DE2455504B2

DE2455504B2 - Verfahren zur Herstellung einer biaxial orientierten Folie aus Polyvinylalkohol

Info

Publication number: DE2455504B2
Application number: DE2455504A
Authority: DE
Inventors: Ryohta Notomi; Tuyoshi Shigeyoshi; Masayoshi Sugiyama
Original assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Current assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Priority date: 1973-11-26
Filing date: 1974-11-23
Publication date: 1980-07-17
Also published as: NL176238C; DE2455504A1; US3985849A; GB1434182A; FR2252196B1; DK134888B; CA1029918A; DE2455504C3; NL7415413A; AU7516474A; JPS5083483A; JPS5223368B2; DK612274A; IT1026539B; BR7409872A; NL176238B; FR2252196A1; DK134888C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer biaxial orientierten Folie aus Polyvinylalkohol, bei dem 100 Gewichtsteile Polyvinylalkohol und 70 bis 110 Gewichtsteile Wasser in der Schmelze gemischt werden, clic geschmolzene Mischung in Form einer Schlauchfolie extrudiert wird, die extrudierte Schlauchfolie getrocknet und durch Aufblähen mit einem Verstreckungsverhältnis von mindestens 2 : I sowohl in Laufrichtung als auch in Querrichtung bei einer Verstreckungstemperatur der Folienoberfläche am Ausgangspunkt -Jcr Verslrcckung /wischer. 60 und I5O"C biaxial vcrslreekt wird.

Aus der DE-OS 16 29 788 ist ein Verfahren zur Herstellung einer biaxial orientierten Folie aus Polyvinylalkohol bekannt, bei dem Polyvinylalkohol mit Wasser gemischt und die geschmolzene Mischung in Form einer Schlauchfolie extrudiert wird. Die unverstreckte Schlauchfolie wird unter Beibehaltung einer Restfeuchte getrocknet und im Schlauchstreckverfahren über einen Dorn verstreckt Die DE-OS 2244250 beschreibt ein Verfawren zur Herstellung einer biaxial orientierten schlauchförmigen Polyvinylalkoholfolie, bei der die Folie durch Extrudieren einer konzentrierten wäßrigen Lösung eines Polyvinylalkohol durch Einwirkung einer Koagulierungsflüssigkeil, z. B. mit einem Gehalt an Ammonium- oulfat hergestellt wird. Das Verstrecken der Folie erfolgt unter Beibehaltung des Kontakts mit der erhitzten Koagulierungsflüssigkeit Bei diesem Verfahren ist es schwierig, eine wirksame Orientierung zu erreichen, da die Folie in einem Zustand gestreckt wird, in dem sie eine große Wassermenge von z. B. mehr als !00 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polyvinylalkohole, enthält Des weiteren muß ein Waschen mit Wasser durchgeführt werden, um das Ammoniumsulfat aus der Folie zu entfernen. Hierbei

>^r> erniedrigt sich jedoch der Orientierungsgrad in nachteiliger Weise, da die Folie erneut quillt.

Die US-PS 34 40 316 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer biaxial verstreckten Folie aus Polyvinylalkohol, wobei ein Flachstreckver fahren zur Anwendung kommt Dabei wird die wasserhaltige Polyvinylalkoholfolie vor dem Verstrekken getrocknet um entweder eine absolut trockene Folie oder eine solche mit einem maximalen Wassergehalt von 5 Gewichtsprozent zu erhalten. Bei der

r> Verstreckung werden Temperaturen oberhalb von 120 bis zu 200° C angewendet wobei die Verstreckungsverhältnisse mindestens 3 :1 betragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren ό zu gestalten, daß

■to eine Folie erhalten wird, die sich durch eine hohe Zugfestigkeit, gute Dimensionsbeständigkeit und Schlagfestigkeil sowie durch ausgezeichnete Antiblokkier- bzw. Gleiteigenschaften auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

•r> daß beim Trocknen der Schlauchfolie vor der Verslrcckung ein Kristallisationsgrad von höchstens 44% und ein Wassergehalt von höchstens 20 Gewichtsprozent erzielt wird und daß die Verstreckungstemperatur während der Verstreckung erhöht wird, wobei die

'*) Temperaturerhöhung höchstens 15° C beträgt.

Die erfindungsgemäß hergestellte biaxial orientierte Polyvinylalkoholfolie weist ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, z. B. eine hohe Zugfestigkeit, geringe Dehnung, einen hohen Youngschen Modul und

v> eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit auf.

Erfindungsgemäß kann eine Folie mit einer Zugfestigkeit von 1200 bis 3000 kp/cm², vorzugsweise von 1200 bis 2500 kp/cm², einer Dehnung von 30 bis 80% und einem Youngschen Modul von 10 000 bis 30 000 kp/cm²,

no vorzugsweise von 10 000 bis 20 000 kp/cm², hergestellt werden.

Die biaxial orientierte Folie kann unter bekannten Bedingungen, je nach Bedarf, einer Wärmefixicrung unterworfen werden, um die inneren Spannungen zu

h^r> beseitigen und die Kristallisation zu vervollständigen.

Unter dem hier angegebenen Wert des »Kristallisationsgrades« ist der Wert zu verstehen, der durch Röntgcnbcugung nach dem von lchiio Sakurada et al. in

»Kobunshi Kagaku«, Band 12, Nr, 127, Seiten 483 bis 486 (1955), beschriebenen Verfahren gemessen wird.

Es bestehen keine Beschränkungen bezüglich der Eigenschaften des als Ausgangsmaterial verwendeten Polyvinylalkohole In der Regel wird ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1100 bis 2000 (mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 48 000 bis 88 000) und einem Hydrolysegrad von nicht weniger als 98 MoI-⁰Zo, vorzugsweise von nicht weniger als 99 MoI-%, verwendet

Wenn es erwünscht ist, daß die orientierte Folie außer einer guten Dimensionsbeständigkeit auch noch eine gute Flexibilität aufweist, kann ein Polyhydroxyalkohol in einer Menge von nicht mehr als 12, vorzugsweise von nicht mehr als 7 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylalkohol eingearbeitet werden. Wenn die Menge des Polyhydroxyalkohols oberhalb des obenerwähnten Bereichs liegt, ist es schwierig, eine orientierte Folie mit einer hohen Zugfestigkeit und einer geringen Dehnung zu erhalten. Verwendbare Polyhydroxyalkoho!e siijd Glycerin, Trimethylolpropan, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol und Dipropylenglykol. Gevünschtenfalls kann ein oberflächenaktives Mittel, das in der Regel in Kombination mit einem Weichmacher verwendet wird, auch eingearbeitet werden.

