DE2428192A1

DE2428192A1 - Verfahren zur herstellung von gereckten bahnen aus kunststoffen

Info

Publication number: DE2428192A1
Application number: DE19742428192
Authority: DE
Inventors: Leonard Leese; Donald Cameron Nicholas; Gordon Charles Robert Smith; Geoffrey Frederick Stokes
Original assignee: Bakelite Xylonite Ltd
Current assignee: BXL Plastics Ltd
Priority date: 1973-06-13
Filing date: 1974-06-11
Publication date: 1975-01-09
Also published as: GB1490512A; CA1062427A; IT1013458B; JPS626976B2; NL7407929A; FR2233163A1; JPS5069176A; FR2233163B1; BE816311A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER D3.-IUG. SCHONWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH DIPL.-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 10.Juni Ke /Ax

Bakelite Xylonite Limited, Enford House, 139, Marylebone Roar¹, London, HWl 5QE, England

Verfahren zur Herstellung von gereckten Bahnen aus

Kunststoffen

Die deutsche Patentanmeldung P 23 29 939.0 der Anmeläerin beschreibt eine Vorrichtung zum Herstellen von gerechten Materialballen mit zwei an beiden Seiten der zu reckenden Materialbahn umlaufenden Gliederketten, von denen, jede eine Anzahl von in Abständen längs jeder Kette angeordneten Greifvorrichtungen trägt, mit ersten und zweiten Pührungsmitteln für jede Kette, mit denen die jeweilige Kette längs eines geschlossenen Wege3 so geführt wird, daß der Faltungsgrad der Kettenglieder und damit auch die Entfernung zwischen benachbarten Greifvorrichtungen an verschiedenen Stellen verändert werden kann, mit an jedem Kettenglied befestigten ersten und zweiten !Führungsteilen, die jeweils in die ersten bzw, zweiten Führungsmittel eingreifen, und mit Bauteilen, die die Greifvorrichtung en veranlassen, die Materialbahn an einer gewünschten Stelle längs des Weges jeder- Kette zu ergreifen und festzuhalten und die Bahn an einer zweiten gewünschten Stelle längs des Weges jeder Kette freizugeben. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes erste Führungsteil als ein mit Rädern versehener Schlitten ausgebildet ist, der auf den ersten Führungsmitteln so läuft, daß jeder Wagen sich längs

seines zugehörigen ersten Führungsmittel, auf dem die Bäder rollen, bewegen kann, während er durch die Reaktion zwischen Rädern und ersten Führungsmitteln gegen Drehung um drei senkrecht zueinander stehende Achsen gesichert ist. Bei dieser Vorrichtung "bestehen die ersten Führungsmittel zweckmäßig au3 einer endlosen Schiene mit wenigstens drei Laufflächen, von denen eine erste Lauffläche und eine zweite Lauffläche an gegenüberliegenden Seiten einer Ebene angeordnet sind, die in Bewegungsrichtung der Kette und rechtwinklig zur Reckebene durch die Schiene hindurchläuft und nicht rechtwinklig zu dieser Ebene verlaufen. Die Laufflächen stehen hierbei in einem Winkel zueinander, der kleiner ist als 90°, vorzugsweise in einem Winkel von 10° bis 80°, insbesondere in einem Winkel von etwa 4-5°. Es kann auch eine dritte Lauffläche zum Einsatz kommen, die zur ersten unter den genannten Winkeln verläuft. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird auf die genannte Patentanmeldung verwiesen. '

Es wurde nun gefunden, daß die geschilderte Vorrichtung besonders vorteilhaft für die Herstellung von gereckten flächigen Materialien aus thermoplastischen Harzen, insbesondere für die Herstellung von aus diesen Harzen gebildeten biaxial gereckten flächigen Materialien ist, die für Papier charakteristische und dem Papier zugeschriebene Eigenschaften sowie einige der anderen erwünschteren charakteristischen Eigenschaften von Polymerfolien aufweisen. ·

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Herstellung von gereckten Kunststoffbahnen nach einem Verfahren, bei dem man Bahnen aus thermoplastischen Harzen uniaxial oder biaxial reckt, indem man sie durch eine Reckvorrichtung führt, wie sie in der deutschen Patentanmeldung ρ 23 29 939.0 der Anmelderin beschrieben ist.

Es ist bekannt, daß gewisse thermoplastische Materialien

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durch Recken orientiert und hierbei Produkte mit wesentlich verbesserten physikalischen Eigenschaften, z.B. erhöhtem Zugmodul gebildet werden. Als Beispiele solcher thermoplastischer Materialien sind Polystyrol, Polyäthylen von hoher und niedriger Dichte, Polypropylen, Poly-4-methylpenten-1, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyamide und lineare Polyester zu nennen. Diese Materialien können uniaxial oder Maxial gereckt werden. Im letzteren Fall kann das Recken längs zwei verschiedener Achsen nacheinander oder gleichzeitig vorgenommen werden. Die in der oben genannten Patentanmeldung beschriebene' Vorrichtung kann so betrieben werden, daß sie das Material in der einen oder anderen V/eise recken kann, so daß beide Möglichkeiten beim Verfahren gemäß der Erfindung in Präge kommen. Wenn jedoch eine biaxial zu reckende Bahn aus einem kriatallisierbaren Polymerisat, z.B. Polyäthylen von hoher Dichte, Polypropylen oder Polyamid, besteht, kann es vorteilhaft sein, die Bahn biaxial gleichzeitig in beiden Richtungen zu recken, da hierdurch die große Gefahr der Aufspaltung, die insbesondere bei uniaxial orientierten Folien aus diesen Materialien vorhanden ist, fast vollständig ausgeschaltet wird. Venn ferner die zu reckende Bahn aus einem Gemisch von miteinander unverträglichen Polymerisaten besteht, ist es zuweilen äußerst schwierig, die zweite Stufe eines in zwei aufeinanderfolgenden Stufen durchgeführten Orientierungsprozesses durchzuführen, weil eine große Gefahr einer unerwünschten Aufspaltung der Bahn längs der Richtung der ersten Orientierung besteht. Natürlich kann in solchen Fällen gleichzeitiges biaxiales Recken große Vorteile haben.

Die Temperatur der thermoplastischen Bahn während des Reckens hat einen erheblichen Einfluß auf die physikalischen Eigenschaften, die dem gereckten Material verliehen werden. Bei nicht kristallisierbaren Materialien,

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z.B. ataktischem Polystyrol, muß das Recken oberhalb der Einfriertemperatur vorgenommen werden, wenn das Polymerisat sich im kautschukartigen amorphen Zustand befindet. Bei kristallisierbaren Polymerisaten, z.B. Polypropylen, linearen Polyestern und Nylon, wird die Orientierung vorteilhaft bei Temperaturen oberhalb der Einfriertemperatur, jedoch unterhalb des Kristallschmelzpunkts vorgenommen, um optimale physikalische Eigenschaften in den gereckten Produkten zu erzielen. _;

Der Einfluß der Orientierung auf die physikalischen Eigenschaften der thermoplastischen Bahn kann aus einer Senkung des Bruchdehnungswertes und einem Anstieg der Steifigkeit und des Zugmoduls bestehen. Diese Eigenschaften, d.h. hohe Steifigkeit und hoher Zugmodul, sind besonders vorteilhaft für Bahnen, die als synthetische Papiere verwendet werden sollen. Die Möglichkeit, Verbesserungen in den Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften von Bahnen zu erzielen, die aus einem Gemisch von zwei oder mehr Harzkomponenten bestehen, hat einen besonderen Vorteil auf diesem Gebiet, der sich aus der Möglichkeit der Veränderung der Oberflächeneigenschaften der Bahn während des E.eckvorganges ergibt, besonders wenn die Harzkomponenten miteinander unverträglich sind. Die Oberflächeneigenschaften sind alle wichtig für gereckte Bahnen, die für graphische Zwecke vorgesehen sind. Eine besonders gut geeignete Grundmasse für synthetisches Papier bilden Harzgemische, die 5 bis 100 Teile eines Styrolpolymerisats pro 100 Teile eines molekular orientierbaren Grundharzes enthalten. Als Grundharze für diese Gemische eignen sich allein oder in Kombination beispielsweise Polyolefine, z.B. Homopolymerisate und Copolymerisate von Äthylen, Propylen, 4--Methylpenten-1 und Buten-1, Polyamide, lineare Polyester, z.B. PoIyäthylenterephthalat, und Polyvinylharze, z.B. Homopolymere und Copolymere von Vinylchlorid und Vinylidenchlo-

