DE2612575A1

DE2612575A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von polymerfolien

Info

Publication number: DE2612575A1
Application number: DE19762612575
Authority: DE
Inventors: Masami Etchu; Hideaki Watanabe
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1975-03-24
Filing date: 1976-03-24
Publication date: 1976-10-14
Also published as: JPS51109955A; FR2305288A1; NL7603074A; GB1526514A; FR2305288B1

Description

DR. E. WIEGAND D.PL-ING. W. NlE-AANK DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 555476 8000 M ö N CH E N 2, TELEGRAMME: KARPATEN" MATHIIDENSTRASSE TELEX: 529068 KARP D

24. März 1976 W 42 51O/76 - Ko/Ja

Teijin Limited, Osaka (Japan)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polymerfolien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Polymerfolien, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Folien mit einheitlicher Dicke.

Bei der Herstellung von Folien durch Extrudierung eines geschmolzenen Polymeren aus einer Düse ist es seit langem bekannt, a^n Lippenspielraum in der Breitenrichtung

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durch mechanische Maßnahmen zu korrigieren, um eine einheitliche Dicke oder Stärke über die gesamte Breite der Folie zu erhalten. In letzter Zeit wurde ein Verfahren zur Herstellung von Folien von einheitlicher Dicke vorgeschlagen, wobei eine örtliche Heizeinrichtung in der Breitenrichtung in der Nachbarschaft eines Extrudierschlitzes der Düse so angebracht ist, daß'die örtliche Strömungsmenge des geschmolzene^ aus der Düse extrudierten Polymeren in der Breitenrichtung des Extrudierschlitzes gesteuert wird (US-Patentschrift 3 761 553). Es wurde ferner ein weiterer Vorschlag gemacht, worin kleine Schlitze in der Düse angebracht sind und eine Anzahl von Düsensegmenten in der Breitenrichtung angebracht sind, um die örtliche Temperatursteuerung in der Breitenrichtung des Extrudierschlitzes wirksamer bei diesem Verfahren zu machen (US-Patentschrift 3 819 775). Diese Schlitze sperren die Wärmeübertragung der Breitenrichtung der Düse ab und bringen infolgedessen den Vorteil, daß die einzelnen Düsensegmente auf eine bestimmten Temperatur unabhängig voneinander eingestellt v/erden können. Ein weiterer Vorschlag, um dieses Verfahren noch wirksamer zu machen, bestand darin, daß die vorstehende Temperatursteuerung und Verbindung mit einer B'olienkühltrommel gemeinsam angewandt werden (US-Patentschrift 3 883 279).

Bei diesen üblichen Verfahren treten .jedoch die folgenden*drei Begrenzungen im Hinblick einer einheitlichen Ausbildung der Filmstärke auf und es sind immer noch Probleme zu lösen.

Das erste Problem liegt darin, daß eine geringe Unebenheit der Stärke in der Breitenrichtung der Folie nicht eingeregelt werden kann. Die Ursache liegt darin, daß die Wärmediffusion in der Querrichtung am Extrudierschlitz der Düse einen Fehler unter Bildung eines örtlich erhitzten Anteiles ergibt, der eine ausreichende Temperaturdifferenz ■gegenüber der Umgebung zur Steuerung besitzt. Beispielsweise wird gemäß tier US-Patentschrift 3 761 553 ein Erhitzer mit einer Breite von weniger als 7,5 cm (3 inch) ver-

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wendet und bei einer bevorzugten, in der US-Patentschrift 3 883 279 beschriebenen Ausbildungsform ist die Breite von 508 mm in 52 Abschnitte unterteilt. In jedem Fall hat der Bereich der Düse, innerhalb dessen die Temperatur örtlich variiert werden kann, eine Breite von etwa mindestens 10 mm im Hinblick auf die Größe der unterteilten Breite der Düse für die örtliche Erhitzung und die Wärmediffusion. In einem durch die Stufe einer gewöhnlichen biaxialen Streckungsstufe erhaltenen Folie, beispielsweise einer Folie, die quer in einem Verhältnis von 3 bis 4 gestreckt wurde, entspricht dies einer Breite von 30 bis 40 mm. Infolgedessen haben die nach den üblichen Verfahren hergestellten Folien notwendigerweise eine Dickenungleichmäßigkeit innerhalb eines Bereiches mit einer Breite von 30 bis 40 mm. Die minimale Stärkenungleichmäßigkeit, die man bei der tatsächlichen Folienherstellung zu entfernen wünscht, besteht in einer Stärkenungleichmäßigkeit von etwa 0,1 bis 1 μ, die in einer Zone mit einer Breite von 2 bis 20 mm in einer Folie mit einer Stärke von beispielsweise 20 μ vorliegt. Diese Ungleichmäßigkeit ist üblicherweise kontinuierlich in der Längsrichtung der Folie und tritt häufig in Form eines Streifens auf. Diese minimale Ungleichmäßigkeit der Folienstärke wird als Produktfehler bei Anwendung der Folie für ein magnetisches Aufzeichnungsband betrachtet.