Der Polyvinylalkohol wird mit 70 bis 110 Gewichtsteilen Wasser auf 100 Gewichtsteile des Polyvinylalkohole gemischt und in einen Extruder eingeführt. Eine solche Mischung kann auch pelletisiert werden und die Pellets können in einen Extruder eingeführt werden. Wenn die Wassermenge weniger als 70 Gewichtsteile beträgt, treten beim Schmelzen des Polyvinylalkohole in dem Extruder Schwierigkeiten auf, da der Polyvinylalkohol die Neigung hat, sich zu zersetzen. Wenn dagegen die Wassermenge mehr als 110 Gewichtsteile beträgt, werden dadurch die Folienbildungseigenschaften des Polyvinylalkohole verschlechtert.

Erfindungsgemäß ist es wesentlich, daß die schlauchförmige, nichtverstreckte Polyvinylalkoholfolie nicht mehr als 20Gewichtsprozent Wasser enthält. Es besteht keine untere Grenze in bezug auf den Wassergehall der nichtverstreckten Folie. Der Wassergehalt kann jedoch in der Praxis leicht auf einen Wert innerhalb des Bereichs von nicht weniger als 4 Gewichtsprozent eingestellt werden. Bei Verwendung eines Polyvinylalkohol mft einem Hydrolysegrad vi>n nicht mehr als 99 Molprozent als Ausgangsmaterial treten Selbstklebeei-

Tabelle I

genschaften des Polyvinylalkohole in Erscheinung, wenn die Folie einen höheren Wassergehalt aufweist. Auch bei Verwendung eines Polyvinyialkohols mit einem niedrigen Polymerisationsgrad neigt die nichtverstreekte Folie mit einem hohen Wassergehalt zum Verkleben. Dementsprechend wird der Wassergehalt der schlauchförmigen, nichtverstreckten Folie vorzugsweise auf einen Wert innerhalb des Bereichs von nicht mehr als 12 Gewichtsprozent eingestellt. Es wurde gefunden, daß

in der Wassergehalt des inneren Oberflächenabschnitts der rohrförmigen, nichtverstreckten Folie immer niedriger ist als der durchschnittliche Wassergehalt der nichtverstreckten Folie.

Es ist allgemein bekannt, daß Polyvinylalkohol durch

ι > Wärmebehandlung kristallisiert, wobei auch Kristallisation der nichtverstreckten Folie in der Trocknungsstufe auftritt. Je höher die Trocknungsternperatur ist, um so höher ist der Kristallisationsgrad. In bestimmten Fällen kann der Kristallisationsgrad bis zu fast 60% erreichen.

2it Wenn dagegen durch Trocknen in ei-em Exsikkator bei Raumtemperatur oder in einem Vafcir.im bei Raumtemperatur Wasser aus der Folie entfernt wird, erreicht der Kristallisationsgrad in der Regel den Wert von etwa 25% und mindestens 20%. Wenn die Kristallisation

j-> beim Trocknen bis zu einem gewissen Grad fortschreitet, kann die nichtverstreckte Folie nur noch unter Schwierigkeiten biaxial verstreckt werden. Erfindungsgemäß wird daher die Trocknung so gesteuert, daß eine Folie mit einem Kristallisationsgrad von maximal nicht

κι mehr als 44% und minimal nicht weniger als 20%, vorzugsweise nicht weniger als 25%, erhalten wird.

Die Tabelle I zeigt die Beziehung zwischen dem Kristallisationsgrad der nichtverstreckten Folie nach dem Trocknen und der störungsfreien Verarbeitung und

π Gleichmäßigkeit der rohrförmigen, biaxial verstreckten Folie, wobei die nichtverstreckte Folie mit einem Wassergehalt von 8,6 bis 10,7 Gewichtsprozent bei einem Verstreckungsverhältnis von 2,8 bis 3,2 entlang jeder Achse im Schlauchstreckverfahren mittels Blasluft

-in biaxial verstreckt wurde. Die Leichtigkeit der Verarbeitung und die Gleichmäßigkeit der Folie wurde durch die Bruchhäufigkeit der schlauchförmigen Folie in der Verstreckungsvorrichtung bzw. die Dickenabweichung der orientierten Folie bewertet. In Tabelle I wurde ein

■η Polyvinylalkohol mit einem Polymerisjtionsgiad von 1400 (entsprechend einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 61 600) verwendet.

llydrolysegrjid des	Kristüllisiilions-	Dickcnubwcichung	Bruchhiiufigkeit der	Bemerkungen
Polyvinyialkohols	gmü der nichl-	der binxial	Bluse
	vcrslrccklcn	verstrecken
	Folie	Folie
(Molprozcnt)	(%)	(%)
99,5	28	± 9	extrem selten
99,5	.12	± Il	extrem selUn
99,5	34	± 10	extrem selten
99,5	38	+ 13	selten
99,5	43	± 13	gelegentlich
99,5	45	±24	hiiufig	¹I
99,5	48	-	-
98,1	26	± IO	extrem selten
98.3	28	± 9	extrem selten

llydrolysegrad des	Krislallisalinns-	Dickcnahwcicluing	Bnichhiiiiripkcil der	Bemerkungen
Polyvinyliilkdhols	grad der nichl-	der biaxial	Blase
	vcrslrecklcn	verstrecken
	l-'olic
(Molpro/cnl)	("..)
98,3	32	± 12	extrem selten
98,3	38	± Il	selten
98,3	42	± 14	gelegentlich
98,3	46	-	extrem häufig	'3

¹ 1 Die Verstreckung erfolgte ungleichmäßig und diskontinuierlich und es wurde eine Dickenabweirhiing und ungleichmäßige Transparenz festgestellt'

'2 Die Blase brach zum Zeitpunkt des Beginns der biaxialen Verstreckung und der Betrieb war

unmöglich; '.1 Die Verstreckung war ungleichmäßig und der kontinuierliche Betrieb bereitete beträchtliche

Schwierigkeiten, es war eine ungleichmäßige Transparen/ der Folie festzustellen.

Wie aus der vorstehenden Tabelle I hervorgeht, war dann, wenn eine nichtverstreckte Folie mit einem Kristallisationsgrad von mehr als etwa 44% erfindungsgemäß verstreckt wurde, die verstreckte Folie sehr ungleichmäßig und während der Verstreckung trat häufig ein Bruch der Blase auf. Die biaxiale Verstrekkung einer Folie mit einem Kristallisationsgrad von etwa 48% erwies sich als unmöglich. Daraus ergibt sich, daß der Kristallisationsgrad nicht mehr als 44% betragen soll.

