DE3876094T2 - Verfahren zur herstellung einachsig orientierter folien. - Google Patents

Verfahren zur herstellung einachsig orientierter folien.

Info

Publication number
DE3876094T2
DE3876094T2 DE8888307502T DE3876094T DE3876094T2 DE 3876094 T2 DE3876094 T2 DE 3876094T2 DE 8888307502 T DE8888307502 T DE 8888307502T DE 3876094 T DE3876094 T DE 3876094T DE 3876094 T2 DE3876094 T2 DE 3876094T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
strength
films
yarn
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8888307502T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3876094D1 (de
Inventor
Robert Ralph Luise
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Application granted granted Critical
Publication of DE3876094D1 publication Critical patent/DE3876094D1/de
Publication of DE3876094T2 publication Critical patent/DE3876094T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/006—Pressing and sintering powders, granules or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0036—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/04—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by a layer being specifically extensible by reason of its structure or arrangement, e.g. by reason of the chemical nature of the fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0079—Liquid crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B2038/0052—Other operations not otherwise provided for
    • B32B2038/0072—Orienting fibers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/55—Liquid crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/42—Polarizing, birefringent, filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/514—Oriented
    • B32B2307/516—Oriented mono-axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/706—Anisotropic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/02—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/12—Pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2429/00—Carriers for sound or information
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2597/00—Tubular articles, e.g. hoses, pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/08—Cars
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/91—Product with molecular orientation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2904—Staple length fiber
    • Y10T428/2905—Plural and with bonded intersections only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
    • Y10T428/2967—Synthetic resin or polymer
    • Y10T428/2969—Polyamide, polyimide or polyester
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/643—Including parallel strand or fiber material within the nonwoven fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/699—Including particulate material other than strand or fiber material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Extrudierte Folien von Flüssigkristall-Polymeren sowie daraus hergestellte mehrachsig orientierte Laminate sind in US-Patent 4 384 016 beschrieben. Dieses Patent zeigt, daß, wenn Polymere, die in der Schmelzphase anisotrope Eigenschaften aufweisen, durch eine Breitschlitzdüse extrudiert und in der Schmelzphase gereckt werden, sich Folien ergeben, die gute Eigenschaften in Maschinenrichtung, aber ungünstige Querrichtungseigenschaften aufweisen. Zweiachsig orientierte Folien aus Flüssigkristall-Polymer sind in US-Patent 4 333 907 beschrieben.
  • Es ist ferner an sich bekannt, daß die Wärmebehandlung von Fasern aus Flüssigkristall-Polymeren die Schmelztemperatur und das Molekulargewicht des Polymers erhöht, während die Zugfestigkeit der Faser zunimmt.
  • Schließlich sind noch feste nichtgewebte Folien aus Flüssigkristall-Polymerfasern, die an den Kreuzungspunkten selbstverklebt sind, in US-Patent 4 362 777 beschrieben.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung sieht eine transparente Folie vor, die aus einer heißgepreßten Kette von Filamenten aus Polymer gebildet ist, das eine optisch anisotrope Schmelze zu bilden vermag, und das daraus hergestellte transparente Produkt mit durch Wärmebehandlung erhöhter Festigkeit. Eingeschlossen sind ferner mit oder ohne Bindemittel hergestellte Laminate aus derartigen Folien und außerdem Folien, die durch Recken der zur Festigkeitserhöhung wärmebehandelten Folien in einer zu der Kette senkrechten Richtung hergestellt werden, sowie Verfahren zur Herstellung der Produkte.
    • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die einachsigen Folien nach der Erfindung haben Zugeigenschaften, die besser sind als diejenigen der bekannten extrudierten Folien. Es ist bekannt, daß Flüssigkristall-Polymere zu in hohem Grade orientierten Filamenten schmelzextrudiert werden können. Diese Filamente unterscheiden sich von Polyestern, etwa Polyethylenterephthalat, dadurch, daß sie in gesponnenem Zustand orientiert werden und ihre Festigkeit durch Erwärmen statt durch Recken erhöht wird. (vgl. US-Patent 4 183 895). Die Erfindung macht sich die hochgradige Orientierung, die den Flüssigkristall-Polymerfasern im gesponnen Zustand eigentümlich ist, zunutze.