Zweitens ist die Stärkeungleichmäßigkeit der Folie vor der Einstellung der örtlichen Temperatur der Düse unstabil. Ganz allgemein wird, falls die Dickenungleichmäßigkeit bei Beginn der Folienherstellung groß ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die Filmstärke noch nicht eingestellt ist, die erforderliche Zeit für die Einstellung, bis die Folie als brauchbares Produkt erhalten werden kann, länger. Aus diesem Grund muß der Lippenspielraum und die Form der Lippen untersucht werden, um die Dickenungleichmäßigkeit der Folie vor der Steuerung auf ein Minimum zu bringen. Selbst wenn jedoch der Betrieb unter völlig den gleichen

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Betriebsbedingungen gestartet wird, fluktuiert die Stärkenungleichmäßigkeit der Folie vor der Steuerung.

Das dritte Problem liegt in der Fluktuierung der Stärkenungleichmäßigkeit der Folie während der Filmherstellung. Selbst wenn die Stärke der Folie einheitlich in der frühen Stufe der Herstellung gemacht wird, variiert die örtliche Stärke der Folie stetig im Verlauf der Zeit. Diese Variierung kann nicht ausreichend durch irgendwelche vorhandenen mechanischen oder manuellen Einrichtungen gehemmt werden.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einer Grundmaßnahme zur Lösung der vorstehenden Probleme, um Folien mit einheitlicher Stärke zu erhalten.

Als derartige Maßnahmen liefert die vorliegende Erfindung (1) ein Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Polymerfolie mit einer einheitlichen Stärke, wobei die Stärkeu&gleichmäßigkeit der Folie durch örtliche Einstellung der Temperatur nahe dem Extrudierschlitz einer Düse gesteuert wird, wobei ein geschmolzenes synthetisches Polymeres durch Verkneten in einer Mischeinrichtung, während es durch einen Strömungsweg bis zu einer Stelle unmittelbar vor dem Düsenextrudierschlitz strömt, homogenisiert wird, das homogenisierte geschmolzene synthetische Polymere aus dem Düsenextrudierschlitz in Form einer Folie extrudiert wird und die erhaltene Folie in innigen Kontakt mit einer Abschreckoberfläche über ihre gesamte Breite gebracht wird, und (2) eine Vorrichtung zur Herstellung einer synthetischen Polymerfolie mit einer einheitlichen Stärke, die aus einem Extruder, einer mit dem Extruder verbundenen Düse, Einrichtungen zum Verkneten und Homogenisieren eines geschmolzenen synthetischen Polymeren, die an mindestens einem Teil des Strömungsweges für das geschmolzene synthetische Polymere im Bereich vom Extruder bis zu einer Stelle unmittelbar vor dem Extrudierschlitz der Düse angebracht sind, Temperatursteuereinrichtungen, die entlang der Breitenrichtung in

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der Nachbarschaft des Düsenextrudierschlitzes zur Steuerung der Temperatur des geschmolzenen synthetischen Polymeren unmittelbar vor dem Extrudieren angebracht sind, eine außerhalb des Düsenextrudierschlitzes angebrachte Rührtrommel zum Abschrecken der extrudierten Folie und Einrichtungen zwischen dem Extrudierschlitz und der Abkühlungstrommel, um die extrudierte Folie in innigen Kontakt mit der Abkühltrommel zu bringen, umfaßt.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung beruhen auf der Basis der Feststellung, daß, da die Strömung eines geschmolzenen Polymeren zur Extrudierung nicht einheitlich ist, eine Ungleichmäßigkeit des Molekulargewichtes und der Temperatur des geschmolzenen Polymeren örtlich in der Breitenrichtung der Folie und auch in der Längsrichtung im Verlauf der Zeit erfolgt, diese Ungleichmäßigkeit die Stärkenungleichmäßigkeit der Folie verursacht.

