DE2439985C2

DE2439985C2 - Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalatfolien

Info

Publication number: DE2439985C2
Application number: DE2439985A
Authority: DE
Inventors: James Ross Taylors Greenville S.C. Curtis; Thomas Alen Notasulga Ala. Palmer; Billy Joe Columbia Wilson, Md.
Original assignee: American Hoechst Corp
Current assignee: CNA Holdings LLC
Priority date: 1973-08-29
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1983-08-11
Also published as: BE819326A; SE7410910L; DE2439985A1; NO142894B; DK136462B; GB1444035A; NL7411380A; FR2242216B1; NO743070L; JPS5731976B2; IT1020246B; NO142894C; US3873664A; DK136462C; FR2242216A1; JPS5051174A; CA1031921A; DK456474A

Description

20

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalatfolien, wobei die zu einer Hauptrolle gewickelte Folie aufgeschlitzt und zu einer oder mehreren TeilroHen aufgewickelt wird.

Die hervorragenden physikalischen Eigenschaften der Polyäthylenterephthalatfolien führten zu einer weitverbreiteten Verwendung dieser Folien für zahlreiche technische Zwecke, vor allem als Schichtträger für magnetische Schichten bei der Herstellung von Magnetbändern für Audio-, Video- und Computerzwekke. Ein weiteres größeres Anwendungsgebiet ist die Verwendung dieser Folien als Schichtträger für die Abscheidung von Metallüberzügen im Vakuum (metallisierte Folie). Bei allen diesen sowie zahlreichen anderen Anwendungen muß die Oberfläche der Folie fehlerfrei, d. h. glatt ohne jegliche Furchen, Einkerbungen. Vertiefungen oder dergl. sein, doch wurde bisher noch keine völlig befriedigende Lösung des Problems der Ausschaltung von Oberflächenfehlern gefunden. Zwar lehrt die US-PS 30 61886, zur Vermeidung von Oberflächen eine Folienrolle auf eine Temperatur zwischen 32° und 6O⁰C für wenigstens 20 Stunden zu erhitzen und anschließend zu kleinen Rollen unter Spannung bei einer Temperatur von etwa 32° bis 41°C aufzuwickeln, doch gelingt es noch nicht, mit diesem Verfahren die Probleme zu lösen, die bei Hauptrollen und TeilroHen unbeschichteter Polyäthylenterephthalatfolien auftreten, zumal dieses Verfahren die Einfügung einer neuen Verarbeitungsstufe erfordert, die darin besteht, daß die entspannte beschichtete Folie unter Spannung bei einer bestimmten Temperatur aufgewikkelt werden muß. Dies ist notwendig, um eine Deformierung des aufgewickelten beschichteten Bandes während der Lagerung des Versandes und des Gebrauchs zu verhindern. Dieses Neuwickeln bei einer vorgeschriebenen erhöhten Temperatur erhöht die Kosten des Gesamtverfahrens erheblich.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Polyäthylenterephthalatfolien herzustellen, die spannungsfrei sind, indem in den Folien Spannungen abgebaut und Lufteinschlüsse entfernt werden, die beim Aufschlitzen der biaxial gereckten und anschließend heißfixierten Gießfolie zu Folienbahnen, die dann zu den TeilroHen gewickelt werden, auftreten und die Eigenschaften insbesondere der Oberfläche der Polyäthylenterephthalatfolien erheblich beeinträchtigen, indem beispielsweise als Folge der Spannung Reckstreifen bzw. sogenannte Waben beim Aufrollen der Folie gebildet werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Teilrollen wenigstens 24 Stunden bei einer Temperatur hält, die um 15° bis 35° C über der Temperatur beim Aufschlitzen und Wickeln der TeilroHen liegt Auf diese Weise werden gute beschichtete Bänder für Audio-, Video- und Computeranwendungen sowie für andere Anwendungen erhalten, bei denen Polyäthylenterephthalatfolien mit fehlerfreien Oberflächen erforderlich sind.