  • Die neuen einachsigen Folien, die nach Bedarf die Form schmaler Bänder erhalten können, werden hergestellt durch Bilden einer Kette, d.h. einer Schicht von im wesentlichen parallelen Filamenten aus Flüssigkristall-Polymer in gesponnenem Zustand. Die Kette kann hergestellt werden durch Abziehen von vorzugsweise ungedrehtem Garn von Mehrfachspulen und Nebeneinanderlegen des Garns in Form einer Schicht. Die Kette kann auch dadurch gebildet werden, daß das Garn unter einem sehr kleinen Wickelwinkel um eine Platte gewickelt wird. Unabhängig von der Herstellungsweise ist es wünschenswert, daß die Filamente in der Schicht im wesentlichen unidirektional angeordnet sind.
  • Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren Filamente werden aus Flüssigkristallpolymeren durch Schmelzspinnen gewonnen. Flüssigkristallpolymere sind an sich bekannt, zahlreiche Flüssigkristallpolymere sind aus dem US-Patent 4 362 777 und aus den darin in Betracht gezogenen Druckschriften bekannt. Bevorzugt werden Fasern aus Flüssigkristall von aromatischem Polyester.
  • Filamente von Schmelzen von Flüssigkristallpolymeren in gesponnenem Zustand sind, wie erwähnt, in hohem Maße orientiert. Das erfindungsgemäße Verfahren nützt die Orientierung weitgehend aus und behält einen wesentlichen Teil der Orientierung in den heißgepreßten und in ihrer Festigkeit durch Wärmebehandlung erhöhten Folien bei. Die Filamente werden hauptsächlich in einer einzigen Richtung ausgerichtet, wobei die Kristalle der Filamente weitgehend in Filamentrichtung orientiert sind, und das Heißpressen schmilzt nebeneinanderliegende Filamente miteinander zusammen, ohne daß eine wesentliche Entorientierung der Kristalle eintritt. Aus diesem Grunde ist die heißgepreßte Folie transparent. Durch die auf das Heißpressen folgende Wärmebehandlung zur Festigkeitserhöhung werden die Kristalle nicht wesentlich entorientiert. Somit sind die durch Wärmebehandlung in ihrer Festigkeit erhöhten, einachsig orientierten Folien gemäß der Erfindung transparent und zeigen deutlich bessere Zugeigenschaften als extrudierte Folien, die zur Entorientierung während des Extrudierens neigen.
  • Nachdem die Kette aus Flüssigkristallfilamenten in gesponnenem Zustand hergestellt ist, wird sie so lange heißgepreßt, z.B. zwischen erhitzten Platten, bis eine zusammenhängende transparente Folie entstanden ist. Die einachsige Orientierung des kristallinen Polymeren ist für die Transparenz verantwortlich. Es besteht eine Temperatur/Druck-Beziehung für das Heißpressen jeder gewählten Art von Filamenten für die Herstellung der zusammenhängenden transparenten Schicht. Niedrigere Temperaturen erfordern höheren Druck, während bei höheren Temperaturen mit niedrigerem Druck gearbeitet werden kann. Es ist nicht zweckmäßig, Temperatur und Druck über die Werte hinaus zu erhöhen, die für das Erreichen der transparenten Folie erforderlich sind, damit eine Entorientierung der Kristalle vermieden wird. Temperatur und Druck sollten daher ausreichend hoch gewählt werden, daß die zusammenhängende durchsichtige Folie entsteht, vorzugsweise aber nicht höher. Das Heißpressen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur unter, aber innerhalb von 20ºC des Schmelzendotherms, das mit dem Differential-Abtastkalorimeter (DSC) bestimmt ist, und vorzugsweise bei einem Druck von mindestens 689,5 kPa (100 lb/mm²), besser noch zwischen 689,5 bis 2413 kPa (100 bis 350 lb/mm²).
  • Die Festigkeit der heißgepreßten Folie wird dann nach Druckentlastung erhöht durch Erhitzen innerhalb einer purgierten inerten Atmosphäre, z.B. in Stickstoff, Argon oder unter Vakuum, bei einer unterhalb des Schmelzpunkts liegenden Temperatur während einer Zeitdauer, die ausreicht, um die Zugfestigkeit in Kettrichtung auf einen Wert von mindestens 1,241.10&sup6; kPa (180 kpsi) zu erhöhen. Temperaturen von mindestens 100&sup0;C, vorzugsweise 200ºC bis 400ºC, sind zweckmäßig.
  • Die einachsigen Folien können in beliebiger Stärke hergestellt werden. Um eine maximale Reaktion auf die Wärmebehandlung innerhalb brauchbarer zeitlicher Grenzen zu erhalten, empfiehlt es sich aber, die Folienstärke nicht über etwa 0,076 cm (etwa 30 mils) zu erhöhen.