Die im Rahmen der Erfindung eingesetzte synthetische Polymerfolie ist eine aus einem Polymeren, welches zu Folien durch thermische Maßnahmen geformt v/erden kann, aufgebaute Folie, beispielsweise aus Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen oder Vinylpolymeren, Spezifisch befaßt sich die Erfindung mit einer extrudierten Folie, die aus einem Gemisch von solchen Polymeren, wie Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, modifizierten Produkten dieser Polyamide oder Copolyamide auf der Basis dieser Polyamide, Polyäthylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat, Polyäthylen-2,6-naphthalat, modifizierten Produkten oder Copolymeren aus diesen Polyestern, Gemischen dieser Polyester, Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten- 1, Copolymeren auf der Basis dieser Polyolefine, Gemischen dieser Polyolefine, Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid mit Plastifizierern, Gleitmitteln, Kernbildungsmitteln oder anderen Zusätzen hergestellt ist. Es besteht keine Begrenzung hinsichtlich der Stärke der Folie und Folien mit einer Stärke von mehr als 1 mm, die üblicherweise als Bahnen bezeichnet werden, sind gleichfalls in die Definition der Folien gemäß der Erfindung eingeschlossen.

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Gemäß der Erfindung wird das geschmolzene synthetische Polymere in einem Fließweg im Bereich vom Extruder bis zu einer Stelle unmittelbar vor dem Extrudierschlitz der Düse, beispielsweise in der Stoßstelle zwischen Extruder und Düse oder innerhalb der Düse oder an beiden Stellungen vermischt und verknetet. Diese Verknetung und Vermischung kann durch Verringerung oder Erhöhung der Querschnittsfläche des Strömungsweges und dadurch erfolgende Konzentrierung oder Diffundierung des geschmolzenen synthetischen Polymeren bewirkt werden. Als weiteres bevorzugtes Verfahren kann das Vermischen und Verkneten durch Einsetzen eines Mischers in den Strömungsweg erzielt werden. Ein Mischer mit einer Spiralschnecke, beispielsweise ein statischer Mischer der Kenics Corporation, stellt ein bevorzugtes Beispiel dar. Allgemein variiert die Fließfähigkeit des geschmolzenen Polymeren von Stelle zu Stelle aufgrund beispielsweise des nichteinheitliehen Ausmaßes der Polymerisation des Ausgangspolymeren selbst, des nichteinheitlichen Ausmaßes der Polymerisation des geschmolzenen Polymeren, die durch eine einer nichteinheitlichen Verweilzeit des geschmolzenen Polymeren in der Schmelzextrudierstufe zuzuschreibende thermische Zersetzung verursacht wird, und der örtlich unterschiedlichen Wärmemengen aufgrund von Variierungen der Erhitzungsbedingungen (Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit) während der Strömung des geschmolzenen Polymeren. Durch Homogenisierung des geschmolzenen Polymeren durch Vermischung gemäß dem Verfahren der Erfindung können diese inneren Ursachen der Stärkeungleichraäßigkeit vermieden werden. Am günstigsten ist deshalb der Mischer an einer geeigneten Stelle im Polymerströmungsweg innerhalb der Düse angebracht, so daß eine einheitliche Vermischung des geschmolzenen Polymeren unmittelbar vor dem Düsenextrudierschlitz ausgeführt werden kann,

lön die äußeren Ursachen der Stärkeungleichmäßigkeit einer Folie zu entfernen, ist eine Anzahl von Temperatur-

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Steuerungseinrichtungen (beispielsweise Heiz- und/oder Kühleinrichtungen) in der Nachbarschaft des Düsenextrudierschlitzes in Breitenrichtung in spezifischen Stellungen, beispielsweise in Abständen von 20 bis 200 mm, angebracht. Durch geeignete Erhitzung und/oder Kühlung wird die Temperatur des die vorstehend aufgeführten Stellungen passierenden geschmolzenen Polymeren höher oder niedriger als diejeniges des geschmolzenen Polymeren, welches über die anderen Teile geht, gemacht. Vorzugsweise sind so zahlreiche Heiz- und/oder Kühleinrichtungen als möglich angebracht, so daß sie unabhängig voneinander steuerbar sind. Der Steuerungseffekt wird durch Einbettung eines Wärmeisoliermaterials um die Heiz-und/oder Kühleinrichtungen oder Ausbildung eines Schlitzes um dieselben erhöht.

