 95ΐ und Polyäthylen einer Dichte von 0,96 g/cm' und
einem Schmelzindex von 0,4 und in verschiedenen Mischungsverhältnissen werden gereckte Folien hergestellt,
deren Eigenschaften in Tabelle II zusammengefaßt sind. Die Folien Nr. 2 bis 4 erläutern die Erfindung, wahrend
die Folie Nr. 1 und 5 Vergleichsfolien darstellen. Aus den Ergebnissen in Tabelle Il Ist ersichtlich, daß die
Folien Nr. 1 bis 4 im Gegensatz zur Folie Nr. 5 gute Einreißeigenschaften aufweisen. Die Folie Nr. i hat jedoch
eine niedrige Bruchdehnung in MD und bei ihrer Verwendung zur Herstellung von Klebeband kann sie der
Zugspannung in MD beim Aufspulen nicht widerstehen.
ίο
Tabelle 2 | Ml) (%/min) QD ("n/min) |
Mikron | Vergleich I |
in | ■j | 'Jl | 4 | Vergleich > |
Folie | 10 : 0 | (> : I | 6 : 4 | 4 : 6 | 2 : S | |||
PP : PIi. Ciewichlsverhiiltni: | 50 000 2 500 |
50000 2 500 |
50000 2 500 |
50 000 2 500 |
50 000 2 500 |
|||
Verfomiungs- geschwindigkcii beim Recken |
MD QD |
28 | 14 | K) | 6.0 | 4.2 | ||
Ny - Nx (x 10 ■') | MD QI) |
0.018 | 0.014 | 0.007 | 0.006 | 0.005 | ||
(Nx » Ny) x 0.5 - N/ | Arbeit beim Einreißen durch Schlau in MD. kg · cm |
350 1 600 |
340 1 030 |
300 l)M) |
270 720 |
240 460 |
||
/erreiül'estigkeil. kg/cm1 |
Einreißverhalten in QD.".. | 20 40 |
160 50 |
650 60 |
"20 (>S |
SIO | ||
Hruchdehnung, | Abziehbestiindigkeit, ",. | 1.0 | 2.8 | 1.8 | 14.1 | ll',5 | ||
Schlagzähigkeit, kg ■ cm/25 | K)O | 100 | 100 | 83 | 15 | |||
Einschnüren | 0 | 70 | W | 100 | 100 | |||
0.45 | 1.03 | 1.27 | 1.55 | |||||
keines | keines | keines | keines | |||||
Anmerkung: PP = Polypropylen
PI: = Polyäthylen
PI: = Polyäthylen
Β·?ι -ri-1 3
(1) 60 Teile isotaktisches Polypropylen mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 2.1 und einem isot.iklischen
Index von 95".. sowie 40 Teile oines Athylen-Propylen-Copolymerlsats
mit einem Athylengehalt von 2.4 Gew.-",, werden miteinander vermischt. Das erhaltene
(iemisch wird in der Schmelze durch eine Breitschlitzdüse
zu einer Folie mit einer Stärke von 500 Mikron extrudiert. Die ungcreckte Folie wird in MD hei 140 C
bei einem Reckungs\erhältnis von 1.2: 1 und mit einer Verformungsgeschwindigkeit von 50 000 Pn . nt/Mln.
und hierauf in QD bei 140 Γ und bei einem Reckungsverhältnis
von 8 : I und einer Verlormungsgeschwindigkeit von 2500 Prozent/Min gereckt um! anschließend
10 Sekunden bei 155 C getempert Man erhält eine
gereckte Folie ».-I«.
(2) Das Gemisch der in (1) genannten Polymerkomponenten wird durch eine Breitschlitzdüse zu einer 750
Mikron starken Folie extrudiert. Die ungereckle Folie wird in MD bei 140 C und bei einem Rcckungsverhähnis
von 1.5: 1 und mit einer Verfnrmungsgeschwindigkeil
von 62 500 Prozent/Min, und anschließend in QD bei 140c C und einem Reckungsverhältnis von 8:1 mit
einer Vcrformungsgcsehwindlgkeil von 3125 Prozent/Min,
gereckt und danach 10 Sekunden bei 155° C getempert. Man erhält eine gereckte Folie «B«.
(3) Das in (Π genannte Isotaktische Pol>
propylen wird in dimh "Ί- Breitschlitzdüse zu einer 500 Mikron starken
Folie eximdleri. Die ungereckle Folie wird bi.ixuil
gereckt und genial) (D getempert. Man erhält eine gereckte Folie »("«.