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rid. Besonders gut geeignet al3 Grundharze für diese Gemische sind die Polyolefine, z.B. Polyäthylen von hoher Dichte und isotaktisches Polypropylen. Wenn eine aus einem solchen Gemisch bestehende Bahn biaxial orientiert wird, werden nicht nur die auf die Orientierung zurückzuführenden Eigenschaften erzielt, sondern die Anwesenheit des Styrolpolymerisats trägt zur Steifigkeit des Produkts bei und macht es papierartiger.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist demgemäß die Herstellung von synthetischem Papier nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Bahnen aus thermoplastischen Harzmassen, die ein Gemisch von

a) 100 Gew.-Teilen Grundharz. in Form von Polyäthylen

von hoher Dichte und/oder Polypropylen und

b) 5-100 "· eines Styrolpolymerisats enthalten,

reckt, indem man sie durch eine Vorrichtung führt, die zwei an beiden Seiten der Materialbahn umlaufende endlose Gliederketten, von denen jede eine Reihe von in Abständen angeordneten Greifvorrichtungen trägt, erste und zweite Führungsmittel für jede Kette, mit denen die jeweilige Kette längs eines geschlossenen Weges so geführt wird, daß der Faltungsgrad der Kettenglieder und damit auch die Entfernung zwischen benachbarten Greifvorrichtungen an verschiedenen Stellen variiert werden kann, und an jedem Kettenglied befestigte erste und zweite Führungsteile, die jeweils in die ersten bzw. zweiten Führungsmittel eingreifen, und Bauteile aufv/eist, die die Greifvorrichtungen veranlassen* die Materialbahn an einer gewünschten Stelle längs des Weges jeder Kette zu ergreifen und zu halten und die Bahn an einer zweiten gewünschten Stelle lan ff s des Weges jeder Kette freizugeben, wobei jedes erste Führungsteil· als ein mit'Rädern versehener Schlitten ausgebildet ist, der auf der ersten Führung so läuft, daß jeder Schlitten sich längs seiner

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zugehörigen ersten Führung mit den darüber rollenden Rädern bewegt, während er durch Räder und erste Führung gegen Drehung um drei senkrecht zueinander stehende Achsen gesichert ist. Die Bahn wird uniaxial oder biaxial bei einer Temperatur im Bereich zwischen dem Kristallschmelzpunkt und der Einfriertemperatur des Polyäthylens hoher Dichte oder des Polypropylens gereckt. Wird als' Grundharz Polyäthylen hoher Dichte verwendet, liegt die Temperatur der Bahn während des Reckens vorzugsweise im Bereich von 115° bis 130⁰C, bei Polypropylen im Bereich von 130° bis 16O°C.

Als Polyäthylen von hoher Dichte werden Homopolymere' ocer Copolymere von Äthylen mit einer Dichte im Bereich von 0,94 bis 0,97 g/cm verwendet. Die Copolymerisate enthalten außer Äthylen andere copolymeriaierbare aliphatische Kohlenwasserstoffmonomere und bestehen überwiegend aus polymerisiertem Äthylen. Als Beispiel ist ein Copolymerisat zu nennen, das Äthylen und Propylen im Gewichtsverhältnis von 90:10 enthält. Die Polyäthylene von hoher Dichte haben vorteilhaft Schmelzflußindices (gemessen gemäß BS 2782, Teil 105C) von 0,001 bis 2,0, vorzugsweise von 0,15 bis 0,5 Dezigramm/Minute. Auch Gemische von Polyäthylenen von hoher Dichte der vorstehend genannten Art können verwendet werden. In diesen Gemischen können die Bestandteile einen Schmelzflußindex von weniger als 0,001 oder mehr als 2,0 Dezigramm/Minute aufweisen, vorausgesetzt, daß der Schmelzflußindex des Gemisches 0,001 bis 2,0 beträgt.

Die Polypropylene sind vorzugsweise im wesentlichen isotaktisch. Überwiegend aus polymerisiertem Propylen bestehende Copolymerisate von Propylen und anderen copolymerisierbaren Monomeren, z.3. Propylen/Äthylen-Copolymerisate, die bis zu 8# polymerisiertes Äthylen enthalten, können ebenfalls verwendet werden. Die PoIy-

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propylene haben im allgemeinen eine Dichte im Bereich von 0,90 bis 0,91. Die Harze haben vorteilhaft einen Schmelzflußindex (gemessen gemäß BS 2782 105C, jedoch "bei einer Temperatur von 23O⁰C) von 0,01 bis 4,5, vorzugsweise von 0,05 bis 2,0 Dezigramm/Minute. Ebenso wie bei Polyäthylen von hoher Dichte können auch Gemische von Polypropylenharzen verwendet werden.

Die Einfriertemperatur (auch als "Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung bekannt") von Polyäthylen hoher Dichte oder Polypropylen kann nach verschiedenen" bekannten Methoden gemessen werden. Wenn das Polymerisat mehrere Phasenumwandlungen aufweist, sollte für die Zwecke der Definition bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Temperatur gewählt werden, die von R.P.Boyer (Plastics and Polymers ρ 15, Februar 1973, als !Dg (U) bezeichnet worden ist. ;

Der Kristallschmelzpunkt eines kristallisierbaren Polymerisats, z.B. eines Polyäthylens von hoher Dichte oder eines Polypropylens, wird für die Zwecke der Erfindung als die Temperatur, oberhalb derer keine kristallinen Bereiche erkennbar sind, z.B. als die Temperatur definiert, bei der Spherulite verschwinden, wenn eine Probe des Polymerisats erhitzt wird, während sie durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet wird. Die Schmelzpunkte von handelsüblichen Polyolefinen liegen beispielsweise für Polyäthylen von hoher Diι
Polypropylen bei etwa 175°C.

für Polyäthylen von hoher Dichte bei etwa 135° und für

Als Styrolpolymerisate kommen Homopolymerisate oder Copolymerisate von Styrol mit einem der eng verwandten methylsubstituierten Styrole in Präge, in denen ein oder mehrere Methylreste als Substituenten am-aromatischen Ring vorhanden sind. Diese Copolymerisate können aus StjTol bzw. ,substituiertem Styrol und einem copolymerisierbaren Monomeren, z.B. Butadien, Acrylnitril, Acrylsäure- und Methacrylsäureestern, hergestellt werden.

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Copolymerisate von Styrol und einem methylsubstituierten Styrol mit oder ohne zusätzliche Komponenten können ebenfalls verwendet werden. Als Styrolpolymerisate kommen
ferner Pfropfmischpolymerisate in Frage, die durch Polymerisation von Styrol oder substituiertem Styrol in
Gegenwart eines Kautschuks, zum Beispiel eines Butadienpolymerisats oder kautschukartigen Styrol/Butadien-Polymerisats, hergestellt werden. In allen Fällen sollte jedoch das Copolymerisat wenigstens 50 Gew.-$ polymerisiertes Styrol und/oder substituiertes Styrol enthalten. Vorzugsweise werden als Styrolpolymerisate Homopolymere von Styrol verwendet, die eine in Toluol bei 25 C gemessene
Grenzviskosität von wenigstens 0,6, vorzugsweise.von 0,6 bis 1,1 haben. Das Polystyrolharz kann bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens in einer Menge von
5 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Polyäthylen von hoher Dichte und/oder Polypropylen verwendet werden, jedoch werden Mengen von 30 bis 50 Teilen pro 100 Teile
Polyäthylen von hoher Dichte und/oder Polypropylen bevorzugt.