Die Folie ist, wie sie aus der Extrudieröffnung der filmbildenden Düse extrudiert wurde, im ungekühlten Zustand (unverfestigten Zustand). Wenn die Abkühlung der Folie nichteinheitlich ist, kann keine einheitliche Stärke der Folie erhalten werden. Es ist deshalb notwendig, die Folie so zu behandeln, daß sie innig an der Abschreckoberfläche anhaftet und einheitlich gekühlt wird. Gemäß der Erfindung wird eine geeignete Anheftmaßnahme mit dem frisch extrudierten Film durchgeführt. Die Anheftmaßnahme kann beispielsweise durch ein Verfahren bewirkt werden, bei dem eine elektrostatische Ladung auf die extrudierte Folie aufgebracht wird und diese in innigen Kontakt mit der Oberfläche der Kühltrommel durch elektrostatische Anziehung gebracht wird, oder es kann ein Verfahren angewandt werden, welches einen innigen Kontakt der extrudierten Folie mit der Oberfläche der Abschrecktrommel durch pneumatischen Druck oder Walzendruck bewirkt. Infolgedessen wird die Folie einheitlich abgekühlt und liefert eine Folie von einheitlicher Stärke.

Gemäß der Erfindung wird das geschmolzene Polymere unmittelbar vor der Extrudierung einheitlich vermischt, um

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die inneren Ursachen der Stärkeungleichmaßigkeit der Folie zu vermeiden. Um weiterhin die äußeren Ursachen der Stärkeungleichmaßigkeit der Folie zu vermeiden, werden weiterhin die Temperaturen an den spezifischen Stellungen am Düsenextrudierschlitζ zur lokalen Steuerung des zu extrudierenden Betrages an geschmolzenem Polymeren geregelt und eine Kühlung wird durch die Durchführung der Anheftung einheitlich erzielt. Aus diesen Gründen werden Folien mit überlegener Einheitlichkeit im Vergleich zu den üblichen Verfahren durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten« Die üblichen Verfahren sind praktisch ausschließlich auf die Vermeidung der äußeren Ursachen der Stärkeungleichmaßigkeit gerichtet. Da jedoch die Stärkeungleichmaßigkeit aufgrund einer komplizierten Kombination von inneren und äußeren Ursachen erfolgt, war es bei den üblichen Verfahren unmöglich, eine grundsätzliche Lösung zu finden.

Da gemäß der Erfindung die aus dem Düsenextrudierschlitz extrudierte Folie aus einem geschmolzenen, vorhergehend einheitlich vermischten synthetischen Polymeren erhalten wird,.sind das Molekulargewicht und dessen Verteilung des geschmolzenen synthetischen Polymeren in der Breitenrichtung der Folie einheitlich und die Temperatur wird gleichfalls einheitlich gehalten. Deshalb wird die Genauigkeit der Steuerung auf der Basis von örtlichem Erhitzen und/ oder Abkühlen des Düsenextrudierschlitzes erhöht und die Temperatureinstellung zum Erhitzen und/oder Abkühlen wird äußerst einfach. Da weiterhin im Rahmen der Erfindung die Folie eine einheitliche Stärke über die gesamte Breite besitzt, kann der Abschreckungseffekt einheitlich sich auswirken, wenn sie in Kontakt mit der Abschreckoberfläche gebracht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutern.

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Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt gebrachte Seitansicht einer bevorzugten Ausführungsform zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Stärkenungleichmäßigkeit in der Breitenrichtung einer nach dem üblichen Verfahren hergestellten Folie und

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Stärkenungleichmäßigkeit in der Breitenrichtung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Folie.