Die Trocknungsbedingungen zur Einstellung des Kristallisationsgrades auf 44% oder weniger variieren in Abhängigkeit von der Dicke der nichtverstreckten Folie, ihrem Wassergehalt vor dem Trocknen, dem Aufbau der Trocknungsvorrichtung, der Trocknungszeitdauer und dergleichen, und es ist schwierig, die genauen Bedingungen festzulegen. Es ist jedoch wichtig, die Oberflächentemperatur der Folie auf einen Wert unterhalb etwa 120⁰C. vorzugsweise unterhalb etwa 105⁰C, in der Stufe, nachdem der Wassergehalt etwa 20 Gewichtsprozent erreicht hat, einzustellen. Wenn der Wassergehalt der nichtverstreckten Folie auf weniger als 10 Gewichtsprozent gesenkt wird, treten bei der biaxialen Verstreckung häufig Schwierigkeiten auf. die aus einem zu hohen Kristallisationsgrad resultieren, der eine Folge einer zu langen Einwirkung von hohen Temperaturen ist. Selbst wenn eine solche Folie unter hohen Feuchtigkeitsbedingungen gelagert wird, um ihren Wassergehalt beispielsweise bis auf etwa 18 Gewichtsprozent zu erhöhen, ist eine glatte biaxiale Verstreckung unmöglich. Eine glatte biaxiale Verstrekkung wird daher durch Kontrolle der Verstreckungstemperatur ermöglicht, selbst wenn der Wassergehalt der nichtverstreckten Folie niedrig ist. wenn die Trocknung unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt wird, um die Kristallisation zu kontrollieren.

Die in eine solche biaxiale Verstreckungsvorrichtung kontinuierlich eingeführte rohrförmige, nichtverstreckte Folie beginnt sich durch den Gasdruck automatisch zu verstrecken (zu dehnen), wenn die Folie durch eine Heizeinrichtung erhitzt wird und die FoSe eine geeignete Temperatur erreicht. Der Punkt, an dem die Folie beginnt sich zu verstrecken, wird nachfolgend als »Verstreckungspunkt« bezeichnet. Die Oberflächentemperatur der Folie kann mittels eines Thermoelements vom Kontakt- oder Nicht-Kontakt-Typ genau

j-, gemessen werden.

Die Oberflächentemperatur der Folie wird am Beginn der Verstreckung. dem Verstreckungspunkt. auf einen Wert innerhalb des Bereichs von etwa 60 bis etwa 150⁰C eingestellt. Wenn die Temoeratur unterhalb des

«ι oben angegebenen Bereichs lieft, ist es schwierig, mit der Verstreckung zu beginnen und eine erzwungene Verstreckung unter solchen Bedingungen führt häufig zu einem Bruch der Blase, weil der innendruck zu stark ansteigt. Wenn dagegen die Temperatur oberhalb des

Γι oben angegebenen Bereichs liegt, reißt die rohrförmige Folie häufig, weil sie zu weich wird. Selbst wenn die Folie nicht reißt, schwingt die Blase oder sie bewegt sich in dem Bereich des Verstreckungspunktes von einer Seite zur anderen. Deshalb ist nicht nur eine glatte und

4Ii beständige, kontinuierliche Verstreckung schwierig, sondern die Verstreckung wird auch ungleichmäßig und die Dickenabweichung des Produktes nimmt zu.

Die schlauchförmige Folie, die bei einer geeigneten Temperatur beginnt sich zu verstrecken, setzt die

4-, Verstreckung durch geeignetes Erhitzen von außen fort und erreicht die maximale Verstreckung in der Querrichtung, nämlich dem Endpunkt der Verstreckung. Diese Zone, nämlich die Zone, die sich von dem Verstreckungspunkt bis zu dem Endpunkt der Ver '.rekkung erstreckt, ist die Verstreckungszone. Erfindungsgemäß muß der Temperaturgradient der Folie in dieser Verstreckungszone kontrolliert werden, um eine glatte Verstreckung zu ermöglichen.

Der Wassergehalt der nichtverstreckten Folie ist hoch im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Polyester oder Polypropylen biaxial verstreckt wird, wobei eine Verdampfung des Wassers im Verlauf der Verstreckung zusätzlich zu der Orientierung und Kristallisation auftritt Diese Wasserverdampfung führt zu einem

bo Absinken der Folientemperatur, was verhindert werden muß. Auch das Absinken des Wassergehalts durch die Verdampfung des Wassers führt zu einer Erhöhung der Folienhärte, die als Widerstand gegen das Verstrecken in Erscheinung tritt Um diese Probleme zu eliminieren, wird die Folientemperatur in der Verstreckungszone im allgemeinen bei einem höheren Wert gehalten als die Folientemperatur an dem Verstreckungspunkt Das heißt die biaxiale Verstreckung der Polyvinylalkoholfo-

lie crforclcrl einen speziellen Temperaturgradienten, der bei der biaxialcn Verstreckung eines Polyesters oder von Polypropylen nicht erforderlich ist.

Dies wird durch die Tabelle Il klargestellt, in der Polyvinylalkoholfolien mit einem Polymerisationsgrad von 1400 bei einem Verstrctkungsverhältnis von jeweils 3.0 t·.·. 3,2 in Laufrichtung und Querrichtung unter lOlientempenuurcn. die als richtiger Temperaturgradient angesehen wurden, glatt und stabil verstreckt wurden. Die Buchstaben Λ. B. C und D zeigen in Tabelle Il die Punkte, welche die Verstreckungszone, die sich von dem Verstreckungspunkt Λ bis zu dem Endpunkt D erstreckt, in drei Abschnitte unterteilen.

Tabelle Il	Kristallisations grad der nicht- verstreckten Folie	Durchschnitt licher Wasser gehalt der nicht- verstreckten Folie	Glyceringehalt der nicht- verstreckten Folie	Oberfliichentcmperalur	13	r- K.	der Folie	Differenz zwischen den maxi malen U. minimalen Temp.
Hydrolysegrad des Polyvinyl alkohol	(%>	(Oewichts- pruiciiii	Gewichts- IMII/Clti)	( Π Λ	64	62	U	( C)
(Molpro/cnl)	28-34	20,2	0	61	76	73	57	7
99.5	28-34	15,8	0	74	92	93	68	8
99,5	28-34	11,3	0	88	104	106	83	10
99,5	28-34	8.5	0	97	96	94	96	10
99,5	36-40	13,8	0	90	107	106	87	9
99,5	36-40	II.I	0	98	131	133	98	9
99,5	36-40	7.8	0	122	82	81	121	12
99,5	36-40	10.6	6,0	78	91	89	70	12
99,5	36-40	7,0	6,0	87	120	117	78	13
99,5	36-40	4,4	6,0	116	87	85	106	14
99,5	35-38	12.2	6.0	81	105	101	79	8
99,5	35-38	7.3	6.0	99	134	128	92	13
99,5	35-38	4,1	6,0	128	148	140	119	15
99,5	35-38	3,4	6.0	142	70	70	133	15
99,5	26-32	16,2	0	67	80	82	64	6
98,3	26-32	12,4	0	78	89	91	73	9
98,3	26-32	9,3	0	85	72	70	82	9
98,3	34-38	14,7	0	69	83	82	64	8
98,3	34-38	11,6	0	80	91	91	73	10
98,3	34-38	8,7	0	86		80	11
98,3