(4) Das in (I) genannte isotaktische Polypropylen wird S-. durch eine Breitschlitzdüse zu einer 1000 Mikron starken
Folie extrudiert. Die ungereckte Folie wird in MD bei
140 C und bei einem Reckungsverhältnis von 2 : 1 und mit einer Verformungsgeschwindigkeit von 8R 300
Prozent/Min, und hierauf in QD bei 140 C und einem
ι» Reckungsverhältnis von 8 : 1 und einer Verformungsgeschwindigkeit
von 4170 Pro/ent/Mm. gereckt und anschließend 10 Sekunden bei 155" C geten.pert. Man
erhält eine gereckte Folie >■/)".
Die Figenschaften der Folien I. B. C und Λ>
sind in
ι=. Tabelle III zusammengefaßt. Die Folien .4 und B
erläutern die Erfindung. Sie haben ausgezeichnete Einrelßeigcnschaften
in QD. gute Abziehbeständigkeit und Bruchdehnung in MD. Die aus Polypropylen hergestellte
Folie (" hat einen Ny-Nx-Wert außerhalb der Erfin-
w dung, sie hat eine schlechtere Aufwickeleigenschaft in
MD und eine niedrige Bruchdehnung in MD. Die Polypropylenfolie D hat einen Ny-Nx-Wert innerhalb des
Bereichs der Erfindung, ihre Stärke ist jedoch ungleichmäßig,
sie liefert keine gleichmäßig gereckte Folie, und das Einreißverhalten in QD ist schlecht.
Folie
Vergleich
C
C
Vergleich
Π
Π
Stärke, Mikron | MD | 58 | 58 | 57 | 37 |
Ny - Nx (X ΙΟ'3) | QD | 10 | 9,1 | 26 | 18 |
(Nx + Ny) x 0.5 - Nz | o.oo7: | 0,0077 | 0,0110 | 0.0123 | |
Zerreißfestigkeit, | 320 | 350 | 360 | 380 | |
kg/cin2 | 930 | 1200 | 1600 | 2 100 | |
noch Tabelle 111 | Λ | 630 | ± 4 | H | 450 | Voi._1p eh C |
la | Vrri-hnh 1) |
ia |
Folie | 7.8 | keines | 2.6 | 30 | 120 | ||||
Bruchdehnung, % Ql) | 100 | 90 | 1.2 | 48 | |||||
Arbeit beim Einreißen durch Schlag in MD, kg ■ cm |
100 | 100 | 100 | 0 | |||||
Einreißverhalten in QI). % | 1,10 | 2.46 | 5 | 100 | |||||
Abziehbeständigkeit, % | ± 7 | 0.38 | 3,59 | ||||||
Schlagzähigkeit, kg · cm/25 Mikron |
keines | ± 10 | ± 48 | ||||||
Ungleichmäßigkeit der Stärke in MI), % |
|||||||||
Einschnüren | |||||||||
(I) Hin Gemisch aus 100 Teilen Polypropylen mit einer
grundmolaren Viskosltätszahl von 1,9 und einem Isotakllschen
Index von 95\. und 3 bzw. 10 Teilen eines Aihylen-Vinylacetai-Copolymerlsats
mit einem Äthylengehalt von 48 (icw.-'i, wird durch eine Breitschlitzdüse in der
Schmelze zu einer Folie mit einer Stärke von 500 Mikron extrudlert. Die ungereckte Folie wird in MI) bei 135'C
und bei einem Reckungsverhältr<is von 1,2: 1 mit einer
Verformungsgeschwindigkeit von 120 000 Prozent/Min, und in QD bei 135" C und bei einem Reckungsverhältnis
von 8 : 1 bei einer Verformungsgeschwindigkeit von 3500 Prozent/Min, gereckt und anschließend 10 Sekunden bei
I45= C getempert. Die mit 3 bzw. 10 Teilen des Äthylen-Vinylacetal-Copolymerisats
erhaltenen Folien werden nachstehend als Folie »/:'« und »/■'« bezeichnet.
(2) Hin Gemisch aus 100 Teilen des In (1) verwendeten
Polypropylens und 10 Teilen des in (I) verwendeten Äihylen-Vinylacetat-Copolymerisals werden durch eine
Breitschlitzdüse in der Schmelze /u einer 1900 Micron
starken Folie extrudiert Die ungereckte Folie wird in MI) bei 135'C und bei einem Reckungsverhältnis von
4: I mit einer Verformungsgesehwindigkeit von
3 750 000 Prozent/Min, und In QD bei 135' C bei einem
Reckungsverhäitnis von 8 : 1 und bei einer Verformungsgeschwindigkeit von 11667 Prozent/Min, gereckt und
anschließend 10 Sekunden bei 1450C getempert. Man
erhält eine Folie »("/■>. Die Eigenschaften der Folien F., Γ
und (i sind in Tabelle IV zusammengefaßt.