Gemäß Fig. 1 wird ein synthetisches Polymeres in einem Extruder (nicht gezeigt) geschmolzen und das geschmolzene Polymere in die Düse 14 über die Verbindungseinrichtung 10 eingeführt. Hierbei wird das geschmolzene Polymere einheitlich mittels einer Mischeinrichtung 12, die in dem zum Extrudierschlitz 16 führenden Strömungsweg angebracht ist, vermischt und verknetet. Infolgedessen wurden Molekulargewicht, Strömungsgeschwindigkeit und Wärmebetrag (Temperatur) des Polymeren einheitlich gehalten und dieses homogenisierte geschmolzene Polymere wird aus dem Extrudierschlitz 16 als Folie 17 extrudiert. Die extrudierte Folie 17 wird durch eine Kühltrommel 24 abgekühlt und verfestigt. Die Einrichtung 20 ist zwischen dem Extrudierschlitz 16 und der Kühitrommel 24 angebracht, um die extrudierte Folie 17 in Kontakt mit der Kühltrommel 24 zu bringen. Die Stärke der verfestigten Folie wird mittels einer Stärkemeßeinrichtung 30 über deren gesamte Breite gemessen. Der gemessene Viert wird in ein elektrisches Signal umgewandelt und zurück zu den Heiz- und/oder Kühleinrichtungen 18, die zur Temperatursteuerung nahe des Extrudierschlitzes angebracht sind, über einen Schalter 32 zur Betätigung der Heiz- und/oder Kühlreinrichtungen 18 in der erforderlichen Weise zurückgeführt. Vorzugsweise besteht die Mischeinrichtung 12 aus einem Mischer der Art, worin, wie in Fig. 1 zu sehen, eine

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spiralförmige Schnecke innerhalb eines tunnelartigen Strömungsweges in enger Nachbarschaft zur Wand des Strömungsweges gedreht wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art beschränkt, sondern es können sämtliche Arten, worin eine Strömung eines geschmolzenen Polymeren entlang der Wand des. Strömungsweges und eine Strömung des geschmolzenen Polymeren im mittleren Teil des Strömungsweges einheitlich vermischt v/erden, als Mischeinrichtungen eingesetzt werden. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist die Mischeinrichtung 12 in einem Teil des Strömungsweges im Bereich vom Extruder zu einer Stelle unmittelbar vor dem Düsenschlitz angebracht, sie kann jedoch auch entlang der gesamten Länge des Strömungsweges vorliegen.

Vorzugsweise ist eine Anzahl von Heiz- und/oder Kühleinrichtungen 18 an einer oder beiden Seiten des Düsenschlitzes 16 angebracht (in Fig. 1 angebracht an beiden Seiten). Da gemäß der Erfindung das geschmolzene synthetische Polymere einheitlich gemischt ist, kann ein Film mit einer weit einheitlicheren Stärke erhalten werden, selbst wenn die Anzahl der Heiz- und/oder Kühleinrichtungen 18 etwa gleich wie bei den üblichen Verfahren ist. Ein bevorzugtes Beispiel der Heiz- und/oder Kühleinrichtungen 18 besteht aus einer Kombination von Erhitzern, beispielsweise Hülsenerhitzern (cartridge heaters) und Kühleinrichtungen, beispielsweise Mantel unter Anwendung eines gasförmigen oder flüssigen Kühlmediums, in gewünschter Weise, beispielsweise abwechselnd auf einer Seite der Düse angeordnet. Beispiele für Stärkemeßeinrichtungen sind ß-Strahlstärketestgeräte und ein Stärketestgerät auf der Basis der Menge des durchgelassenen Lichtes. Die Rückführs^haltung 32 kann beispielsweise eine Integriereinrichtung oder eine Memory-Einrichtung sein.

Als Maßnahmen, um die extrudierte Folie in innigen Kon-.takt mit der Kühltrommel zu bringen, können bekannte Maßnahmen wie Elektrostatiz.ität, Luftmesser, Preßwalzen und dgl. angewandt werden. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausfüh-

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rungsform wird eine elektrostatische Ladung auf die gesamte Breite oder einen Teil hiervon der extrudierten Folie 17 durch eine Hochspannungsquelle 21 aufgebracht und die elektrostatische Kraft bringt den Film in innigen Kontakt mit der Oberfläche der Kühltrommel 24-, deren Drehachse geerdet ist, wie bei 22 gezeigt.

Die Überlegenheit des Effektes der Stärkenungleichmässigkeitausgleichung gemäss der Erfindung gegenüber den üblichen Verfahren ergibt sich aus einem Vergleich von Fig. 3 rait Fig. 2. In der Fig. 2 beziehen sich die Kurven (a), (b) und (c) auf das übliche Verfahren und in Fig. 3 beziehen sich die Kurven (a), (b) und (c) auf das erfindungsgemässe Verfahren. Die Kurve (a) in jeder Figur zeigt die Stärkenungleichmässigkwit (Ordinatenachse), die über die Breitenrichtung (Abszissenachse) der Folie auftritt, wenn die Temperatureinstellung in der Umgebung des Extrudierschlitzes nicht ausgeführt wird. Die Kurve (b) in jeder Figur zeigt die elektrische Kraft (Ordinatenachse), die zu einer Anzahl von Temperatureinstellungseinrichtungen zugeführt wird, welche entlang der Breitenrichtung (Abszissenachse) der Folie angeordnet sind. Die Kurven (c) in jeder Figur zeigt die Stärkenungleichmässigkeit (Ordinatenachse), die in der Breitenrichtung (Abszissenachse) der Folie auftritt*, wenn die Temperatureinstellung in der Umgebung des Extrudierschlitzes ausgeführt wird.