Der geeignete Temperaturgradient ist nicht geradlinig und er ist durch die Tatsache charakterisiert, daß die Folientemperatur im mittleren Abschnitt der Verstrekkungszone höher ist als die Folientemperaturen an dem Verstreckungspunkt und an dem Endpunkt. Die Folientemperatur an dem Endpunkt ist etwas niedriger als die Temperatur der Folie an dem Verstreckungspunkt Die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Temperaturen in der Verstreckungszone beträgt nicht mehr als etwa 15° C Wenn sich der Temperaturgradient scharf ändert, treten verschiedene Störungen auf. Wenn beispielsweise die Folientemperatur im mittleren Abschnitt der Verstreckungszone niedriger ist als an dem Verstreckungspunkt, wird die Folie in dem Bereich des Verstreckungspunktes verstreckt und die schlauchförmige Folie reißt an diesem PunkL Wenn andererseits die Folientemperatur in dem mittleren Abschnitt um mehr als 15°C höher ist als an den anderen Punkten, dehnt sich die Folie in dem mittleren Abschnitt der Verstreckungszone und als Folge dessen wird die Verstreckungszone zu kurz. In einem solchen Falle schwankt die gedehnte rohrförmige Folie heftig und das Schwanken führt zu einer Erhöhung nicht nur der Dickenabweichung der verstreckten Folie, sondern auch zum Bruch bzw. Riß der schlauchförmigen

w Folie.

Zur Herstellung einer Folie mit einer hohen Zugfestigkeit und Dimensionsbeständigkeit muß der molekulare Orientierungsgrad während der biaxialen Verstreckung auf einen hohen Wert erhöht werden. Zu diesem Zweck wird die Folie sowohl in Laufrichtung als auch quer dazu erfindungsgemäß nicht weniger als zweimal verstreckt. Ein anderer wichtiger Faktor zur wirksamen Erhöhung des Molekülorientierungsgrades neben dem Verstreckungsverhältnis ist die Verstrek kungstemperatur.

Die Tabelle III zeigt die Beziehung zwischen dem Verstreckungsverhältnis und den physikalischen Eigenschaften der Folien aus Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1400, wobei unter den angegebenen Abkürzungen »MD« und »TD« die »Laufrichtung« bzw. die »Richtung quer dazu« zu verstehen sind. Die Folien wurden nach der biaxialen Verstreckung bei einer Temperatur von 180 bis 200° C

i Minuten lang wärmefixiert. Die Zugfestigkeit, die Dehnung und der Ytningsche Modul wurden nach der Vorschrift gemäß ASTM D 882 bei einer Temperatur von 20°C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% bestimmt. Die S'hlagzähigkeit wurde bei einer Tempc-

10

ratur von 5¹⁵C u.-,d einer relativen Feuchtigkeit von 65% mittels einer Folienschlagzähigkeitstesteinrichtung und unter Verwendung eines Pfeils mit einem Durchmesser von 1,27 cm bestimmt.

Tabelle III	Nicht-verstreckte Glyceringehalt	Folie Krislallisalions- grad	_	durchschnittlicher Wassergehalt	Oberflächentemp. d. Folie an dem Verstreckungs- punkt	Verstreckungsverhältnis MD TD	1,75
llydrolysegrad des Polyvinylalkohol*		(Gewichtsprozent) (%)	30	(Gewichtsprozent)	( C)		2,1
(Molprozent)	0	-	8,3	95	1,75	2,6
99,5	0	34	8,7	96	2,0	3,2
	0	-	8,5	97	2,5	3,6
	0	34	8,5	97	3,0	4,3
	ü	-	9,4	97	3,5	2,0
	0	-	10,1	94	4,0	2,6
	6,0	32	6,7	84	2,0	3,1
	6,0	34	6,3	85	2,5	3,6
	6,0	-	7,0	87	3,0	1,75
	6,0	30	7,6	87	3,5	2,0
	0	-	8,9	82	1,75	2,7
98,3	0	28	9,1	84	2,0	3,1
	0	-	9,5	82	2,5	3,6
	0	32	9,3	85	3,0	4,2
	0		10,6	87	3,5
	0	11,4	83	4,0

Fortsetzung der Tabelle III

Dicke der	Physikalische Eigenschaften	>	TD	Dehnung	TD	Young'schcr Modul	)	TD	Schlagfestigkeit
orientierten Folie		1010	(%)	92	(kp/cm²	8400	(cm kp/cm²)
		1330	MD	70	MD	11200
(μ)	Zugfestigkeit	1660	108	58	7900	14700	4,2
	(kp/cm^?;	1890	77	47	10500	15800	6,6
22,5	MD	2060	64	39	12200	17600	6,3
21,1	1080	2240	55	34	13100	18800	6,0
19,8	1340	1270	44	73	15300	9300
20,4	1600	1600	36	65	16800	11800	6,6
19,3	1780	1810	80	46	8600	12700	7,0
18,7	2050	2020	71	37	10400	14200	7,3
22,2	2170	940	58	88	UOOO	8100	7,8
20,6	1260	1210	48	64	12500	10600	7,8
20,6	1590	1610	93	51	6800	12300	4,9
18,9	1780	1860	68	39	9800	12800	6,1
23,0	1940	1930	59	37	10900	14000	6,9
21,7	1090	1970	50	28	11700	16600	7a
20,3	1280		43		13400		6,8
19,4	1470		35		14100		6,3
18,1	1800
17.9	1880
1920