Folie
Stärke. Mikron
Ny - Nx(X 10"3)
(Nx + Ny) χ 0.5 - Nz
Ny - Nx(X 10"3)
(Nx + Ny) χ 0.5 - Nz
Zerreißfestigkeit, MD
kg/crr^ QD
Bruchdehnung. % MD
Arbeit beim Einreißen durch Schlag
in MD, kg · cm
in MD, kg · cm
Einrcißverhalten in QD. %
Abziehbeständigkeit, %
Abziehbeständigkeit, %
Schlagzähigkeit,
kg · cm/25 Mikron
kg · cm/25 Mikron
Ungleichmäßigkeit der Stärke
in MD. %
in MD. %
58 | 58 | 39 |
10.5 | 8,6 | 13 |
0.0070 | 0,0071 | 0,0125 |
260 | 220 | 590 |
900 | 730 | 1060 |
650 | 670 | 330 |
11.3 | 13,5 | - |
100 | 90 | 0 |
100 | 100 | 100 |
2,07 | 4,22 | 10,6 |
± 6
± 9
± 7
B e! s π i p.! 5
Ein Gemisch aus 50 TeMen isotaktischcrn Polypropylen
mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 2,0, bestimmt in Tetrahydronaphthalin bei 135° C, 10 Teilen
Polyäthylen einer Dichte von 0,96 kg/cm! und eine^r.
Schmelzindex von 0,04 sowr- ·η) Teilen eines Äthylen-Propylen-Copoiymerisats
mit einem Ali: üü^hait vor· 2
Gew.-% wird durch ?me üreSischützdüse in der 'ichrr.i.: ■
zu einer 980 Mikron starken FcMz exirudiert. Die ungereckte
Foiie wird in MD be! 140' O und bei einem Rekkungsverhältnis
von 1,8:1 mit einer Verformungsgesehwindigkeit von 480 000 Pro7en;/M:n. und in QD bei
140° C und einem ReekungsverhäUiiis von 9: 1 und bei
einer Verformungs^cr1'.·.··· -,.hfckei.t von 40ün Prozent/Min.
geulkt. Man ετηίϋ eine cö Mikron starke
Folie V1 eln-.-n \. zn tür Vy - Nx und (Γ.Ά + Ny) χ 0.5 ~v'i
vers ' χ lü"·.
Vergleich
Gemäß Beispiel 5, jedoch unter Verwendung von isolaktischem Polypropylen allein, wird eine Folie hergestellt, die in MD bei einem Reckungsverhältnis von 4:1
und einer Verfonrungsgeschwindigkeit von 3 750 000
Prozent/Min, und in QD bei einem Reckungsverhältnis
von 8,5: 1 und bei einer Verformungsgeschwindigkeit
von 11 670 Prozent/Min, gereckt wird. Man erhalt eine
60 Mikron starke Folie mit einem Wert für Ny - Nx von 13,4 χ 10-3 und für (Nx + Ny) χ 0,5 - Nz von 3,1 χ 1(H.
Die Eigenschaften der erhaltenen gereckten Folien sind in Tabelle V zusammengefaßt.
Folie |
MD
QD |
Beispiel 5 |
Vergleich 5 |
Zerreißfestigkeit,
kg/cm2 |
MD
QD |
470
1450 |
12üü
2 300 |
Bruchdehnung,
% |
Arbeit beim Einreißen durch Schlag
in MD. kg · cm |
370
55 |
120
80 |
Einreißverhalten in QD, % | 22 | - | |
Ab/iehbeständigkeit, % | 100 | 0 | |
Schlagzähigkeit,
kg · cm/25 Mikron |
90 | 100 | |
4.0 | 8,3 | ||
Ein Gemisch aus 90 Teilen Isotaktischem Polypropylen
,Tii· einer grundmolaren Viskositätszahl von 2,5 und 10
Teilen eines Äthylen-Fropylen-Copolymerisats mit einem Äthylengehalt von 60 Gew.-% wird durch eine
Breitschlitzdüse in der Schmelze extrudiert. Die erhaltene ungereckte Folie wird bei 140° C gleichzeitig in MD
bei einem Reckungsverhältnis von 1.2 : 1 und einer Verformungsgeschwindigkeit von 20 000 Prozent/Min und
in QD bei einem Reckungsverhältnis von 7,5 : 1 und
einer Verformungsgeschwindigkeil von 325 Prozent/Min, gereckt. Man erhält eine 70 Mikron starke
Folie.