Wie sich aus einem Vergleich von Fig. 3 (&) mit der Fig. 2 (a) und (b) ergibt, können Folien mit einer verringerten Stärkenungleichmässigkeit erfindungsgemäss erhalten _: werden, selbst wenn die Temperatureinstellung in der Umgebung des Extrudierschlitzes nicht ausgeführt wird, im Vergleich zum Fall der Ausführung einer Temperatureinstellung beim üblichen Verfahren sowie zum Fall der Nicht-Ausführung der

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Temperatureinstellung.

Palls die Temperatureinstellung beim üblichen Verfahren nicht ausgeführt wird, ist die Stärkenungleichmässigkeit der Folie, wie aus Fig. 2 (a) ersichtlich, beträchtlich gross. Falls der Temperatureinstellungsarbeitsgang durchgeführt wird, um diese beträchtliche Stärkenungleichmässigkeit zu entfernen, kommt es häufig vor, dass, selbst wenn eine die Fennkraft, d. h. die durch eine gestrichelte Linie in den Zeichnungen gezeigte Grenze, erreichende elektrische Kraft zu einigen der Temperatureinstellungseinrichtungen zugeführt wird (in der Fig. 2 (b) die am mittleren Teil der Breitenrichtung der Folie liegenden), die Einstellung immer noch unzureichend/ Wie aus Fig. 2 (c) ersichtlich, ist derjenige Teil der Folie, der dem die Zufuhr der elektrischen Nennkraft erfordernden Heizer entspricht, nicht von einheitlicher Stärke, sondern die Stärkenungleichmässigkeit verbleibt noch. Es ist auch aus Fig. 2 (c) ersichtlich, dass eine streifenartige Stärkenungleichmässigkeit (die feine in Fig. 2(a) gezeigte Wellenform), welche an einer spezifischen Stellung in der Breitenrichtung der Folie vorliegt, nach wie vor vorhanden ist, so dass der Temperatureinstellungsarbeitsgang ungenau ist und die streifenartige Stärkenungleichmässigkeit praktisch an der gleichen Stelle verbleibt.

„G-emäss der Erfindung können Folien mit einer deutlich verringerten Stärkenungleichmässigkeit, wie in Fig. 3(a·) gezeigt, sogar erhalten werden, wenn der Temp eratureinstellungsarbeitsgang nicht ausgeführt wird. Wie infolgedessen in Fig. 3 (b) gezeigt, ist es nicht notwendig, jede der Temperatureinstellungseinrichtungen mit *;iner so starken elektrischen Kraft, um die Nennkraft zu erreichen, zu versorgen, sondern es können Folien mit äusserst verringerter Stärkeungleichmässigkeit, wie aus Fig. 3 (c) ersichtlich, erhalten werden.

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Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden spezifischen nicht begrenzenden Beispiele erläutert.

Beispiele 1 bis 3

Unter Anwendung einer Filmextrudierdüse mit einer Düsenschlitzbreite von 760 mm und einem Schiitzlippenabstand von 2,0 mm, die Temperatureinstellungslöeher jeweils mit einem Durchmesser von 11 mm im Abstand voneinander von 45 mm umfasste, wurde geschmolzenes Polyäthylenterephthalat in Folienform auf eine rotierende Abschrecktrommel mit einer Extrudiergeschwindigkeit von 350 kg/Stunde extrudiert und in innigem Kontakt mit der Trommeloberflache nach bekannten Massnahmen über die gesamte Breite der Folie gebracht. Dann wurde die verfestigte Folie zu einer Streckverhältnis von 3,6 sov/ohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung zur Bildung einer biaxial gestreckten Folie mit einer Stärke von 20 Mikron gestreckt. Zu diesem Zeitpunkt wurden sechs Einheiten eines Wischers (statischer Mischer, Produkt der Kenics Corporation, USA) im Strömungsweg für das geschmolzene Polymere zu dem Düsenextrudierschlitz, wie in Fig. 1 gezeigt, zum Vermischen des geschmolzenen Polymeren unmittelbar vor dem Extrudieren und die dadurch erfolgende Homogenisierung der extrudierten Folie angebracht.. Um'die Folienstärke einzustellen, wurde die Folie durch 100 V/50 V-Hülsenerhitzer, die in die Temperatureinstellungslöcher eingesetzt waren, erhitzt und durch Luft von Raumtemperatur, welche in die Temperatureinstellungslöcher mit einer Geschwindigkeit von 0 bis 20 l/Min, geblasen wurde, abgekühlt. Der Arbeitsgang wurde über drei Zyklen ausgeführt (Beispiele 1, 2 und 3) und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