Die erfindungsgemäß behandelten, das Ausgangsprodukt darstellenden Polyäthylenterephthalatfolien werden üblicherweise so hergestellt, daß zunächst Polyethylenterephthalat geschmolzen und die Schmelze durch eine Düse auf eine Kühlwalze extrudiert wird, worauf das in dieser Weise gebildete gegossen" flächige Material in Längsrichtung und Querrichtung gereckt und dabei eine biaxial orientierte Folie gebildet wird. Diese orientierte Folie wird anschließend heißfixiert. Die heißfixierte Folie, deren Dicke um nicht mehr als 7% schwankt, wird zu einer Hauptrolle aufgewickelt Die Hauptrolle wird dann zu Folien von handelsüblichen Breiten aufgeschlitzt. Die aufgeschlitzte Folie wird zu einer oder mehreren Teilrollen aufgewickelt, wobei das Aufschlitzen und Aufwickeln in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt werden. Beispielsweise bedeutet eine Abweichung von 7% bei einer Folie von 25,4 μ Dicke, daß die maximale Dicke nicht größer als 27,18 μ und die geringste Dicke nicht kleiner als 23,6 μ ist. Bevorzugt wird den in der beschriebenen Weise hergestellten Folien eine weitere Begrenzung der Schwankung der Dicke in Querrichtung auferlegt, wobei die maximale plötzliche Änderung der Dicke 059% pro cm in Querrichtung beträgt.

Erfindungsgemäß wird auch eine zweite Art von Oberflächenfehlern oder -deformierungen beseitigt, die als »MD«-Linien bekannt sind. Diese Fehler sind auch unter dem Ausdruck »Bienenwaben« bekannt und durch Oberflächenfehler gekennzeichnet, die die Transparenz der Folie an den Fehlerstellen nicht beeinträchtigen und in Form von Vertiefungen mit einem Linien- oder Wabenmuster auftreten. Die genaue Ursache für diese Fehler ist nicht mit Sicherheit bekannt, jedoch wird angenommen, daß Schwankungen der Dicke in Querrichtung in Kombination mit Druck- und Temperatureffekten, die auftreten, während die Folie zur Rolle gewickelt ist, diese Oberflächenfehler verursachen. Es wurde festgestellt, daß Längslinien ur.d/oder Waben im allgemeinen in Längsrichtung an einer Stelle längs der Erpite, die den vertieften Punkten im Dickenprofil in Querrichtung entsprechen, auftreten. Mit anderen Worten, diese Oberflächenfehler treten an Stellen längs der Breite der Folie auf, die Punkten des Dickenprofils mit niedriger Amplitude zwischen umgebenden Punkten des Dickenprofils mit hoher Amplitude entsprechen. In vielen Fällen wurde festgestellt, daß diese Oberflächenfehler um so stärker sind, je größer die Amplitude des erhöhten Punktes ist, der einem vertieften Punkt in der Folie entspricht. Im Gegensatz zu den Recklinien lassen sich die als MD-Linien oder Waben bezeichneten Oberflächenfehler durch sorgfältige Ausschaltung der Schwankung der Dicke nicht beseitigen. Selbst Folien mit einer Schwankung der Dicke von nicht mehr als 7% zeigen MD-Linien und Waben nach der Lagerung auf einer Rolle. Überraschenderweise können nunmehr aber die Probleme der MD-Linien und Waben durch das

Verfahren gemäß der Erfindung ausgeschaltet werden. Vorzugsweise besteht die Wärmebehandlung darin, daß die Teilrolien bei einer Temperatur gehalten werden, die um 20° bis 25° C über der Temperatur beim Aufschlitzen und Wickeln der Teilrollen liegt Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dauer, während der die Teilrollen der erhöhten Temperatur ausgesetzt werden, 48 bis 72 Stunden.