Il

Bei der Beurteilung der physikalischen Eigenschaft vom StandDunkt einer Verpackungsfolie aus betrachtet, ist es in der Regel zweckmäßig, daß die Zugfestigkeit so hoch wie möglich ist, daß die Dehnung innerhalb des Bereiches von etwa 100 bis etwa 30%, vorzugsweise bei etwa 80 bis etwa 30% liegi und der Youngsche Modul mehr als lOOOOkp/cin² beträgt. Aus den Daten der Tabelle III ergibt sich, daß das Verstreckungsverhiiltnis mindestens 2, vorzugsweise mehr als 2,5. sowohl in Laufrichtung als auch quer dazu betragen sollte. Ein Verstreckungsverhältnis von mehr als 4,5 ist jedoch nicht sehr erwünscht, weil dann die Foliendicke nur schwer kontrollierbar ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Eine Mischung aus Polyvinylalkohol und Wasser, der gewünschtCTifalls ein Polyhydroxyalkoh'jl und ein oberflächenaktives Mittel zugegeben worden sind, wird in einen Extruder 1 eingeführt, der mit einer Ringschlitzdüse 2 ausgestattet ist, und unter Erhitzen in der Schmelze gemischt. Die geschmolzene Mischung wird durch einen kreisförmigen Schlitz 3 der Düse 2 in Form einer Schlauchfolie 4 extrudiert. Die Folie 4 wird dann in einem zylindrischen Trockner 5, der unterhalb der Düse 2 angeordnet ist, durch Heißluft, deren Temperatur kontrolliert wird, getrocknet. Die Folie 4 wird unter Druck getrocknet von der Außenseite her durch die durch eine Mehrlochplatte 6 im Innern des Trockners 5 auf die äußere Oberfläche der Folie eingeführte Heißluft. Gleichzeitig wird die Folie auch von der Innenseite her getrocknet durch Heißluft, die durch eine Luftleitung 7, die das Zentrum der Düse 2 passiert, in das Innere der Folie cingeblasen wird. Die durch die Luftleitung 7 in das Innere eingeblasene Heißluft gelangt durch eine öffnung 8 zwischen einer zylindrischen Bohrung, die im Zentrum der Düse 2 angeordnet ist, und der Luftleitung 7 nach außen.

Die das untere Ende des Trockners 5 passierende Folie wird durch Kühlluft, die von einem Kühlluftring 9 auf die Folie aufgeblasen wird, sofort gekühlt. Dann wird die Folie durch eine Gruppe von Flachlegewalzen 10 und ein Paar Quetschwalzen U zusammenge drückt.

Der Wassergehalt und der Kristallisationsgrad der Folie, insbesondere des inneren Oberflächenabschnittes der Folie, werden kontrolliert durch Steuerung der Temperatur und Geschwindigkeit der auf beide Seiten der Folie auftreffenden Heißluft und die FoliengeschwindigkeiL Die abgequetschte, noch nicht verstreckte Folie wird dann biaxial verstreckt- Die Folie wird dazu in einen Spalt mit niedriger Geschwindigkeit umlaufenden Haltewalzen 12 eingeführt, die am oberen Ende der Verstreckungsvorrichtung angeordnet sind, und mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Haltewalzen 20 zugeführt, die am unteren Ende der Verstrekkungsvorrichtung angeordnet sind. Das Verstreckungsverhältnis in der Laufrichtung wird bestimmt durch Steuerung des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeit der schnellen Haltewalzen 20 zu derjenigen der langsamen Haltewalzen 12.

Die durch die schnellen Haltewalzen 12 in die Verstreckungsvorrichtung eingeführte Folie wird in einer Vorwärmeeinrichtung 13 durch Heißluft die durch eine Mehrlochplatte 14 im Innern der Vorwärmeinrichtung 13 zugeführt wird, vorgewärmt Die vorerwärmte Folie wird dann durch Heißluft erhitzt, die durch einen oberen Luftring 16 und einen unteren Luftring 17 eingeführt wird. Die heiße Folie wird durch F.inblascn von Luft in die rohrförmige Folie durch eine Öffnung der schnellen Haltewalzen 20 aufgebläht, gleichzeitig wird sie durch Kühlluft, die durch einen Kühlluftring 18 eingefühlt wird, gekühlt. Die schnellen Haltewalzen 20 werden unmittelbar nach dem Einblasen von Luft unter Druck in das Innere der Folie zu Beginn des Arbeitsvorganges geschlossen, wodurch ein Austreten von Luft verhindert wird.

Im unteren Ende der Vorwärmeinrichtung 13 ist ein Ablenkblech 15 vorgesehen, welches verhindert daß die Heißluft aus der Vorwärmeinrichtung 13 nach unten geblasen wird, wodurch die Temperatur der Heißluft aus dem oberen Luftring 16 sinken könnte, oder daß die Heißluft aus dem oberen Ring 16 in die Vorwärmeinrichtung 13 eingeblasen wird. In der Regel wird die Temperatur der Heißluft aus der Vorwärmeinrichtung um 10 bis 30⁰C unterhalb der Temperatur der Folie an dem Verstreckungspunkt gehalten, um eine Aufweitung der rohrförmigen Folie in der Vorwärmeinrichtung 13 zu verhindern. Die Trocknung der nichtverstreckten Folie in der Vorwärmeinrichtung 13 ist minimal, weil die Vorwärmtemperatur verhältnismäßig niedrig und die Durchlaufzeit der Folie kurz ist. Die Temperatur der aus dem oberen Luftring 16 eingeführten Heißluft ist höher als die Temperatur der Folie an dem Verstreckungspunkt und die Heißluft wird an dem Verstreckungspunkt A eingeführt. Die Heißluft aus dem unteren Luftring 17 wird unterhalb des Verstreckungspunktes A bei einer Temperatur eingeführt, die um 0 bis etwa 15°C höher ist als die Temperatur der Heißluft aus dem oberen Luftring 16. Der Punkt, an dem die Heißluft aus dem Ring 17 gegen die Folienoberfläche geblasen wird, liegt bei etwa Vj bis etwa V> der Länge der Verstreckungszone, beginnend an dem Verstreckungspunkt. Die Kühlluft aus dem Kühlluftring 18 wird unter einem Winkel nach oben bis zu einem Punkte eingeführt, der einen kurzen Abstand unterhalb des Endpunktes D hat.

