DE2329790C2

DE2329790C2 - Verfahren zur Herstellung von biaxial gereckten Folien

Info

Publication number: DE2329790C2
Application number: DE19732329790
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Inuyama Aichi Arakawa; Shuji Inoue; Tsutomu Isaka
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1972-06-09
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1983-01-13
Also published as: FR2187830A1; CA1035519A; FR2187830B1; DE2329790A1; IT983236B; GB1398476A

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.

Dementsprechend sind sie nur dann brauchbar, wenn sie

geringen Belastungen oder Kräften ausgesetzt werden.

Zur Erhöhung der Festigkeit in MD, d. h. zur Verbes-

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 ...

(2) Zerreißfestigkeit in Ml) mindestens 200 kg/cm\

(3) Zerreißfestigkeit in Ql) mindestens 700 kg/cm^J. (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

(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:

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.

Beispiel I

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-

IClS CHICS I. MlUVItIl t ti I t(w»-.( ··-.

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 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

Tabelle I /'.iSlimriVW^i^il' (VprulpjrhQhpi^nlpl })

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
10^9J	IG"··⁷	I0"-⁵
1,12	1,57	2,35

keines

Beispiel 2

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	l^l',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

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 140^c 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 dim^h "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.

Tabelle III

Folie

Vergleich
C

Vergleich
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

Beispiel 4

(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.

Tabelle IV

Folie

Stärke. Mikron
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

Einrcißverhalten in QD. %
Abziehbeständigkeit, %

Schlagzähigkeit,
kg · cm/25 Mikron

Ungleichmäßigkeit der Stärke
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

Tabelle V

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

Beispiel 6

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

Tabelle Vl

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

Beispiel 7

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

Beispiel 8

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

Tabelle VIII

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/cm^J	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

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von biaxial gereckten Folien, bei denen

(1) Ny- Nx = 6x 1(H - 25 χ !(H

wobei Nx den Brechungsindex In der Maschinenrichtung und Ny den Brechungsindex in der Querrichtung bedeutet;

(2) (Nx i Ny) χ 0,5 - Nz S 0,012

wobei 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 reckt

2 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 tempert

4 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 durchführt

5. 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 hat

6. 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