  • Nötigenfalls können die einachsigen, zur Festigkeitserhöhung wärmebehandelten Folien wieder erhitzt und in Querrichtung gereckt werden, um eine zweiachsige Orientierung zu erzielen, während die Zugfestigkeits-Anisotropie verringert wird. Diese gereckten Folien sind nicht mehr durchsichtig, weil sie nicht mehr einachsig orientiert sind. Andererseits haben sie mäßig hohe Festigkeit in zwei Richtungen im Vergleich zu der einachsigen Folie, die in Querrichtung verhältnismäßig geringe Festigkeit zeigt.
  • Die erfindungsgemäße einachsige Folie kann auch in einachsigem oder quasi- isotropem Aufbau laminiert werden. Einachsige Laminate lassen sich herstellen durch Heißpressen von Schichten der einachsigen Folien bei Temperaturen innerhalb von etwa 30ºC von dem Beginn des DSC-Schmelzendotherms an und bei einem Nenndruck von 69 bis 345 kPa (10 bis 50 psi) oder auch durch Verwendung eines thermoplastischen Schmelzklebers oder üblichen Epoxyharzes.
  • Zu den Beispielen für thermoplastische Kleber zählen eine dünne extrudierte Folie des Vorstufen-Polymers (oder eines sonstigen anisotropen schmelzebildenden Polymers mit einem Schmelzpunkt unterhalb des Schmelzpunkts der einachsigen Folie), und handelsüblicher Polyoxyethylenterephthalat- (PETG)-Film (Eastman). Zu den Epoxyharzen rechnen beispielsweise Novolakharze, wie Epon 1139 (CIBA-GEIGY) und ECN 1299 (CIBA-GEIGY), und Phenolformaldehydharze. Die Zugabe derartiger Kleber empfiehlt sich im Falle von quasi-isotropen Laminaten.
  • Es ist zu erwarten, daß die erfindungsgemäßen Materialien in einer Reihe von Fällen zum Verstärken dienen können, z.B. bei Motorhauben und Blattfedern, Gürteln für Radialreifen, Bauteilen, Druckgefäßen, Kabelmänteln, Glasfaserkabeln, Flexrohren, und zum anderweitigen Ersatz von Metallen, der für übliche verbesserte Verbundmaterialien vorgesehen werden kann. Wegen des Entfallens einer Harzmatrix sind gegenüber den letzteren Materialien wesentliche Kosteneinsparungen bei der Produktion zu erwarten. Darüber hinaus könnte die ausgeprägte Transparenz der erfindungsgemäßen einachsigen Folien deren Anwendung in optischen Polarisatoren und Informationsspeichern ermöglichen.
  • Die nachstehenden Beispiele dienen zur Beschreibung der Erfindung, die dadurch nicht eingeschränkt werden soll.
    • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel erläutert die Gewinnung einer einachsig orientierten Folie aus einem Garn von (Chloro-p-phenylen/4,4'-biphenylen/terephthalat/isophthalat)-Copolymer (40/10/40/10 Molprozent), in welchem ein wesentlicher Anteil der Faserorientierungseigenschaften bei der Umwandlung zu Folie aufrechterhalten bleibt. Das Polymer wird nach Verfahren hergestellt, die in US-Patent 4 412 058 beschrieben sind. Das Polymer von ηi n h = 2,5 in Pentafluorophenol bei 45ºC wird in einer Doppelschnecken-Schmelzspinnmaschine mit einer Schmelzzonentemperatur von 330ºC geschmolzen und durch eine 34-Loch-Spinndüse mit Löchern von 0,023 cm Durchmesser und 0,061 cm Länge bei 332ºC in die umgebende Luft gesponnen und mit 1200 m/min aufgewickelt, Spinn-Streck-Faktor = 83. Das 219 den/34 Filament-Garn weist einen Orientierungswinkel von 14º, eine Zugfestigkeit von 0,985.10&sup9; Pa (143 kpsi [1000 lb/mm²]) und einen Elastizitätsmodul von 60.10&sup9; kPa (8,7 Mpsi [10&sup6; lb/mm²]) auf. Sein Schmelzendotherm beginnt nach Messung im Differentialabtastkalorimeter (DSC) bei 300ºC.