Verjl.-Uh
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6, jedoch unter Verwendung von Polypropylen allein und einer Recktnmperatur von 3° C Ober der von Beispiel 6 wird eine 70
Mikron starke Folie hergestellt.
Die Eigenschaften der Folien sind in Tabelle VI zusammengestellt.
Folie | Beispiel 6 |
Vergleich |
Stärke, Mikron | 70.5 | 70,3 |
Ny - Nx(X 10 J) | 10 | 23 |
(Nx + Ny) x 0.5 - Nz | 0,008 | 0,014 |
Zerreißfestigkeit. MD
kg/cm3 QD |
235
920 |
285
1350 |
Arbeit beim Einreißen durch Schlag
in MD. kg · cm |
14 | 0.9 |
Einreißverhalten in QD, % | 100 | 100 |
Abziehbeständigkeit, % | 14 | 0.9 |
Schlagzähigkeit,
kg ■ cm/25 Mikron |
1.8 | (1.4 |
Gemäß Beispiel 1 wird ein Gemisch aus Isotaktischem
Polypropylen mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 2.2 und einem Isotaktischen Index von 95%, ein
Äthylcn-Propylcn-Random-CopolymerisiU mit einem
Athylengehalt von A Gew-%, einem Polyäthylen mil
einer Dichte von 0,94 g/cm' (mittlere Dichte) und ein
Polyäthylen mit einer Dichte von 0.96 g/cm' (hohe
Dichte) im Gewlchtsvcrhilltnis 30 : 30 : 20 : 20 In der
Schmelze /n einer Folie cxlruillcrt. Die ungereckte Folie
wird zu cinci 70 Mikron starken InIIe gereckt. Die dnc
Oberfläche der Folie wird eingefärbt und nni
Klebstoff beschichtet. Auf die andere Oberfläche wird ein
Muster aufgedruckt. Die erhaltene Klebefolie kann von μ Hand /u beliebigen Größen eingerissen werden
Vergleich
Auf die gleiche Welse wie In Beispiel 7. jedoch unter
Verwendung von Isolakllschem Polypropylen allein, wird
μ eine Folie hergestellt.
Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind In
Tabelle VII zusammengefaßt.
Tabelle VII | 23 29 | Arbeit beim Einreißen durch Schlag | 790 | 16 | |
15 | Folie | in MD, kg · cm | |||
Stärke, Mikron | Schlagzähigkeit, kg | Vergleich | |||
Ny - Nx(X 10"3) | kg · cm/25 Mikron |
Beispiel
7 |
70,3 | ||
(Nx + Ny) x U.5 - Nz | Ungleichmäßigkeit der Stärke in I | 71 | 20,0 | ||
Zerreißfestigkeit, MD | 11,0 | 0,010 | |||
kg/cm2 QD | 0,009 | 356 | |||
Bpjchdehnung, | 265 | 1485 | |||
% MD | VID, % | 1075 | 10 | ||
5° C | 320 | 530 | |||
QD | 200C | 610 | 680 | ||
400C | 750 | 35 | |||
200C | 95 | 0,8 | |||
13,0 | |||||
0,32 | |||||
1,58 | |||||
± 9,5 | |||||
± 2,5 | |||||
70 Teile Isotaktisches Polypropylen mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 2.1 und einem Isotaktischen
Index von 901*. sowie 30 Teile eines Copolymerisats aus
Äthylen und dem Zinksalz der Maleinsäure vom Schmcl7index 2 werden zunächst in einem Extruder bei
270° C vorgemischt und zu 2.5 mm dicken Fäden extrudiert. Die Fäden werden in Längen von 3.5 mm zerschnitten und mittels eines Extruders mit einer RingdOse
bei 275° C in der Schmelze extrudlert. Nach dem Abkühloi wird der erhaltene Folienschlauch mit einer Infrarotlampe erhitzt und bei 145° C in MD bei einem Rekkungsverhallnis von 1.3:1 und einer Verformungsgeschwindigkeit von 50 000 Prozent/Min gereckt. Der
gereckte Folienschlauch wird aufgeschlitzt und dann in Querrichtung im Spannrahmen bei einem Reckungsverhältnis von 8.5 : 1 und einer Verformungsgeschwindigkeit von 410 Prozent/Min gereckt. Die erhaltene biaxial
gereckte Folie wird hierauf 10 Sekunden bei 155° C
getempert und nach dem Abkahlen beidseitig einer Coronaentladung ausgesetzt.
Die erhaltene gereckte Folie wird auf der einen Seite
mit 50 Mikron starkem Ccllulosepapler und auf der anderen Seite mit Polyäthylen in einer Stärke von 10 Mikron
kaschiert. Man erhält ein bedruckbares und heiß siegelbares Folienmaterial.