Die Styrolpolymerisate können Gleitmittel, z.B. Butylstearat und flüssiges Paraffin, in geringen Mengen enthalten«

Verbesserte Verarbeitbarkeit der bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens verwendeten thermoplastischen Harzmasse und demzufolge verbesserte Produkte können
durch Zumischen eines kautschukartigen Polymerisats oder Copolymerisats in einer Menge im Bereich von 0,5 bis
20 Teilen pro 100 Teile Polyäthylen von hoher Dichte und/ oder Polypropylen erhalten werden. Als Beispiel eines
geeigneten Kautschuks ist ein Copolymerisat von Butadien und Styrol mit einem Butadiengehalt von 70 bis 90 Gew.-^ zu nennen. Das Produkt der Handelsbezeichnung "Duradene" (Hersteller IOS.Ro Ltd.) ist ein Butadjen/3tyrol-Copolymerisat (75j25), und das Produkt der Handelsbezeichnung

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"Solprene 1205" (Hersteller Phillips Petroleum Ltd.) ist ein Butadien/Styrol-Blockmischpolymerisat (75:25). Diese ■beiden Kautschuke eignen sich zur Einarbeitung in die bei der bevorzugten Ausführunssform des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendete Harzmasse. Eine Verbesserung der Einreißfestigkeit des Produkts wurde festgestellt, wenn ein solcher Kautschuk der bei der bevorzugten Ausführungsform des Ve_rf_ah_rens gemäß der Erfindung verv/endeten Harzmasse zugemischt wird. ;

Verbesserte Produkte können bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, insbesondere wenn die thermoplastische Harzmasse ein dispergiertes Pigment oder einen dispergierten Füllstoff enthält, erhalten werden, wenn pro 100 Gew.-Teile Polyäthylen von hoher Dichte und/oder Polypropylen 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 12 Gew.-Teile eines Ätbylen/Vinyl-Copolymerharzes mit einem Schmelzflußindex von 0,2 bis 100 Dezigramm/ Minute zugemischt werden, wodurch die Homogenisierung des Gemisches und die Dispergierung der Pigmente und/oder Füllstoffe erleichtert werden. Als Äthylen/Vinyl-Copolymerharz eignet sich ein Copolymerisat von Äthylen mit einem copolymerisierbaren Vinylmonomeren.

Als Copolymerharze eignen sich für die bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung beispielsweise thermoplastische Copolymerharze mit einem Schmelzflußindex von 0,2 bis 100, vorzugsweise von 0,2 bis 20dg/l0 pro Minute. Besonders bevorzugt werden Harze mit einem Schmelzflußindex von 0,2 bis 5,0dg/10 pro Minu- te. Als Äthylen/Vinyl-Copolynierharze, die eine überwiegende Menge von vorzugsweise 70 bis 955» des in das Copolymerisat einpolymeriserten Äthylens enthalten, eignen sich beispielsweise Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisate, Äthylen/Äthylacrylat-Copolymerisate und Äthylen/Acrylsäure-Copolyeierisate. Besonders bevorzugt werden Äthylen/ Vinylacetat-Copolynierisate.

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Die "beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten thermoplastischen Harze können Pigmente und/oder Füllstoffe enthalten, um sie zu färben und/oder undurchsichtig zu machen. Als Beispiele solcher Pigmente und Füllstoffe sind Titandioxyd, Zinkoxyd, Calciumcarbonat, Chinaclay und deren Gemische au nennen. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens können die Pigmente und/oder Füllstoffe in Mengen von 0 bis 100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Polyäthylens hoher Dichte und/oder Polypropylens verwendet werden. Auch thermische und UV-Stabilisatoren, Antioxydäntien und Antistatika können verwendet werden.

Die bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten Harzmassen werden vorteilhaft in einem Mischextruder oder in einem Banbury-Mischer kompoundiert, bevor sie in einer Zerkleinerungsmaschine oder Mühle zu Schnitzeln verarbeitet werden. Diese Schnitzel können dann zur Herstellung des thermoplastischen flächigen Materials beispielsweise einem Extruder zugeführt werden, der mit Breitschlitzdüse versehen is"t.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird eine das thermoplastische Harz enthaltende Bahn dem Eintrittsende einer Reckvorrichtung gemäß der Patentanmeldung P 23 29 939.0 zugeführt. Randteile der Bahn werden von den Greifvorrichtungen zu Beginn der Arbeitsvorgänge ergriffen. Die Greifvorrichtungen werden hierbei vorzugsweise auf eine Temperatur erhitzt, die ungefähr bei der Temperatur liegt, bei der die Bahn gereckt werden solle Die Bahn kann der Maschine in einem Zustand, in dem sie bereits für das Recken geeignet ist, zugeführt werden. Die Bahn kann jedoch auch in diesen für das Recken geeigneten Zustand gebracht werden, während sie längs der Ketten transportiert wird und bevor der Reckabschnitt der Vorrichtung erreicht ist. Es ist zu bemerken, daß die geschilderte Vorrichtung so eingestellt v/erden kann,

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daß sie uniaxial oder "biaxial und im letzteren Fall in beiden Richtungen gleichzeitig oder nacheinander reckt. Das Reckverhältnis in Jeder Richtung, auf das die Vorrichtung normalerweise eingestellt v/erden sollte, beträgt wenigstens 2:1. Es wurde jedoch gefunden, daß Reckverhältnisse im Bereich von 3:1 "bis 10:1 in Längsrichtung und Querrichtung auf Bahnen anwendbar sind, die aus den bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens verwendeten Massen bestehen. Bei Verwendung von Polyäthylen von hoher Dichte als Grundharz liegt das Reckverhältnis vorzugsweise im Bereich von 3s1 bis 5:1, insbesondere im Bereich von 3,5:1 bis 4,5J1 in Längsrichtung und bei 3,0:1 bis 4,5:1 in Querrichtung, wobei vorzugsweise biaxial gleichzeitig gereckt wird.. Bei Verwendung von Polypropylen als Grundharz liegen die Verhältnisse jeweils vorzugsweise im Bereich von 4:1 bis 7:1, und auch hier wird gleichzeitiges biaxiales Recken bevorzugt. Die Bahn kann von beliebigen Quellen, z.B. einem Extruder, Kalander oder von einer Vorratsrolle, zugeführt werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens und bei Verwendung von Polyäthylen von hoher Dichte als Grundharz ist die Bahn in einem besonders gut geeigneten Zustand für das gleichzeitige biaxiale Recken, wenn ihre Temperatur im Bereich von 120° bis 130⁰C liegt«, Vorzugsweise wird die Bahn zunächst aus der Düse einer Strangpreßmaschine bei einer Temperatur im Bereich von 190° bis 230⁰C extrudiert und ihre Temperatur auf etwa 100°C eingestellt, bevor sie der Reckmaschine zugeführt wird, wo sie dann in einem Vorwärmabscbnitt vor dem Recken erneut auf die Reckteinperatur erhitzt wird. Diese Einstellung kann mit beliebigen Vorrichtungen, z.B. KaItluftgebläsen, Brausen, Kühlwalzen und Kalanderwalzen erfolgen, denen gegebenenfalls Vorrichtungen zum V/iedererbitzen nachgescbaltet werden können. Es wird angenommen, daß die Bahn in dieser Weise so konditioniert

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wird, daß optimale Temperaturverteilung und Ausbildung von Kristallinität in der Bahn erzielt werden. Die in dieser Weise konditionierte Bahn wird dann kontinuierlich in die Reckvorrichtung eingeführt, wo Randteile an jeder Kante der Bahn von den Greifern der Vorrichtung fortlaufend ergriffen werden, sobald die Bahn den Beginn der Arbeitsbereiche der endlosen Ketten erreicht.

Um die Bahn auf eine für das Recken geeignete Temperatur zu bringen und/oder diese Temperatur während des Reckens aufrecht zu erhalten und auch eine geeignete Temperatur während einer etwaigen anschließenden Temperung zu er- : reichen und/oder aufrecht zu erhalten, sind der Reckvorrichtung vorzugsweise ein oder mehrere Öfen angeschlossen oder damit verbunden. ;

Nach dem Recken der thermoplastischen Bahn ist es häufig zweckmäßig, die gereckte Bahn kurzzeitig bei einer ; Temperatur, die im wesentlichen der Recktemperatur ent- " spricht, im gereckten Zustand zu halten, um das Tempern der Bahn zu erleichtern und die Verteilung von Spannungen zu erleichtern, bevoTsdie gereckte Bahn gekühlt und von den Greifvorrichtungen freigegeben wird. Auf diese Weise kann eine Bahn, die besser glatt und flach liegt und verbesserte Maßhaltigkeit bei Raumtemperatur hat, erhalten werden. Demgemäß kann die Reckvorrichtung einen Temperabschnitt aufweisen, in dem die Bahn in einem im wesentlichen konstant gereckten Zustand gehalten wird, während sie beispielsweise durch einen weiteren Ofen oder eine weitere Ofenzone geführt wird, bevor sie gekühlt und freigegeben wird. Das Kühlen der Bahn kann auf natürlichem Wege oder durch Zwangskühlen beispielsweise unter Verwendung von Luftgebläsen erfolgen. Dieses Kühlen kann in einem Kühlabschnitt der Vorrichtung vorgenommen werden, wo die Bahn in einem im wesentlichen gleichbleibend gereckten Zustand gehalten wird, obwohl ein leichtes Einwärtsführen der Laufwege der Greifer in