Durch Steuerung der Temperatur, der Anfangsgeschwindigkeiten und des Einführungspunktes der Heißluft aus den beiden Luftringen 16 und 1Γ jnd der Anfangsgeschwindigkeit und des Einführungspunktes der Kühlluft aus dem Kühlluftring 18 kann die Oberflächentemperatur der Folie in der Verstreckungszone von A bis D so einreguliert werden, daß sie den notwendigen Temperaturgradienten aufweist. Das Verstreckungsverhältnis in Querrichtung wird bestimmt

1 durch das Verhältnis des Durchmessers der verstreckten Folie an dem Endpunkt zu demjenigen der nichtverstreckten Folie an dem Einlaß der Vorwärmeeinrichtung. Nach dem biaxialen Verstrecken der Folie und nach dem Abkühlen der verstreckten Folie wird die

i Folie durch eine Gruppe von Flachlegewalzen 19 und die schnellen Haltewalzen 20 zusammengelegt und verläßt die Verstreckungsvorrichtung. Die flachgelegte Folie wird wieder aufgeblasen und in eine zylindrische Wärmefixiervorrichtung überführt, die in der Zeichnung

1 nicht dargestellt ist Beide Ränder der nachgelegten Folie können aber auch aufgeschnitten werden unter Bildung von zwei Folien, die in eine Wärmefixiervorrichtung vom Spannrahmentyp oder vom Heizwalzentyp überführt werden. Die wärmefixierte Folie wird > dann aufgerollt

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele noch näher erläutert Die darin angegebenen Teile beziehen sich stets auf das Gewicht

t4

Beispiel 1

Einem trockenen Pulver aus Polyvinylalkohol mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von etwa 1400 (einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 61 600) und einem Hydrolysegrad von 99,5 Molprozent wurde Wasser in einer Menge von 85 Teilen auf 100 Teile des Pulvers zugegeben und gleichmäßig damit gemischt. Die Mischung wurde dann in einen Extruder eingeführt, unter Erhitzen in der Schmelze gemischt und bei einer Temperatur von 96° C durch einen kreisförmigen Schlitz mit einem Durchmesser von 100 mm einer Ringschlitzdüse, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, nach unten extrudiert

Diese nichtgetrocknete schlauchförmige Folie, die 45 GewichtsDrozent Wasser enthielt, wurde anschließend, wie in der Zeichnung dargestellt, in einen zylindrischen Trockner eingeführt, wobei sowohl die innere als auch die äußere Oberfläche der Folie getrocknet wurde durch Anblasen von Heißluft bei einer Temperatur von 108" C vm der Innenseite des Trockners her. Gleichzeitig wurde die Innenseite der Folie mit einem Heißluftstrom kontaktiert, der durch Leitungen in der Ringschlitzdüse zugeführt und abgeführt wurde. Die getrocknete Folie wurde dann mittels eines Kühlluftringes gekühlt und durch ein Paar Quetschwalzen zusammengelegt. Der Durchmesser der so hergestellten nichtverstreckten schlauchförmigen Folie betrug 110 mm und der Kristallisationsgrad 34%. Außerdem betrug der durchschnittliche Wassergehalt der Folie 83 Gewichtsprozent, wobei der Wassergehalt des inneren Oberflächenabschnittes der Folie 6,8 Gewichtsprozent betrug. Beim Flachlegen der Folie trat keine Verklebung der Folienseiten miteinander auf. Der durchschnittliche Wassergehalt wurde aus der Differenz zwischen den Gewichten einer Folienprobe vor und nach dem Trocknen bei einer Temperatur von 100⁰C für einen Zeitraum von etwa 4 bis etwa 5 Stunden unter Vakuum errechnet Die Messung des Wassergehaltes des inneren Oberflächenabschnittes wurde bewirkt durch Abschneiden eines inneren Oberflächenabschnittes der Folie bis auf eine Dicke von etwa 20 Mikron mittels eines Mikrotoms und Messen des Wassergehaltes desselben nach dem Karl-Fischer-Verfahren.

Die nichtverstreckte Folie wurde dann in eine biaxiale Verstreckungsvorrichtung überführt und gleichzeitig biaxial verstreckt. Die langsamen Haltewalzen und die schnellen Haltewalzen wurden auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 5,0 m/min bzw. 15,0 m/min eingestellt. Von der Innenseite einer zylindrischen Vorwärmeinrichtung her wurde Heißluft mit einer Temperatur von 70⁰C aufgeblasen. Aus einem Schlitz des oberen Luftringes wurde Heißluft mit einer Temperatur von 107⁰C an dem Verstreckungspunkt unter einem Winkel von 45° gegenüber der Folie und mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 23 m/sek auf die Folienoberfläche aufgeblasen. Aus einem Schlitz eines unteren Luftringes wurde Heißluft mit einer Temperatur von 115°C in einem Abstand von 160 mm von dem Verstreckungspunkt in einer vertikalen Richtung unter einem Winkel von 45° gegenüber der Folie und mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 21 m/sek auf die Folienoberfläche aufgeblasen. Außerdem wurde gleichzeitig aus einem Schiit/ eines Kühlluftringes Luft von Raumtemperatur in einem Abstand von etwa 2CM) mm abwärts des Endpunktes unter einem Winkel von 20° gegenüber der Senkrechten und mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 10 m/sek auf die f'olienoberfläche aufgeblasen. Unter diesen Bedingungen konnte die biaxiale Verstreckung sehr glatt und stabil durchgeführt werden. Es trat kein Schwanken der Blase in der Verstreckungszone auf und die Verstreckung wurde ohne Bruch der Blase für einen langen Zeitraum fortgesetzt

Die Oberflächentemperatur an den Punkten A, B, C und D, weiche die sich von dem Verstreckungspunkt A bis zu dem Endpunkt D erstreckende Verstreckungszone in drei Abschnitte unterteilen, betrug 97, 104, 106

ίο bzw. 96°C Die Folientemperatur in dem mittleren Abschnitt der Verstreckungszone war somit höher als diejenige sowohl am Verstreckungspunkt als auch am Endpunkt Die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Temperatur in der Verstreckungszone

betrug 10⁰C Der Durchmesser der Blasen nach dem Aufblähen erreichte ein Maximum von 350 mm, wobei das Verstreckungsverhältnis in der Querrichtung somit etwa 32 betrug. Dagegen betrug das Verstreckungsverhältnis in der Laufrichtung 3, was aus dem Verhältnis der

Λ) Umfangsgeschwindigkeit der langsamen zu den schnellen Haltewalzen errechnet wurde.

Die verstreckte schlauchförmige Folie wurde dann flachgelegt, wobei kein Verkleben der Folienseiten aneinander auftrat Beide Ränder der flachgelegten Schlauchfolie wurden dann unter Bildung von zwei flachen Folien aufgeschnitten und jede Folie wurde 3 Minuten lang wärmefixiert, indem man sie mit einer drehbaren Heizvalze in Kontakt brachte, deren Oberflächentemperatur bei 200⁰C gehalten wurde. Die

jo Folie wurde dann gekühlt und aufgerollt.

Die Ergebnisse der Messung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle IV angegeben.