Die Eigenschaften der unbehandeltcn und der verarbeiteten Folie sind in Tabelle VIII zusammengefaßt.
Folie |
MD
QD |
Hierzu |
unbehandcltc
Folie |
verarbeitete
Folie |
Stärke. Mikron |
MD
QD |
70 | 132 | |
Zerreißfestigkeit.
kg/cmJ |
Arbeit beim Einreißen durch Schlag
in MD. kg ■ cm |
290
1250 |
166
685 |
|
Bruchdehnung.
% |
Einreißverhalten in QD, % |
580
60 |
620
63 |
|
Abziehbeständigkeit, % | 16.5 | 11.3 | ||
Schlagzähigkeit,
kg cm/25 Mikron |
.00 | 90 | ||
100 | 10(1 | |||
1.25 | ||||
1 Blatt Zeichnungen | ||||
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Verfahren zur Herstellung von biaxial gereckten Folien, bei denen(1) Ny- Nx = 6x 1(H - 25 χ !(Hwobei Nx den Brechungsindex In der Maschinenrichtung und Ny den Brechungsindex in der Querrichtung bedeutet;(2) (Nx i Ny) χ 0,5 - Nz S 0,012wobei Nz den Brechungsindex in der senkrechten Richtung darstellt und Nx und Ny die vorstehende Bedeutung haben;(3) die Bruchdehnung in der Maschinenrichiung 150 ~ 800 Prozent beträgt und(4) auf der Oberfläche der Folien praktisch keine « .nschnürungen sind,dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus Polypropylen und wenigstens einem Äthylenpolymer oder einem Copolymerisat aus Äthylen mit Propylen. Vinylacetat, Acrylat oder einem Metallsalz einer ungesättigten aliphatischen Carbonsaure im Gewlchisverhälinls von 40 it 60 bis 90 zu 10 schmelzextrudlert und die ungereckte Folie In Maschinenlichtung bei einem Reckungsverhaitnis von 1.02 bis 2.0 zu I und in der Querrichtung bei einem Reckungsverhaitnis von 4 bis 20 zu 1 reckt2 Verfahrer, nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man die Folie zu-1chst in Maschinenrichtung und anschließend in Querrichtung reckt.3 Verfahren nach Anspruch ! dadurch gekennzeichnet, daß man die gereckte Folie bei Temperaturen von 50 bis 160' C tempert4 Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß man das Tempern bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt der Polymerkomponente mit dem tieferen Schmelzpunkt und dem Schmelzpunkt der Polymerkomponente mit dem höheren Schmelzpunkt durchführt5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Recken eine Folie mit einer Stärke von 25 bis 5000 Mikron einsetzt und die biaxial gereckte Folie eine Dicke von 5 bis 200 jim hat6. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß man das Recken bei einer Verformungsgeschwindigkeit In der Maschinenrichiung von 5000 bis 3 000 000 Prozent/Min und In der Querrichtung von 200 bis lOOOOO Prozent/Min, durchführt.7 Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus Polypropylen und einem Polyäthylen reckt
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---|---|---|---|
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JP10833772A JPS5621581B2 (de) | 1972-10-27 | 1972-10-27 | |
JP73663A JPS5317632B2 (de) | 1972-12-27 | 1972-12-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2329790A1 DE2329790A1 (de) | 1973-12-20 |
DE2329790C2 true DE2329790C2 (de) | 1983-01-13 |
Family
ID=27274553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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DE (1) | DE2329790C2 (de) |
FR (1) | FR2187830B1 (de) |
GB (1) | GB1398476A (de) |
IT (1) | IT983236B (de) |
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CA2017698C (en) * | 1989-06-07 | 1999-11-09 | Peter Breidt, Jr. | Process for producing thermoformable polypropylene films and sheets |
DE19842376A1 (de) | 1998-09-16 | 2000-03-23 | Hoechst Diafoil Gmbh | Biaxial orientierte Polypropylenfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
Family Cites Families (1)
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-
1973
- 1973-06-11 IT IT101573A patent/IT983236B/it active
- 1973-06-11 GB GB2767873A patent/GB1398476A/en not_active Expired
- 1973-06-11 CA CA173,678A patent/CA1035519A/en not_active Expired
- 1973-06-12 FR FR7321259A patent/FR2187830B1/fr not_active Expired
- 1973-06-12 DE DE19732329790 patent/DE2329790C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2187830A1 (de) | 1974-01-18 |
CA1035519A (en) | 1978-08-01 |
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GB1398476A (en) | 1975-06-25 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
D2 | Grant after examination | ||
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