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diesem Abschnitt häufig zweckmäßig ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, bei der die Bahn gleichzeitig biaxial gereckt wird, ist ein Temperabschnitt, in dem die Bahn in einem im wesentlichen gleichbleibend gereckten Zustand gehalten wird, ein Bereich, in dem man die ausgezogenen Gliederketten parallel und mit einem Abstand zueinander laufen läßt, der ihrem Abstand am Ende des Querreckabschnitts der Vorrichtung entspricht, wobei der Grad der Expansion der Ketten im wesentlichen konstant gehalten wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und bei Verwendung von Polyäthylen von hoher Dichte als Grundharz wird die •Temperatur der Bahn in einem solchen. Temperabschnitt der Vorrichtung- vorzugsweise 5 bis 30 Sekunden bei 100° bis 130⁰C gehalten. Nach dem Tempern wird die Bahn vorzugsweise gekühlt, bevor sie freigegeben wird, und nach dem ^: Freigeben wird sie entweder zerschnitten und in Form von flachen Einzelstücken übereinandergestapelt oder zu Rollen gewickelt.

bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens hergestellte Bahn sollte normalerweise einer Oberflächenbehandlung unterworfen· werden, wenn sie bedruckt werden soll. Es wurde gefunden, daß eine elektrische Koronaentladung, der eine oder beide Seiten der Bahn ausgesetzt werden, nachdem sie gekühlt und bevor sie zu Einzelbogen geschnitten oder zu Rollen gev/ickelt worden ist, ein zweckmäßiges und einfaches Mittel darstellt, die gereckte Bahn einwandfrei bedruckbar zu machen. Der Grad der Behandlung des flächigen Materials durch K-oocnaentladungen sollte so gewählt werden, daß der Kontaktwinkel zwischen einer behandelten Seite der Bahn und Wasser bei einer Temperatur von 25°C geringer ist als 75°.

Die Dicke der bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung hergestellten Bahn kann zwischen 5Ou und 254 # liegen. Die als Produkt erhaltene

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Bahn hat ausgezeichnete Maßhaltigkeit im feuchten Zustand und hohe Einreißfestigkeit und ist nach den zur Zeit angewendeten Verfahren einschließlich Flexodruck, Tiefdruck, Buchdruck, Offsetdruck und Siebdruck bedruckbar. Da sie ausgezeichnet glatt, flach und eben liegt, kann sie einwandfrei übereinandergestapelt werden.

Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform durchgeführt wird und die Bahn Polyäthylen von hoher Dichte als Grundharz enthält, muß die Bahn zur Herstellung eines kommerziell annehmbaren Produkts mit einem Reckverhältnis von wenigstens 3:1 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung gereckt werden. Wenn bei Versuchen das Verfahren mit der in Beispiel 1 genannten thermoplastischen Masse und unter den dort genannten Arbeitsbedingungen, jedoch mit Reckverhältnissen von 2,5:1, 3:1, 4:1 und 5:1 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung durchgeführt wurde, wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Reckverhältnis Zugfestigkeit Bruchdehnung, Änderung der

kg/cm^ $ Dicke des Produkts

2,5:1

3 :1

4 :1

5 :1

Die Zugfestigkeitswerte sind Durchschnittswerte, die nach der Testmethode BS 1133 ermittelt wurden.

Diese Ergebnisse zeigen, daß bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens und bsi Verwendung von Polyäthylen von hoher Dichte als Grundharz zur Herstellung eines einwandfreien Produkts Heckverhältnisse über 2,5:1 erforderlich sind, wobei kommerziell annehmbare Produkte bei Reckverhältnissen zwischen 3:1 und 5:1 erhalten werden»

350	40	stark
400	100	gering
630	150	Il
660	95	It

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Natürlich können die beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten reckbaren Bahnen aus thermoplastischen Materialien modifizierte Bahnen z.B. perforierte oder beschichtete Bahnen sein und Teil eines reckbaren Laminats bilden»

Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich besonders für die Herstellung von flach, glatt und eben liegenden gereckten Bahnen aus thermoplastischen Materialien, insbesondere für die kontinuierliche Herstellung von gereckten Bahnen aus thermoplastischen Materialien.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den Abbildungen zeigen

Fig.1 die allgemeine Konstruktion einer Ausführungsform der Vorrichtung in Draufsicht,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht eines Teilschnittes längs der Linie I-I von Fig.1,

Pig.3 eine vergrößerte Draufsicht des in Fig.1 mit II bezeichneten Feldes,

Pig.4 einen Querschnitt längs der Linie III-III von Pig.3,

Pig.5 eine vergrößerte Draufsicht eines Teils der Vorrichtung, der durch das mit IV bezeichnete PeId in Pig.1 erfaßt ist,

Pig.6 eine Vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung, der durch das mit V bezeichnete Feld in Pig.1 erfaßt wird,

Pig ο 7 in schematischer Darstellung eine Modifikation der in Pig.1 dargestellten Vorrichtung,

Fig.8 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung, der durch das mit VI bezeichnete Feld in Fig.7 erfaßt wird,

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Fig.9 eine Ausführungsform des verstellbaren Kettenrades und

Fis.10 eine Anordnung für die ersten und zweiten Führungsmittel einer Aüsführungsform einer Vorrichtung mit einstellbarem Reckverhältnis.

Die dargestellte Vorrichtung enthält eine endlose Gelenkgliederkette 1, die um ein Eingangskettenrad 2 und ein Ausgangskettenrad 3 umläuft» Jedes Gelenk ist an den Stellen 4 und 5 jeweils über Bauteile 6 und 7, die sich an jedem Ende über die Gelenke hinaus erstrecken, durch Gleitlager drehbar verbunden. Natürlich können als Alternative auch beispielsweise Kugellager oder Rollenlager vorgesehen sein. Jedes Bauteil 6 ist außerdem die Achse für ein Rad 1 4 eines Räderschlittens 8, der eine Greifvorrichtung 9 für die zu reckende Bahn trägt. Jeder Schlitten 8 hat im wesentlichen C-förmigen Querschnitt und läuft auf dem ersten Führungsmittel, das die Form einer endlosen Schiene 10 hat, mit Hilfe von Rädern 14 und 22a, 22b und 22c. Die Schiene 10, die über Tragarme an einer Rahmenkonstruktion befestigt ist, ist so bearbeitet, daß sie Laufflächen 33, 34 und 35 aufweist, auf denen die Räder des Schlittens laufen können. Die Laufflächen 34 und 35 haben jeweils einen Winkel von 45° zur Fläche 33« Diese Anordnung ist so vorgenommen, daß eine Drehung des Schlittens 8 um drei senkrecht zueinanderstehende Achsen begrenzt ist. Die vier Räder 14, 22a, 22b und 22c können sich jeweils frei um die Bauteile 6, 36, 37 und 38 drehen. Die Räder können mit beliebigen geeigneten reibungsarmen Lagern, z.B. Gleitlagern, Kugellagern oder Rollenlagern versehen sein, haben jedoch vorzugsweise Kugellager mit einem Reibungskoeffizienten von'0,001 bis 0,003. Der Schlitten 8 ist zwar der Einfachheit halber mit vier Rädern 14, 22a, 22b und 22c dargestellt, jedoch oolite an Stelle der Räder 22a und 22c vorzugsweise ein Paar von mit Abstand

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zueinander angeordneten Rädern vexvendet werden, die die gleiche Ausrichtung wie die Räder 22a und 22c haben.

Die Bauteile 7 werden von zweiten Führungsmitteln 12, mit denen sie über Lager 11 in Eingriff sind, intermittierend geführt. Die Kettenräder 2 und 3 weisen Zähne 13 auf, die mit 'Ausnehmungen 21 versehen sind, die die Bauteile 7 über Lager 19 ergreifen können, um die Gliederkette anzutreiben. Bevorzugt werden jedoch übliche Kettenzähne, die so profiliert sind, daß sie an wesentlich mehr als einer Berührungsstelle an den Lagern eingreifen und die Lager glatt und stoßfrei aus ihrem Antrieb freilassen.

Wie Fig.2 zeigt, erfaßt das (nicht dargestellte) Kettenrad 2 die Führungsteile 7 über deren Lager 19 und treibt sie in das zweite Führungsmittel 12, das die Form einer U-förmigen Laufbahn hat. Las Eingriffsende 15 des zweiten Führungsraittels 12 ist mit leicht glockenförmig aufgeweiteter Einführung' versehen, um die Lageeinstellung des Lagers "M zu erleichtern. An der Fläche 20 des Schlittens 8 ist eine (in Fig.2 nicht dargestellte) Greifvorrichtung befestigt.