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Tabelle I

Bei- Erforder- Eingesteil- Streifen- Gesamt- Betriebsspiel liehe Zeit te Bedin- artige stärkenun- Zeitraum (Minuten) gung Stärkenun- gleichmässig- (Tage)

gleichmäs- keit ^r°^r sigkeit

1	20	A	A	1,9	5
2	30	A	A	1,5	8
3	25	A	A	1,8	6

Die in Tabelle I und ebenso in den Tabellen II und III angewandten Ausdrücke haben die folgende Bedeutung:

Die "erforderliche Zeit" ist die seit Beginn der Stärkeeinstellung erforderliche Zeit, bis das erste Produkt mit einheitlicher Stärke erhalten wird.

Die "Einstellungsbedingung" wird nach einer Skala von A und V bewertet, worin A den Fall bezeichnet, wo eine zufriedenstellende und ausreichende Einstellung durchgeführt werden kann, und W den Fall bezeichnet, wo die Einstellung, immer noch unzureichend ist, wenn die Einstellungseinrichtungen bis zum Grenzwert betätigt wurden.

Die "streifenartige Starkenungleichmassigkeit" wird nach folgender Skala entsprechend dem Ausmass der maximalen Stärke jeweils in J cm-Bereichen entlang der gesamten Breite des Produktes bewertet, bestimmt mittels eines elektrischen Mikrometers vom ITadel-Eontakttyp (Produkt der Anritsu Keiki Co.):

A: weniger als 0,2 Mikron
B: 0,2 bis 0,4 Mikron
C: 0,5 Mikron oder mehr.

Die "gesamte Starkenungleichmassigkeit" bezeichnet den Durchschnittswert der durchschnittlichen Stärkenungleich-

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mässigkeiten von FoIienrollen, die während des gesamten Betriebszeiträumes als Fertigprodukte erhalten wurden, welche gerastet und mittels eines γ-Strahlenstärketestgerätes in der Breitenrichtung hinsichtlich jeder Folienwalze gemessen wurden.

In den vorstehenden Beispielen 1 bis 3 wurde die Temperatureinstellung durch Erhitzen und Abkühlung der Folie unter Anwendung von Heizgeräten und Luft ausgeführt. Der Effekt gemäss der Erfindung kann in gleicher Weise hervorgebracht werden, selbst wenn nur eine diese Massnahmen, beispielsweise lediglich die Anwendung von Heizgeräten, für die Temperatüreinstellung angewandt wird, wie in den nachfolgenden Beispielen 4- bis 6 gezeigt. Die Ursache liegt darin, dass gemäss der Erfindung ein vorhergehend ausreichend vermischtes und homogenisiertes geschmolzenes Polymeres zu einer Folie extrudiert wird*

Beispiele 4- bis 6

Eine 12 Mikron dicke biaxial gestreckte Polyäthylen- " terephthalatfolie wurde unter den gleichen Arbeitsbedingungen wie in den Beispielen 1 bis 3 hergestellt, wobei jedoch der Lippenabstand am Düsenschlitz auf 1,5 mm geändert wurde, die Extrudiergeschwindigkeit zu 250 kg/Stunde geändert wurde und die Stärkeneinstellung bewirkt wurde, indem die zu den Heizgeräten zugeführte elektrische Kraft gesteuert wurde. Spezifisch wurde die Stärkeneinstellüng so durchgeführt, dass eine elektrische Kraft von 25 W zu jedem Heizgerät vor der Einstellung zugeführt wurde und während des Einstellungsarbeitsganges die zu den einzelnen Heizgeräten zugeführte Kraft in der erforderlichen Weise erhöht oder gesenkt wurde.