  • Das Garn wird durch eine wäßrige 1 Gew.%-Lösung von Kaliumiodid rückgespult, dann kontinuierlich mit einer Spannung von 0,1 g/den und 11,8 Windungen/cm (Wickelwinkel 0,3&sup0;) auf eine auf einen Garnaufkarter gesetzte flache Aluminiumplatte von 17,8 cm x 17,8 cm und 0,64 cm Dicke gewickelt, die mit einer wärmebeständigen Folie ("Kapton" Polyimid-Folie, E.I. du Pont de Nemours and Company) überzogen ist. Auf die Folienfläche wird ein übliches Formtrennmittel gesprüht. 27 Schichten Garn von 5,08 cm Breite werden in Parallelanordnung auf beide Seiten der Platte gewickelt. Dann wird die Probe 60 min lang in einem Vakuumtrockner bei 130ºC getrocknet. Die getrocknete Probe wird in eine Presse (Pasadena hydraulic bench press) überführt, die mit auf 285ºC erhitzten Platten 30,5 cm x 30,5 cm ausgestattet ist. Der Anfangsdruck von 2068 kPa (300 psi) wird gesenkt auf 1310 kPa (190 psi) während einer Zeitspanne von 10 min, die erforderlich ist, damit die Probe die Plattentemperatur annimmt (gemessen mit einem Thermoelement in der Aluminiumplatte). Dann wird der Druck aufgehoben, und die Probe wird aus der Presse genommen und kann auf Umgebungstemperatur abkühlen. Es ergeben sich zwei transparente, orangefarben getönte Kunststoffolien von 8,2 cm Breite, 15,7 cm Länge und 0,038 cm Stärke.
  • Eine Folienprobe wird auf eine gewebte Glasfasermatte in einem stickstoffpurgierten Ofen gelegt und schrittweise 2 h lang auf 240ºC, 2 h lang auf 270ºC und 16 h lang auf 305ºC erhitzt, wonach der Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt wird und die wärmebehandelte Probe entnommen wird. Die wärmebehandelte Probe hat ihre Transparenz behalten und hat merklich an Zähigkeit gewonnen.
  • Die Zugeigenschaften in Richtung der Faserachse von gerade geformten und wärmebehandelten Proben werden mit einem Instron-Zugversuchsgerät gemessen. Testproben erhalten eine Hundeknochen-Form von jeweils 12,7 cm Länge, 1,3 cm Außenbreite und 0,64 cm Innenbreite. Die Innenlänge beträgt 5,08 cm und entspricht der Meßlänge der Prüfung. Die Probe wird an beiden Enden mit rechtwinkligen Aluminiumklammern von 1,3 cm Breite und 3,9 cm Länge versehen, wobei ein übliches warmhärtendes Epoxyharz-Band als Klebemittel verwendet wird. Nach dem Härten des Klebstoffs ist die Probe testfertig. An der gerade geformten (nicht wärmebehandelten) Probe wird eine Zugfestigkeit von 0,565.10&sup9; Pa (82,0 kpsi), ein Elastizitätsmodul von 44,8.10&sup9; Pa (6,5 Mpsi) und ein Orientierungswinkel von 140 (18,8º) gemessen, während die wärmebehandelte Probe eine Zugfestigkeit von 217,5 kpsi, einen Elastizitätsmodul von 6,8 Mpsi und einen Orientierungswinkel von 13&sup0; (17,7º) zeigt. Das Vorstufen-Garn, beschichtet mit Kaliumiodid und unter denselben Bedingungen wärmebehandelt, zeigt eine Zugfestigkeit von 2,44.10&sup9; Pa (354,5 kpsi), einen Elastizitätsmodul von 61,4.10&sup9; Pa (8,9 Mpsi) und einen Orientierungswinkel von 16º (19,1&sup0;).
    • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer einachsig orientierten Folie und die Bewertung von Zugeigenschaften in der Orientierungsrichtung (0º) und der Querrichtung (90º). Ein Polymer der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung wird nach den gleichen Methoden hergestellt und in der gleichen Spinnmaschine mit einer Schmelzzonentemperatur von 335ºC durch eine 100-Loch-Spinndüse mit Löchern von 0,013 cm Durchmesser und 0,061 cm Länge bei 331ºC in die Umgebungsluft gesponnen und mit 500 m/min aufgewikkelt, Spinn-Streck-Faktor = 33. Das 500 den/100 Filament-Garn besitzt im wesentlichen die gleichen Zugeigenschaften wie das Garn aus Beispiel 1 und ein bei 301ºC beginnendes DSC-Schmelzendotherm.