Fig.3 und A- zeigen die Anordnungen der ersten und zweiten Führungen 10 bzw. 12, die bewirken, daß die Gliederkette sich allmählich in Abhängigkeit von einer Zusammendrükkungskraft, die in der allgemein vorgesehenen Bewegungsrichtung der Kette angreift, allmählich in gesteuerter "\veise vor und während des Umlaufs der Kette um eine Kurvenbahn zusammenfaltet. Vorzugsv/eise sollte die Faltung jedoch vor dem -Erreichen der Kurve vollständig sein, so daß die zweiten Führungen gerade sein können und ebenfalls vor der Kurve enden. Sobalü die Kette vollständig zusammengefaltet ist, wobei die Schlitten an dieser Stelle mit (nicht dargestellten) Abstandhalten! gegenei nanderstoiien, enden die zv/uiten Führungen 12 an der Stelle 16,

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#ig.4 zei^t im einzelnen die gegenseitige Zuordnung der Bauteile 6 und 7 des Rades 14 und der Lager 11, 19 sowie der ersten und zweiten Führungen 10 bzw. 12 während des Zusammenfaltens der Gliederkette.

Fig. 5 zeigt den Wiedereintritt der zweiten Führunssteile 7 über (nicht dargestellte Lager 11) in die zweite Führung 12 zu Beginn des °treckens der vollständig gefalteten Gliederkette. Der ausgeweitete Einlaufteil 17 erleichtert das Einführen der Lager 11 am Eintrittsende eines das Strecken der Kette steuernden Abschnitts derzweiten Führung 12.

Fig β 6 zeigt die in Fig.1 allgemein mit 18 bezeichnete Anordnung, bei der die Kette die sekundäre Führung glatt und stoßfrei verläßt, nachdem sie in gesteuerter V/eise vollständig langgestreckt worden ist.

Fig.7 veranschaulicht in vereinfachter Form, wie die sekundäre Führung 12 relativ zur geraden primären Führung 10 gekrümmt sein kann, um eine im wesentlichen gleichmäßige Reckgescbwindigkeit über praktisch die gesamte Länge eines Teils der Vorrichtung zu erzielen, in dem die primären Führungen an den beiden Seiten der Vorrichtung divergieren. Der gekrümmte Teil der sekundären Führung 12 ist in detaillierterer Form in Fig.8 dargestellt. Zur Erleichterung eines glatten Überganges der Lager 11 von den sekundären Führungen 17 zu den primären Führungen 10 bis zum im wesentlichen vollständig gestrecktem Zustand der Gliederkette kann es zweckmä&g sein, die im älteren Vorschlag genannte Formel über den Anfangsteil (a) der sekundären Führungen 12, beispielsweise über.die ersten beiden Drittel, anzuwenden. Die Kurve für den verbleibenden Teil (b) des Abschnitts der sekundären Führungen 12 kann empirisch ermittelt werden. Beträgt die Lance der sekundären Führung 12 beispielsweise 1,65 in, das zum Schlu.5 erforderliche Reckverhältnis in Längsrichtung 4:1 und der Abstand zwischen

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den Gelenkverbindungen an jedem Glied 7,5 cm, dann kann die genannte Formel angewendet werden, um die Krümmung der ersten 103 cm der Führung 12 zu ermitteln. Die Krümmung der verbleibenden 62 cm wird durch empirische Lösung gefunden mit dem ^iel, einen möglichst glatten Übergang der Kette in den vollständig gestreckten Zustand zu erreichen.

Pig.9 zeigt eine bevorzugte Konstruktion eines verstellbaren Kettenrades mit einem mit Zähnen besetzten Teil am Umfang und einer zentralen l\^;abe 33, die die Antriebswelle 25 umschließt. Sine Ausnehmung 26 im gezahnten Teil 24- nimmt einen gezahnten Sperriegel 27 auf, der an der Nabe 33 mit Schrauben 28 befestigt sein kann. Der Sperriegel 27 ist mit zwei Zahnreihen besetzt, wobei jede Zahnreihe zur anderen einen Abstand ρ hat, wobei ρ die Zabnteilung ist. Der Sperriegel ist reversibel, so daß jede der beiden Zahnreihen in die entsprechende Verzahnung 29 an einer an der Antriebswelle befestigten Feinstellplatte 30 greifen kann. Der gezahnte Umfangsteil 24 ist mit bogenförmigen Schlitzen 31 versehen und kann mit Schrauben 32 an der Eabe 33 befestigt werden. Wenn eine Verstellung erforderlich ist, wird der Sperrriegel 27 aus der Ausnehmung 26 entfernt, indem zunächst die Schrauben 28 entfernt und dann der Sperriegel aus der Ausnehmung 26 und der Verzahnung 29 herausgehoben -wird. Dann wird der gezahnte Umfangsteil 24 durch Lösen der Schrauben 32 freigegeben, worauf der gezahnte Teil relativ zur Antriebswelle gedreht werden kann. Wenn die gewünschte Stellung des gezahnten ümfangsteils 24 gefunden ist, wird der Sperriegel 27 in die Ausnehmung 26 so eingesetzt, daß die am günstigsten liegende Zahnreihe mit den Zähnen 29 in Eingriff kommt. Der Sperriegel wird mit den Schrauben 28 befestigt, worauf schließlich die Schrauben 32 festgezogen werden.

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Fig.10 veranschaulicht eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der das Reckverhältnis in Längsrichtung und/ oder Querrichtung eingestellt werden kann. Der Einfachheit halber sind nur die primären und sekundären Führungen dargestellt. Die primäre Führung ist als endlose Schiene 10 dargestellt, die vorteilhaft die in Fig.2 dargestellte Form hat. Sie umfaßt die Kettenfalt- und Ketteneinführungsabschnitte A und B, einen Vorwärrnabschnitt C, einen Reckäbschnitt D, einen Temper- und/oder Kühlabschnitt E, an dessen Ende die gereckte Bahn normalerweise freigegeben wird, einen Kettenstreckabschnitt F, bogenförmige Endabschnitte G und den Rücklaufteil· M. Die sekundäre Führung, die vorzugsweise die in Fig.2 dargestellte Form hat, weist einen Kettenfaltabschnitt H, einen Reckabschnitt I, einen parallel zum Abschnitt E verlaufenden Abschnitt J und einen Streckabschnitt K auf.

Die primäre Führung ist so ausgebildet, daß sie sich um die Punkte N und O biegen kann. Der Abschnitt B der primären Führung ist abnehmbar, und die Stellungen der Abschnitte C und D sind veränderlich, beispielsweise auf Gleitstücken relativ zu einem Basisteil durch Betätigung von Stellschrauben verschiebbar. Die Gleitstücke sind so ausgebildet, daß sie beim Verstellen der Bereiche 0 und D in Querrichtung die notwendige Längsbewegung der primären Führung zulassen. Die sekundäre Führung H ist relativ zu A für eine gegebene Gelenklänge festgelegt und so angeordnet, daß die Kette vollständig gefaltet ist, wenn sie das freie Ende dieses Abschnitts verläßt. Der Anlenkpunkt P für den Abschnitt I befindet sich in fester Relation zu K für eine gegebene Linienlänge. Der Abschnitt J, der bei Q schwenkbar zu I und bei R schwenkbar zu K befestigt ist, ist relativ zu E beispielsweise über Fübrungsschrauben und Gleitstücke parallel verschiebbar, wodurch ebenfalls eine Verstellung in Längsrichtung möglich ist. Das Auslaufende von K kann so angeordnet

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sein, daß es "bei L in gleitender Berührung mit der primären Führung ist, wo die erste Führung und die zweite Führung ineinander übergehen. Die Drehgelenke Q und R können so beweglich sein, daß J und K sich in Längsrichtung der Vorrichtung bewegen können, wenn I sich um den Anlenkpunkt P bewegt.