Die Behandlung gemäß der Erfindung führt zur Ausschaltung von MD-Linien oder Waben, jedoch kann eine Wärmebehandlung bei Temperaturen, die oberhalb des vorstehend genannten Bereiches liegen, die Bildung von Reckstreifen zur Folge haben, auch wenn diese Form der Oberflächendeformierung ohne Anwendung einer Wärmebehandlung nicht auftritt Es wird angenommen, daß diese Erscheinung durch die Ausdehnung der Folie insbesondere an den Stellen des Dickenprofils mit hoher Amplitude in Querrichtung verursacht wird. Diese Ausdehnung steigert die Schwankung der Dicke und führt zur Bildung der Reckstreifen. Es ist aber zu bemerken, daß ciese unerwünschte Wirkung nicht eintritt, wenn die Schwankung der Dicke der Folie nicht mehr als 7% beträgt und die Folie auf eine Temperatur erhitzt wird, die um nicht mehr als 35° C über der Temperatur beim Aufschlitzen und Wickeln der Teilrollen liegt

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch das folgende Beispiel weiter erläutert.

Beispiel

Eine Polyäthylenterephthalatfolie wurde durch Schmelzen von Polyethylenterephthalat und Extrudieren der Schmelze durch eic: Brei: chlitzdüse hergestellt Die Schmelze wurde auf einer Kühlwalze abgeschreckt, wobei ein gegossenes fit- :higes Material in Form einer Gießfolie gebildet wurde. Aus der Gießfolie wurde durch Recken in Längsrichtung und Querrichtung eine biaxial orientierte Folie gebildet Die Folie wurde anschließend heißfixiert und zu einer Hauptrolle gewickelt. Die Hauptrolle wurde aufgeschlitzt und die hierbei gebildeten Bahnen wurden zu Teilrollen gewickelt Die Folie hatte während des Aufschlitzens und Wickeins eine Temperatur von 25° C. In der vorstehend beschriebenen Weise wurden 219 Teilrollen mit einer Dicke von 22,35 μΐη hergestellt Alle Rollen hatten eine Schwankung der Dicke in Querrichtung von etwa 4%. Bei keiner Rolle war eine plötzliche Änderung der Dicke in Querrichtung von me.';r als ίο 0,59% pro cm (1,5% pro Zoll) vorhanden.

Von den hergestellten 219 Teilrollen wurden 199 Rollen ohne jede weitere Behandlung gelagert Die übrigen 20 Rollen wurden nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt d. h. sie wurden in einem Ofen bei einer Temperatur von 45° C (20⁰C über der Temperatur der Folie während des Aufwickeins der durch Aufschlitzen gebildeten Bahnen) 72 Stunden gehalten.

Von den 199 unbehandelten Rollen wurden 108 Rollen als Folge der Bildung von Linien in Längsrichtung (MD-Linien) und Waben auf der Folie verworfen. Dies stellte einen Ausschußanteil von 54% dar. Bei 17 von den 20 erfindungsgemäß behandelten Rollen traten dagegen keine Längslinien (MD-Linien) oder Waben auf und nur drei Rollen zeigten Längslinien oder Waben. Dies entspricht einem Ausschußanteil von 15%. Durch Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung stieg somit der Anteil brauchbarer Rollen von 45% auf 85%. Außerdem ist zu bemerken, daß bei keiner der 219 Rollen Reckstreifen ausgebildet wurden, d. h. bei Rollen, deren Schwankung vier Dicke in Querrichtung nicht mehr als 7%, vorzugsweise 2 bis 4% beträgt, entstehen keine Reckstreifen. Ferner ist hieraus ersichtlich, daß Reckstreifen in Polyäthylenterephthalatfolien nicht entstehen, wenn die Schwankung der Dicke der Folie in Querrichtung innerhalb des erfindungsgemäß begrenzten Bereichs liegt und die Folie nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt wird.

Claims

1 Pa;·- .,anspräche:

1. Verfahren zur Herstellung von Polyathylenterephthalatfolien, wobei die zu einer Hauptrolle gewickelte Folie aufgeschlitzt und zu einer oder mehreren TeilroHen aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Teilrollen wenigstens 24 Stunden bei einer Temperatur hält, die um 15° bis 35°C über der Temperatur beim Aufschlitzen und Wickeln der TeilroHen liegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen 48 bis 72 Stunden bei der erhöhten Temperatur gehalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die TeilroHen bei einer Temperatur gehalten werden, die um 20° bis 25° C über der Temperatur beim Aufschlitzen und Wickeln der Teilrollen liegt