Die Ergebnisse sind in Tabelle II enthalten.

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Tabelle II

Bei spiel	Erforder liche Zeit (Minuten)	Eingestell te Bedin gung	Streifen- Gesamt- Betriebs· artige stärkenun- Zeitraum Stärkenun- gleichmässig- (Tage) gleichmäs- keit (%) sigkeit	4
4	30	A	A 2,3	5
5	25	A	A 1,8	5
6	35	A	A 2,1
		Vergleichsbeispiele 1 bis 6

Das Verfahren der Beispiele 1 bis 3 wurde wiederholt, wobei jedoch der Mischer nicht eingesetzt wurde. Ferner wurde das Verfahren der Beispiele 4 bis 6 wiederholt, wobei Jedoch der Mischer nicht eingesetzt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle III enthalten

Tabelle III

Ver- Erforder- Eingestellgleich- liehe Zeit te Bedinbei(Minuten) gung spiel

Streifen- Gesamt- Betriebsartige stärkenun- Zeitraum Stärkeun- gleichmässig- (Tage) gleichmäs- keit
sigkeit (%)

1	35	A	C	2,4	3
2	45	V	C	4,1	2
3	40	A	B	2,6	4
4	60	V	C	3,8	2
5	100	W	B	4,0	2
6	45	A	C	2,7	3

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Wie sich klar aus den vorstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen ergibt, wird es gemäss der Erfindung möglich, Folien von hoher Qualität mit praktisch einheitlicher Stärke zu erhalten, die praktisch frei von Stärkenungleichmässigkeiten in breitem Sinne unter Einschluss von streifenartigen Stärkenungleichmässigkeiten sind, falls ein Mscher innerhalb des Weges des geschmolzenen Polymeren verwendet
wird. Wie weiterhin nach den vorstehenden Werten ersichtlich ist, kann die Zeit seit Beginn des Arbeitsganges, bis ein
FoIienprodukt mit einheitlicher Stärke erhalten werden kann, abgekürzt v/erden, und dadurch werden Zeit und Materialverluste eingespart.

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Claims

Patentansprüche

Λ. I Verfahren zur Herstellung von synthetischen Polymerfolien-^mit einheitlicher Stärke, wobei die Stärkenungleichmässigkeit der Folie durch örtliche Einstellung der Temperatur nahe am Extrudierschlitz einer Düse gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschmolzenes synthetisches Polymeres durch Verkneten desselben mit einer Mischeinrichtung während seiner Strömung durch den Strömungsweg bis zu einer Stelle unmittelbar vor dem Düsenextrudierschlitz verknetet wird, das homogenisierte geschmolzene synthetische Polymere aus dem Extrudierschlitz in Form einer Folie extrudiert wird und die erhaltene Folie in innigem Kontakt mit einer Abschreckoberfläche über ihre gesamte Breite gebracht wird.
2. Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Polymerfolien mit einheitlicher Stärke, bestehend aus einem Extruder, einer mit dem Extruder verbundenen Düse, in mindestens einem Teil des Strömungsweges für das geschmolzene synthetische Polymere im Bereich vom Extruder bis zu einer Stelle unmittelbar vor dem Extrudierschlitz der Düse angebrachte Einrichtungen zum Verkneten und Homogenisieren des geschmolzenen synthetischen Polymeren, entlang der Breitenrichtung in der Nachbarschaft des Düsenextrudierschlitzes angebrachte Temperatursteuereinrichtungen zur Steuerung der Temperatur des geschmolzenen synthetischen Polymeren unmittelbar vor der Extrudierung, einer ausserhalb des Düsenextrudierschlitz es angebrachten Kühltrommel zum Abschrecken der extrudierten Tolie und zwischen dem Extrudierschlitz und der Abkühltrommex angebrachte Einrichtungen, um die extrudierte Folie in innigem Kontakt mit der Kühltrommel zu bringen.

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3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Vermischen und Homogenisieren des geschmolzenen synthetischen Polymeren aus einem in der Weise konstruierten Mischer besteht, dass in einem tunnelartigen Strömungsweg für das geschmolzene Polymere sich eine spiralförmige Schnecke in unmittelbarer Nachbarschaft zur Wand des Strömungsweges so bewegt, dass einheitlich die Strömung des Polymeren entlang der Wand des Strömungsweges unter einer Strömung des Polymerem im mittleren Teil gemischt wird.

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