Zur Einstellung des Reckverhältnisses in Querrichtung (unter Konstanthaltung der Breite, mit der das herzustellende gereckte Produkt die Vorrichtung verläßt) wird die Gliederkette im Bereich der Verbindung zwischen A und B unterbrochen. Die Kette wird dann vom Abschnitt 3 entfernt, indem die von den Schlitten der bevorzugten Ausführungsform getragene Kette am Reckbereich entlang und in den Rückführbereich M gezogen wird, wo die überschüssigen Glieder ungehindert gefaltet werden können. Dann wird der Abschnitt B der primären Führung entfernt. Die Abschnitte 0 und D werden dann gelöst und mit Hilfe von Führungsschrauben eingestellt, die Läufer betätigen, auf denen die Abschnitte sich auch in Längsrichtung der Vorrichtung bewegen lassen. Beim Einstellen der Abschnitte C und D biegt sich die Schiene und die Punkte N und 0. V/enn die neuen, Stellungen für die Abschnitte C und D erreicht sind, werden die Abschnitte festgespannt. Ein (nicht dargestelltes) Ersatzschienenstück X wird dann an Stelle des ursprünglichen Abschnitts B einge- ■ setzt, um die Schienenabschnitte A und C zu verbinden. Die Kette wird dann aus dem Rücklaufteil herausgezogen, nachdem nötigenfalls einige Kettenglieder und Schlitten hinzugefügt oder entfernt worden sind, um den Abschnitt X aufzufüllen, worauf die Kettenenden wieder verbunden werden. Da der Anlenkpunkt relativ zu N und der Anlenkpunkt Q relativ zu 0 festliegt, bleibt natürlich das Längsreckverhältnis unverändert.

Zur Einstellung und Veränderung des Längsreckverhältnisses werden die Abschnitte I, J, K und die Gelenkver-

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bindungen Q und R der sekundären Führung gelöst, worauf die relative Stellung des Abschnitts J parallel zu E eingestellt wird. Durch die Verstellung von J werden der Winkel von I zu D, der Faltungsgrad am Ende des Reckab-. Schnitts und daher das darin erreichte Reckverhältnis in Längsrichtung verändert. Die parallele Verstellung ; von J beispielsweise mit Hilfe von zusammenwirkenden Führungsschrauben hat natürlich eine gewisse Längsbewegung dea Abschnitts selbst in der beschriebenen Weise und/ oder eine Bewegung innerhalb des Gelenks Q zur Folge. Hierfür können zusätzliche oder alternative Vorkehrungen, indem beispielsweise Gleitflächen vorgesehen werden, getroffen werden. Ebenso ist die Gelenkverbindung R in Längsrichtung ausziehbar oder einziehbar und/oder die ; Stelle, an der K bei L mit F zusammenläuft, beweglich. Beispielsweise kann K mit F bei L lediglich in gleiten- : dem Federkontakt stehen. Nach beendeter Neueinstellung der sekundären Führung werden die Abschnitte vorzugsweise wieder festgespannt. Natürlich wird bei jeder Veränderung des Längs- oder Querreckverhältnisses mit den beschriebenen Mitteln die Kettenmenge im Vorwärtstrum ebenfalls verändert. Es ist daher erforderlich, daß entweder Kettenglieder hinzugefügt oder entfernt werden, oder es mu-ß, wie dies der Einfachheit halber bevorzugt wird, eine Anzahl gefalteter Kettenglieder im Rücktrum bereitgehalten werden. \

Bei der dargestellten Anordnung ist die Kette für den : Umlauf um die gekrümmten Abschnitte vollständig gestreckt, wenn der -Kettenradantrieb über diese Bereiche vorgesehen ist. Wenn die Vorrichtung mit im Rücktrum M gefalteter Kette betrieben wird, sind ^ocken vorgesehen, die das Falten der Kette beim Eintritt in das Rücktrum und das Strecken der Kette vor dem Rücktrum oder beim Verlassen des Rücktrums auslösen. Ferner ist zu bemerken, daß das Verhältnis Gliederlänge/Mindestbreite im gefalteten ^:

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Zustand das maximale Reckverhältnis in Längsrichtung für ein gegebenes Kettenglied begrenzt, und das eine Vergrößerung des Verstellbereiphs eine Änderung der Gliederlange erfordert. Dies kann beispielsweise durch vollständigen Ersatz oder durch Verwendung beispielsweise teleskopisch veränderlicher Kettenglieder geschehen.

Die in Fig.1 bis Fig.10 dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die aus den Gliedern 1 bestehende Gliederkette wird von den Kettenrädern 2 und 3 längs des Weges gezogen, der durch die Schiene 10 gebildet wird. Die Zähne der Kettenräder ergreifen hierbei die Teile 7 über Lager 19. Die Bauteile 6, die an den auf der Schiene laufenden Schlitten 8 befestigt sind, führen ein Ende jedes Gliedes längs des durch die Schiene gebildeten Weges. Wenn die Gliederkette sich im vollständig gestreckten Zustand befindet (einschließlich ihres Laufs um die Kettenräder 2 und 3), folgen die FührungsteiIe 7 den Bauteilen 6 und werden durch die Lager 11, die sich gegen die Innenfläche der Schiene 10 legen, stabilisiert. An einem Punkt, an dem der Weg der Kette im wesentlichen tangential zum Einführungskettenrad 2 an dessen Ausgangsseite verläuft, legen sich !Führungsteile 7 über Lager gegen die sekundäre Führung 12 und bewirken hierdurch das Zusammenfalten der Gliederkette. Der Winkel zwischen der Schiene 10 und der sekundären Führung 12 ist an jeder Stelle so, daß das Zusammenfalten der Gliederkette auf ihrem Weg zwischen dem Einführungskettenrad und dem Punkt, an dem die Kette soweit gefaltet ist, daß benachbarte Schlitten 8 vorzugsweise über Abstandhalter gegeneinanderstoßen, allmählich fortgesetzt wird. An dieser mit 16 bezeichneten Stelle, die jedoch vorzugsweise an oder vor der Kurve liegt, hört die Berührung mit. der sekundären Führung auf. Die an den Schlitten 8 befestigten Greifer werden dann an einer Stelle jenseits der Kurve (mit nicht dargestellten Mitteln) so betätigt, daß sie den Rand der

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zu reckenden Bahn ergreifen, und während die Bahn in den für das Recken geeigneten Zustand gebracht wird, wird sie von der Kette bis zu einem Punkt 17 weitertransportiert, an dem die Anschläge 11 sich wieder gegen die sekundäre Führung 12 legen. Der Winkel zwischen der Schiene 10 und dem wieder ergriffenen Abschnitt der sekundären Führung 12 ist so gewählt, daß die Streckgeßchwindigkeit der Gliederkette, während sie durch das Kettenrad 3 gezogen wird, geregelt wird. Wenn die Gliederkette sich streckt, vergrößert sich der Abstand zwischen den Schlitten 8 und damit auch zwischen den Greifern 9, wodurch die Bahn in Längsrichtung gereckt .wird. Am Ende des Reckvorganges und nach im wesentlichen vollständigen Strecken der Kette trennt sich die sekundäre Führung 12 wieder von der Kette am Punkt 18. Die Greifer werden dann (mit nicht dargestellten Mitteln) so betätigt, daß sie die Bahn freigeben, worauf die Bahn durch eine gesonderte Vorrichtung abgezogen wird. Die vollständig gestreckte Gliederkette läuft dann um das Kettenrad 3 und folgt dem durch die Schiene 10 festgelegten Weg zurück zum und um das Kettenrad 2, wobei ein Arbeitszyklus vollendet ist.

Normalerweise ist vorgesehen, daß in der Freigabe der Materialbahn nach beendetem Reckvorgang eine gewisse Verzögerung eintritt, und daß die Bahn für eine Kühl- und/oder Temperbehandlung im gereckten Zustand gehalten wird, worauf sie freigegeben wird. Wenn die Ketten am Ende des Reckabschnitts nicht vollständig gestreckt sind, wie dies bei der in Fig.10 dargestellten Vorrichtung der Fall sein kann, wird die Bahn normalerweise in der Kühl- und/oder Temperzone von den Greifern weiter festgehalten, während die Kette in einem gleichbleibenden Maß gefaltet gehalten wird, und die Bahn wird nach dem Kühlen und/oder Tempern freigegeben, bevor die Kette am Ausgangsende der Vorrichtung in den vollständig gestreckten Zustand übergeht.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Ein Ansatz der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-Teilen) wurde in einem Banbury-Mischer zu einem homogenen Gel' kompoundiert:

Polyäthylen von hoher Dichte 100

Polystyrol ' 41,2

Butadien/Styrol-Copolymerisat _% 7,9 _

Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat 7,9

Titandioxyd 29,5

Calciumcarbonat 9,8

Antistatikmittel »Armourstat 300" 0,49 ;

Das Polyäthylen von hoher Dichte (Produkt der Handelsbezeichnung "Rigidex 2000", Hersteller B.P.Chemical Co.) hatte eine Dichte von 0,95 g/cm und einen Schmelzflußindex von 0,2. Das Polystyrol (Produkt der Handelsbezeichnung "Crystal Polystyrene Sternite ST 30 UL", Hersteller Sterling Moulding Materials Ltd.) hatte eine Grenzviskosität von 0,75. Das Butadien/Styrol-Copolymerisat (Produkt der Handelsbezeichnung "Duradene Rubber", Hersteller I.S.R. Co. ltd.) enthielt Butadien und Styrol im Mengenverhältnis von 75s25. Das Ä'tl^/len/Vinylacetat-Copolymerisat (Produkt der Handelsbezeichnung "Alkathene EVA A9839", Hersteller I.CI.Ltd.) bestand aus Äthylen und Vinylacetat im Verhältnis von 82:18 und hatte einen Schmelzfiußindex von 2 Dezigramm/Minute (ES 2782). Das Calciumcarbonat war das Produkt der Handelsbezeichnung "Calopake F"(J und E Sturge Ltd.). Das Antistatikmittel "Armourstat 300" (Hersteller Armour Hess Ltd.) war eine Aminverbindung.