Tabelle IV Beispiel 1

20,4

1,5

Dicke (μΐπ)

Schleier (Trübung) (%) Zugfestigkeit (kp/cm²)

MD 1780

TD 1890

Dehnung (%)

MD 55

■»' TD 47

Young'scher Modul (kp/cm²)

MD 13 100

TD 15 800

in Schlagzähigkeit bei 5 C (cm kp/cm³) 6,0 Fußnote:

der Ausdruck »Schleier bzw. Trübung« gibt den Wert an, dei nach dem ASTM-D-Verfahren 1003-61 gemessen wurde

Beispiel 2

Zu einem trockenen Pulver aus Polyvinylalkohol mil einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von etws 1400 und einem Hydrolysegrad von 995 Molprozeni wurden Glycerin und Wasser in einer Menge von Ii bzw. 73 Teilen auf 100 Teile Pulver zugegeben unc gleichmäßig damit gemischt. Die Mischung wurde aiii die in Beispiel I angegebene Weise extrudiert unter Bildung einer schlauchförmigen l'olic. Die Tempcratui

ί"> der aus dem Innern des zylindrischen Trockners auf clic äußere Oberfläche der Folie aufgeblasenen Heißluft betrug IO5"C und die Temperatur des Heißluftstrome' in der rohrförmigen Folie betrug 82 C. Der Durchmcs-

ser der getrockneten nichtverstreckten Folie betrug 110 mm und der Kristallisationsgrad betrug 32%, Die getrocknete Folie enthielt durchschnittlich 6,0 Gewichtsprozent Glycerin und 7,0 Gewichtsprozent Wasser. Der Wassergehalt des inneren Oberflächenabschnittes der Folie betrug 6,2 Gewichtsprozent, es traten jedoch keine Verklebungen auf, die zu Störungen in dem Verstreckungsverfahren führen könnten.

Diese getrocknete, nichtverstreckte Folie wurde dann in die Verstreckungsvorrichtung eingeführt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 biaxial verstreckt Die Verstreckung ließ sich höchst stabil, glatt und gleichmäßig durchführen, wenn die Temperatur der Heißluft aus der Vorwärmeinrichtung, aus dem oberen Luftring und aus dem unteren Luftring 63,98 bzw. 100° C betrug. Zu diesem Zeitpunkt betrugen die Oberflächentemperaturen der Folie an den Punkten A, B, C und D in der Verstreckungszone 87, 91, 89 bzw. 78°C. Die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Temperatur der Folie in der Verstreckungszone betrug 13°C Die Verstreckungsverhältnisse in der Laufrichtung und in der Querrichtung betrugen 3,0 bzw. 3,1.

Die durch die schnellen Haltewalzen nachgelegte biaxial verstreckte Folie wies keine Neigung zum Kleben auf, die zu Störungen führen könnte, und sie ließ sich leicht durch Aufschneiden beider Folienränder in zwei Folien trennen. Die Folien wurden 3 Minuten lang wärmefixiert, indem man sie mit einer drehbaren Heizwalze in Kontakt brachte, deren Oberflächentemperatur bei 180⁰C gehalten wurde, und es wurden ihre physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle V angegeben.

Tabelle V Beispiel 2

Dicke (μιη) 20,6

Schleier bzw. Trübung (%) 1,6

Zugfestigkeit (kp/cm²)
MD 1780

TD 1810

Dehnung (%)

MD 58

TD 46

Young'scher Modul (kp/cm²)

MD 11 000

TD 12 700

Schlagfestigkeit bei 5 C (cm kp/cm²) 7.8

Beispiel 3

Zu einem trockenen Pulver aus Polyvinylalkohol mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von etwa 1700 (einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 74 800) und einem Hydrolysegrad von 98,3 Molprozent wurde Wasser in einer Menge von 95 Teilen auf 100 Teile Pulver zugegeben und gleichmüßig damit gemischt. Die Mischung wurde dann in einem Extruder zum Pelletisieren in der Schmelze gemischt, durch eine Mehrlochdüse des Extruders cxtrudiert und nach dem Abkühlen zerschnitten unter BiId₁ItIg voii Polyvinylalko holpellets. die 46 Gewichtsprozent Wasser enthielten. Die so hergestellten Pellets wurden wie in Beispiel I zu einem Rohr extrudiert und in einem zylindrischen Trockner getrocknet. Die Temperaturen der auf die Außenseite und auf die Innenseite auftreffenden Heißluft betrugen 112 bzw. 86° C Der Durchmesser der getrockneten nichtverstreckten Folie betrug 102 mm und der Kristallisationsgrad betrug 32%. Der durchschnittliche Wassergehalt der getrockneten Folie betrug 11,4 Gewichtsprozent und der Wassergehalt des inneren Oberflächenabschnittes davon betrug 8,7 Gewichtsprozent, es trat jedoch keine Verklebung auf,

ίο die zu Störungen in dem Verstreckungsverfahren führen könnte.

Diese getrocknete nichtverstreckte Folie wurde dann in die Verstreckungsvorrichtung eingeführt und wie in Beispiel 1 biaxial verstreckt. Die Umfangsgeschwindigketten der langsamen und der schnellen Haltewalzen betrugen 3,0 bzw. 12,0 m/min. Der Durchmesser der schlauchförmigen Folie betrug vor und jach dem Verstrecken 102 bzw. 430 mm. Das heißt, das Verstrekkungsverhältnis in der Laufrichtung betrug 4,0 und dasjenige in der Querrichtung betrug 4,2.

Es konnte eine höchst stabile, glatte und gleichmäßige Verstreckung durchgeführt werden, wenn die Temperatur der Heißluft aus der Vorwärmeinrichtung, dem oberen Luftring und dem unteren Luftring auf 60, 96

2ί bzw. 101⁰C eingestellt wurde. Die Anfangsgeschwindigkeit der aus dem KühlJuftring eingeführten Kühlluft wurde auf 8 m/sek eingestellt. Unter diesen Bedingungen wurde die Verstreckung für einen langen Zeitraum fortgesetzt, ohne daß ein Schwanken und ein Bruch der

«ι Blase auftrat. Zu diesem Zeitpunkt betrugen die Oberflächentemperaturen der Folie an den Punkten A, B. C und D in der Verstreckungszone 83, 92, 93 bzw. 82° C. Die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Temperatur der Folie in der Verstreckungs-

r> zone betrug M⁰C.

Die durch die <■ hnellen Walzen nachgelegte biaxial verstreckte Folie wies keine Neigung zum Verkleben der Folienseiten auf. die zu Störungen bei der Überführung der Folie in die Wärmefixierungsstufe

•40 führen könnten.