Das Gel wurde zum Pell ausgewalzt, gekühlt und zerschnitzelt. Die Schnitzel wurden einem Schneckenextruder zugeführt, aus dem es in Form von Stäben extrudiert

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wurde. Die Stäbe wurden gekühlt und zu Granulat mit einem maximalen Durchmesser von 4,8 mm zerschnitten. Das Granulat wurde 8 Stunden bei 9O⁰G getrocknet und dann in einen Schneckenextruder von 89 mm Durchmesser aufgegeben. Die Zylinderteraperatur lag zwischen 146 C am Einfüllende bis 211⁰C am Düsenende. Der Extruder war mit einer bei 2O5°C gehaltenen Breitschlitzdüse versehen. Ein Extrudat einer Breite von etwa 26,7 cm und einer Dicke von 2,29 mm wurde in einer Menge von 72,58 kg/Stunde aus der Düse ausgepresst.

Nach dem Austritt aus der Düse wurde das Extrudat durch einen senkrechten Dreiwalzenkalander geführt, auf dem das Extrudat auf eine Dicke von 1,626 mm und eine Breite von 38,1 cm gebracht und auf eine Temperatur von etwa 100⁰C gekühlt wurde. Das Extrudat wurde dann in ein in drei Zonen eingeteiltes Ofensystem mit Luftzirkulation eingeführt, dessen Zonen dem Vorwärm-, Reck- und Temperabschnitt einer Reckvorrichtung entsprachen, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit 3?ig.1 bis Fig.9 beschrieben wurde. Im Vorwärmabschnitt, Temperabschnitt und auch im Kühlabschnitt waren die Greifer an jeder Seite der Vorrichtung so eingestellt, daß sie im wesentlichen parallel zueinander liefen, jedoch im Vorwärmteil etwas voneinander entfernt wurden, um die Folie während des Erhitzens straff zu halten, und im Kühlabschnitt leicht einander genähert wurden, um eine gewisse Schrumpfung der Folie während des Kühlens zu ermöglichen und vorzeitige Freigabe der gereckten Folie aus den Greifern zu verhindern. Der Reckabschnitt war so eingestellt, daß die Folie gleichzeitig in Querrichtung und Längsrichtung mit einem Reckverhältnis von 4:1 gereckt wurde, wobei die Reckgeschwindigkeit in beiden Richtungen im gesamten Abschnitt im wesentlichen gleichmäßig war. Die Menge der einzelnen Abschnitte betrug etwa 2,74 m für den Vorwärrnteil, 1,83 m für den Reckabschnitt, 2,59 m für den

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Temperabschnitt und 3,2' m für den Kühlabschnitt. Das Ofensystem war mit Heizvorrichtungen, Gebläsen und Umlenkplatten versehen, um die Regelung der Temperatur der unmittelbar über und unmittelbar unter der Folie zirkulierenden Luft zu erleichtern« Die folgenden Lufttemperaturen wurden in den einzelnen Zonen aufrecht erhalten:

Zone 1 Zone 2 Zone 3

Über der Folie H5°0 122⁰C 120⁰C

Unter der Folie 148°C 125°C 120⁰C

Die Folie hatte in der Zone 2 eine Temperatur von etwa 126⁰C und in der Zone 3 eine Temperatur von 12O-125°C. Die Folie wurde beim Eintritt in den Vorwärmabschnitt der Reckvorrichtung an ihren Rändern von den Greifern erfaßt, die auf etwa 126 C vorerhitzt waren und einen Abstand von 38 mm hatten, und durch die vier Abschnitte der Vorrichtung transportiert. Nach dem Austritt aus dem Ofen am Ende der Zone 3 und aus dem Ende des Temperabschnitts der Vorrichtung wurde die Folie durch den Xühlabschnitt transportiert, wo sie durch Konvektion gekühlt und dann von den Greifern freigelassen wurde, worauf ihre Kanten beschnitten wurden. Die Folie wurde dann durch eine Vorrichtung geführt, in der sie mit Koronaentladungen behandelt wurde. Die Intensität der Behandlung war so eingestellt, daß der Kontaktwinkel der fertigen Folie zu Wasser kleiner war als 65 (bei 25 C). Die fertige Folie, die dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 6,1 m/Minute aufgewickelt wurde, hatte eine Breite von 127 cm und eine Dicke von 102 a. Sie lag flach und glatt auf der Unterlage auf und konnte in Flexodruck, Tiefdruck, Buchdruck, Offsetdruck und Siebdruck bedruckt werden.

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Beispiel 2

Der in Beispiel 1 "beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch ein Ansatz der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-^rreilen) verwendet wurde:

Polyäthylen von hoher Dichte 100

Polystyrol 42,4

Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat - 7,5

Titandioxyd ' 28,3

CaIeiurnearbοnat 9,4

Antistatikmittel "Amourstat 300" 0,47

Die gleichen Produkte wie in Beispiel 1 wurden verwendet. Die erhaltene Folie von 102 u Dicke lag flach und glatt auf der Unterlage und hatte drucktechnische Eigenschaften, die mit denen der gemäß Beispiel 1 hergestellten Folie vergleichbar waren. Es ist zu bemerken, daß der in diesem Fall verwendete Ansatz kein Butadien/Styrol-Copolymerisat enthielt.

Diel 3

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch ein Ansatz der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-Teilen) verwendet wurde:

Polyäthylen von hoher Dichte 100

Polystyrol 40,6 Butadien/Styrol-Copolyrnerisat 7,8 -

Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat 7,8

Antistatikmittel "Amourstat 300" 0,23

Die gleichen Produkte wie in Beispiel 1 wurden verwendet.

Die hergestellte Folie von 102 p. Dicke lag glatt und flach auf der Unterlage und hatte drucktechnische Eirenschaften, die mit denen der gemäß Beispiel 1 hergestellten Folie vergleichbar waren. Ss ist 5:u "bemerken, daß der hier verwendete Ansatz kein Pigment und keinen Füll-

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stoff enthielt.

Die gemäß den ."Beispielen 1 bis 3 hergestellten Polien hatten die folgenden Eigenschaften:

BeisOiel 1 Beisniel 2 Beis'ciel 3

Einreißfestigkeit in kg/cm	94,	8	89	,7	139
Längsrichtung	139,	7	113	,8	124
Querrichtung

Lichtdurchlässigkeit der 102 μ dicken Folie,

11 u 72

Beispiel 4

Eine dünne Polypropylenfolie wurde mit der in Beispiel 1 "beschriebenen Reckvorrichtung hergestellt, die einen Vorwärmabschnitt von 2,74 m Länge, einen Reckabschnitt von 1,83 πι Länge und einen Kühlabschnitt von 5,79 π Länge, jedoch keinen T-emperabschnitt aufwies. Die Reckvorrichtung war mit einem in zwei Zonen eingeteilten Ofensystem versehen, wobei die beiden Zonen dem Vorwärmteil bzw. Reckabschnitt der Reckvorrichtung entsprachen. Die Wege der gegenüberliegenden Ketten im Vorwärm- und Kühlabschnitt liefen im wesentlichen parallel zueinander» Die Ketten, der Antrieb und die Führungen waren so ausgebildet und eingesTellt, daß die Folie im mittleren Reckabschnitt gleichzeitig biaxial mit einem Reckverhältnis von 6:1 gereckt werden konnte. Die beiden Zonen des Ofensystems waren mit Heisvorrichtungen, Gebläsen und Umlenkplatten versehen, um die Regelung der Temperatur der unmittelbar über und unmittelbar unter der durchlaufenden Polie zirkulierenden Luft zu erleichtern. Als Ausgangsmaterial· wurde der Reckvorrichtung eine 0,94 mm dicke Grobfolie aus Polypropylen aureführt, die durch Strangpressen von Polypropylen-PreSpulver (Produkt"IVIC 3391", Hersteller Imperial Chemical Industries Limited) mit einem Schmelzflußindex von 4,5 als Schmelze durch

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eine Breitschlitzdüse und Ablage des Extrudats auf eine Kühlwalze hergestellt worden war. Das flächige Material wurde dem Vorwärmabschnitt der Reckvorrichtung zugeführt, wo seine Ränder durch Greifer, die auf eine Temperatur von etwa 15O⁰G vorerhitzt worden waren, im Abstand von 38 min ergriffen wurden. Die Temperatur der Bahn wurde auf etwa 150 C erhöht, bevor sie zum Reckabschnitt gelangte, wo -sie bei dieser Temperatur gleichzeitig in Längsrichtung und Querrichtung mit einem Reckverhältnis von 6:1 gereckt wurde. Die mit einer Geschwindigkeit von 22,9 m/Mi η ttt e hergestellte gereckte Folie wurde gekühlt und dann freigegeben. Sie hatte eine Dicke von 25_$4· Μ und war glasklar und hochglänzend.

Beispiel 5

Die Führungen der bei dem in Beispiel 4· beschriebenen Versuch verwendeten Reckvorrichtung mit zugehörigem Ofensystem wurden so eingestellt, daß gleichzeitiges biaxiales ^Recken im Reckverhältnis von 2:1 im mittleren Reckabschnitt erleichtert wurde, die Ketten in diesem Abschnitt unvollständig gestreckt und in der ersten Hälfte des Kühlabschnitts bei einer dem Reckverhältnis von 2t1 entsprechenden Streckung gehalten wurden, worauf sie nach der Freigabe der Bahn vollständig gestreckt wurden» Die Führungen waren im wesentlichen in der gleichen V/eise angeordnet, wie oben in Verbindung mit Fig.10 beschrieben.

Eine klare kalandrierte Polyvinylchloridfolie, die eine Breite von 92,5 cm und eine Dicke von 120^u hatte, aus einem PVC-Suspensionspolyrnerisat mit einem K-V/ert von hergestellt worden v/ar und eine Thioainnverbindung als Stabilisator und ein Gleitmittel enthielt, wurde von einer Rolle in den Vorwärmteil der Reckvorrichtung geführt, wo die Ränder der Folie durch die Greifer, die auf eine Temperatur von etwa 100 G vorerhitzt worden waren, fortlaufend in Abständen von 38 mm ergriffen

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wurde. Die Temperatur der Folie wurde so erhöht, daß sie beim Erreichen des Reckabscbnitts, wo die Folie gereckt wurde, etwa 100 C "betrug. Die gereckte Folie wurde "bein Austritt aus dem Reckabschnitt gekühlt und dann aus den mit einer Geschwindigkeit von 9*14- m/Minute laufenden Greifern freigegebene Sie hatte eine Breite von 180 cm und eine Dicke von 30,5 W. Die gereckte Folie war glasklar und hatte hohen Glanz.

Beispiel 6

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch die Temperzone des Ofensystems weggelassen wurde. Die gereckte Folie wurde beim Austritt aus dem Reckabschnitt der Vorrichtung über einen 5,79 m langen Abschnitt, in dem die Einwärtsbewegung der V/ege der Greifer in geeigneter Weise eingestellt waren, der Abkühlung durch natürliche Konvektion überlassen, während sie noch von den Greifern gehalten wurde. Die fertige behandelte Folie ließ sich gut handhaben und hatte gute drucktechnische Eigenschaften»

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von gereckten Bahnen aus Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen aus einem thermoplastischen Harz uniaxial oder "biaxial reckt, indem man sie durch eine Vorrichtung ' führt, die zwei an "beiden Seiten der Materialbahn umlaufende endlose Gliederketten, von denen jede eine Vielzahl von in Abständen angeordneten Greifvorrichtungen trägt, primäre und sekundäre Führungen für . jede Kette, mit denen die jeweilige Kette längs eines geschlossenen Weges so geführt wird, daß der FaI-tungsgrad der Kettenglieder und damit auch die Entfernung zwischen "benachbarten Greifvorrichtungen an verschiedenen Stellen verändert werden kann, an jedem Kettenglied befestigte erste und zweite Führungsteile, die jeweils in die erste bzw. zweite Führung eingreifen, und Bauteile aufweist, die die Greifvorrichtungen veranlassen, die Materialbahn an einer gewünschten Stelle längs des Weges jeder Kette zu ergreifen und zu halten und die Bahn an einer zweiten gewünschten Stelle längs des Weges jeder Kette freizugeben, wobei jedes erste Führungsteil als ein mit Rädern versehener Schlitten ausgebildet ist, der auf der primären Führung so läuft, daß jeder Schlitten sich längs seiner zugehörigen primären Führung mit Hilfe der darüberrollenden Räder bewegt, während er durch die Reaktion zwischen Ra.dern und primärer Führung gegen Drehung um drei senkrecht zueinanderstehende Achsen im wesentlichen gesichert ist.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, die aus einem thermoplastischen Harz bestehen, dessen Moleküle durch Recken orientiert werden können.

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3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen, die wenigstens ein kristallisierbares thermoplastisches Polymerisat enthalten, bei einer Temperatur zwischen der Einfriertemperatur und dem Kristallschmelzpunkt des Polymerisats reckt.

h) Verfahren nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, die als thermoplastisches Harz ein Gemisch von

a) 100 Gew.-Teilen eines Äthylenpolymerisats von hoher Dichte oder eines Propylenpolymerisats und

b) 5 bis 100 Gew.-Teile eines Styrolpolymerisats enthalten.

5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen, in denen die Komponente (&) des Gemisches der thermoplastischen Harze ein Polyäthylen .von hoher Dichte ist, und das Recken gleichzeitig biaxial
führt.

axial bei einer, Temperatur von 120° bis 130⁰C durch-

6) Verfahren nach Anspruch K, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, in denen die Komponente (a) des Gemisches der thermoplastischen Harze ein Polypropylen ist, und das Recken gleichzeitig biaxial bei einer Temperatur von I30⁰ bis l60°C durchführt.

7) Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, in denen die Korn-

■ ponente (b) des Gemisches der thermoplastischen Harze ein Styrolhornopolyrrierisat mit einer Grenzviskosität von wenigstens 0,6, vorzugsweise von 0,6 bis 1,1 ist.

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8) Verfahren nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, in denen das Gemisch der thermoplastischen Harze aus 100 Gew.-Teilen Polyäthylen von hoher Dichte oder Propylen und 50 bis 50 Gew.-Teilen des Styrolpolyaierisats "besteht.

•9) Verfahren nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Sahnen reckt, in denen das Gemisch der thermoplastischen Harzen außerdem 0,5 bis 20 Gew.-Teile eines kautschukartigen Polyme-. risats oder Copolymerisats pro 100 Gew.-Teile Polyolefin enthält. :

10) Verfahren nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, in denen das Gemisch der thermoplastischen Harze¹ ein dispergiertes Pigment und/oder einen dispergierten Füllstoff und pro 100 Gew.-Teile Polyolefin 2 bis 20 Gew.-Teile eines Copolymerisats von Äthylen mit einen Viny!monomeren enthält= \

11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, in denen das Gemisch der thermoplastischen Harze ein dispergiertes Pigment und/oder einen dispergierten !Füllstoff und pro 100 Gew.-Teile Polyolefin 2 bis'12 Gew.-Teile eines Copolymerisats von Äthylen mit einem Viny!monomeren enthält. ;

12) Verfahren nach Anspruch 4, 5 und 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, in denen die Komponente (a) des Gemisches der thermoplastischen Harze ein Polyäthylen ist, und das Recken bei einem Reckverhältnis von 3:1 bis 5:1 in jeder Richtung durchführt.

13) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

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. daß man die Bahn "bei einem Reckverhältnis von 3,5:1 "bis 4,5:1 in Längsrichtung und "bei einem Reckverhältnis von 3:1 bis 4,5:1 in Querrichtung reckt.

14) Verfahren nach Anspruch 4 und 6 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen reckt, in denen die Komponente (a) des Gemisches der thermoplastischen Harze Polypropylen ist, und das Recken "bei einem Reckverhältnis von 4:1 "bis 7:1 in jeder Richtung durchführt.

15) Verfahren nach Anspruch 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahnen so reckt, daß die gereckte Bahn eine Dicke von 51 bis 254/3 hat.

16) Papierersatz, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 4 bis 15.

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