In Tabelle Vl sind die physikalischen Eigenschaften der Folie angegeben, die einer Wärmefixierung wie in Beispiel 2 unterworfen wurde. Die Zugfestigkeit und der Youngsche Modul waren höher und die Dehnung

4ϊ geringer als bei der Folie wie in den Beispielen 1 und 2, da das Verstreckungsverhältnis höher war als dasjenige in den Beispielen 1 und 2. Die Abnahme der Dehnung zeigt, daß die Dimensionsbeständigkeit der Folie stärker verbessert wurde.

Tabelle Vl	Beispiel 3
	17,9
Dicke (am)	1,5
Schleier bzw. Trübung (%)
Zugfestigkeit (kp/cm²)	1920
MD	1970
TD
Dehnung(%)	35
MD	28
TD
Young'scher Modul (kp/cm)	14 100
MD	16 600
TD	6.3
Schlagfestigkeit hei 5 ( (cm kp/cm')

Beispiel 4

Es wurde die gleiche Mischung aus Polyvinylalkohol und Wasser wie in Beispiel 1 hergestellt und in einen 90-mm-Extruder eingeführt Die Mischung wurde dann in der Schmelze gemischt und durch einen kreisförmigen Schlitz mit einem Durchmesser von 300 mm einer Ringdüse zu einem Rohr extrudiert Die extrudierte rohrförmige Folie wurde dann in einen großvolumigen zylindrischen Trockner eingeführt und sowohl von der Außenseite als auch von der Innenseite her getrocknet Die Temperaturen der auf die äußere Oberfläche und auf die innere Oberfläche der schlauchförmigen Folie aufgeblasenen Heißluft betrugen 118 bzw. 98° C. Der Durchmesser der getrockneten, nichtverstreckten Folie betrug350 mm und der Kristallisationsgrad betrug 38%. Der durchschnittliche Wassergehalt der getrockneten Folie betrug 13,4 Gewichtsprozent und der Wassergehalt des inneren Oberflächenabschnittes davon betrug 11,2 Gewichtsprozent es traten jedoch keine Verklebungen auf. die zu Störungen in dem Verstreckungsverfahren führen könnten.

Diese getrocknete, nichtverstreckte Folie wurde dann in eine großvolumige Verstreckungsvorrichtung eingeführt deren Aufbau ähnlich war wie derjenige der in der Zeichnung dargestellten Verstreckungsvorrichtung. Die Folie wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 biaxial verstreckt Die Verstreckungsverhältnisse betrugen 2,8 in Laufrichtung und 3,1 in Querrichtung, was aus dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der langsamen und schnellen Haltewalzen und dem Verhältnis des Sclnauchdurchmessers vor und nach der Verstreckung errechnet wurde. E:· konnte eine höchst stabile, glatte und gleichmäßise Verstreckung durchgeführt werden, wenn die Temperatur rf r Heißluft aus der Vorwärmeinrichtung, einem oberen Luftring und einem unteren Luftring auf 67. 108 bzw. 108⁰C eingestellt wurde und wenn die Luft aus dem oberen und dem unteren Luftring und einem Kühlluftring mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 28, 34 bzw. 13 m/sck unter dem gleichen Winkel gegenüber der Folie wie in Beispiel 1 auf der Folie aufgeblasen wurden. Unter diesen Bedingungen wurde die Verstreckung für einen langen Zeitraum fortgesetzt, ohne daß ein Schwanken und Brechen dßr Blase auftrat Zh diesem Zeitpunkt betrugen die Oberflächentemperaturen der Folie an den

ί Punkten A, B, C und D in der Verstreckungszone 94,98, 94 bzw. 87° C Die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Temperatur der Folie in der Verstrekkungszone betrug 11°C

Die die Verstreckungsvorrichtung durch die schnellen

Haltewalzen verlassende biaxial verstrsckte Folie wies eine Dicke von etwa 20 μπι und eine Breite der zusammengedrückten rohrförmigen Folie von etwa 1700 mm aufl Die flachgelegte Folie wies keine Neigung zum Verkleben aufeinanderliegender Flächen auf, die zu Störungen bei der Oberführung der Folie in die Wärmefixierungsstufe führen könnten.

Die Folie wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mittels einer großen Heizwalze wärmefixiert und die physikalischen Eigenschaften wurden gemessen. Die

>n dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VII angegeben. Aus Tabelle VIl geht hervor, daß die Dimensionsbeständigkeit bemerkenswert verbessert war.

Tabelle VII

	Beispiel 4
Dicke (μπι)	19,7
ι» Schleier bzw. Trübung (%)	1,6
Zugfestigkeit (kp/cm²)
MD	1630
TD	1870
ι-, Dehnung (%)
MD	61
TD	50
Young'scher Modul (kp/cm^J)
tu MD	12600
TD	14900
Schlagfestigkeit bei 5 C (cm kp/cm²)	6,2

liier/u I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung einer biaxial orientierten Folie aus Polyvinylalkohol, bei dem 100 Gewichtsteile Polyvinylalkohol und 70 bis UO Gewichtsteile Wasser in der Schmelze gemischt werden, die geschmolzene Mischung in Form einer Schlauchfolie extrudiert wird, die extrudierte Schlauchfolie getrocknet und durch Aufblähen mit einem Verstreckungsverhältnis von mindestens 2; 1 sowohl in Laufrichtung als auch in Querrichtung bei einer Verstreckungstemperatur der Folienoberfläche am Ausgangspunkt der Verstreckung zwischen 60 und 150⁰C biaxial verstreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Trocknen der Schlauchfolie vor der Verstreckung ein Kristallisationsgrad von höchstens 44% und ein Wassergehalt von höchstens 20 Gewichtsprozent erzielt wird und daß die Verstreckungstemperatur während der Verstreckung erhöht wird, wobei die Temperaturerhöhung höchstens 15° C beträgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyvinylalkohol einen Polymerisationsgrad von 1100 bis 2000 und einen Hydrolysegrad von wenigstens 98 MoI-% aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mindestens einen Polyhydroxyalkohol aus der Gruppe Glycerin, Trimethylolpropan, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol und Dipropylenglykol in einer Menge von höchstens 12 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylalkohol enthalt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des i jlyhydroxyalkohols höchstens 7 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Polyvinylalkohol beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie vor der Verstreckung einen Kristallisationsgrad von 20 bis 44% und einen Wassergehalt von 4 bis 20 Gew.-% aufweist und daß das Verstreckungsverhältnis zwischen 2 : 1 und 43 : I sowohl in Laufrichtung als auch in Querrichtung liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallisationsgrad innerhalb des Bereiches von 25 bis 44% und der Wassergehalt innerhalb des Bereiches von 4 bis 12 Gew.-% liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verslrcckungsverhältnis sowohl in Laufrichtung als auch in Querrichtung innerhalb des Bereiches von 23 : I bis 43 : I liegt.