  • Das Garn wird durch eine ein Dispergiermittel enthaltende wäßrige 1 Gew.%- Lösung von Kaliumiodid rückgespult, dann unter 0,1 g/den Spannung kontinuierlich mit 1,18 Windungen/cm auf eine flache Aluminiumplatte von 25,4 cm Breite, 27,3 cm Länge und 0,64 cm Dicke gewickelt, die mit einer "Kapton"- Polyimid-Folie belegt und auf einen querstehenden Garnaufkarter gesetzt ist. Vier Schichten Garn von 15,2 cm Breite werden auf die beiden Seiten der Platte gewickelt. Dann wird die Probe 60 min lang in einem Vakuumtrockner bei 130ºC getrocknet und in eine Presse gemäß Beispiel 1 überführt, deren Platten auf 290ºC erhitzt sind. Die Probe wird unter Kontaktdruck erhitzt, bis die Plattentemperatur erreicht ist (etwa 10 min), dann wird ein Druck von 111 psi ausgeübt und 10 min lang bei 290ºC aufrechterhalten. Dann wird der Druck aufgehoben, und die Probe wird aus der Presse herausgenommen und kann auf Umgebungstemperatur abkühlen. Es ergeben sich zwei transparente Kunststoffolien von 15,2 cm Breite, 22,9 cm Länge und 0,023 cm Stärke. Die Folien werden auf einer gewebten Glasfasermatte in einen stickstoffpurgierten Ofen gelegt und schrittweise in 2 h auf 200ºC, in 7,3 h von 200ºC auf 306ºC erhitzt und 7,5 h lang auf 306ºC gehalten, woraufhin der Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt und die wärmebehandelte Probe herausgenommen wird.
  • Die Zugeigenschaften in Richtung der Faserachse (0º) werden an Testproben gemessen, die gemäß Beispiel 1 hergestellt sind. Die Probe zeigt eine Zugfestigkeit (0º) = 1,79.10&sup9; Pa (259,4 kpsi), eine Bruchdehnung (0º) = 6,0 % und einen Elastizitätsmodul (0º) = 47,6.10&sup9; Pa (6,9 Mpsi). Die Zugeigenschaften in Querrichtung (90º) ergeben sich durch Zuschneiden von Querstreifen von 1,27 cm Breite. Die Streifen werden mit Klammern versehen (vgl. Beispiel 1) und in einem Instron-Zugtestgerät bei 2,5 cm Meßlänge geprüft. Die Probe besitzt eine Zugfestigkeit (90º) von 35,8.10&sup6; Pa (5,2 kpsi), eine Bruchdehnung (90º) von 3,5 % und einen Elastizitätsmodul von 3,45.10&sup9; Pa (0,5 Mpsi).
    • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer einachsig orientierten Folie aus Fasern des thermotropischen Copolyesters (Chloro-p-phenylen/4,4' -biphenylen/terephthalat/isophthalat-Copolymers (40/10/47/3 Mol-% Basis). Das Polymer ist nach Verfahren hergestellt, die in US-Patent 4 412 058 beschrieben sind mit ηi n h = 2,97 in Pentafluorophenol bei 45ºC. Das Polymer wird in einer Doppelschnecken-Schmelzspinnmaschine mit einer Schmelzzonentemperatur von 349ºC geschmolzen und wird durch eine 34-Loch- Spinndüse mit Löchern von 0,018 Durchmesser und 0,23 cm Länge bei 341ºC in die Umgebungsluft gesponnen und wird aufgewickelt mit 1018 m/min, Spinn- Streck-Faktor = 58. Das 190 den/34 Filament-Garn hat eine Zugfestigkeit von 537.10&sup6; Pa (77,9 kpsi (4,2 g/den)), einen Elastizitätsmodul von 77,2.10&sup9; Pa (11,2 Mpsi (605 g/den)) und ein bei 317ºC beginnendes DSC- Schmelzendotherm.
  • Ein Aufbau mit 32 Garnschichten wird wie in Beispiel 1 hergestellt und unter gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gepreßt, mit dem Unterschied, daß die Plattentemperatur auf 300ºC gehalten wird. Es ergeben sich zwei transparente, orangefarben getönte Kunststoffolien von 0,047 cm Stärke.
  • Eine Folienprobe wird gemäß Beispiel 1 wärmebehandelt. Die wärmebehandelte Probe hat viel von ihrer Transparenz beibehalten und hat merklich an Zähigkeit gewonnen. Zugfestigkeit (TS) und Elastizitätsmodul (TM) der unbehandelten Folien und der wärmebehandelten Folien in der Orientierungsrichtung (0º), getestet wie in Beispiel 1 beschrieben, betragen: Zugfestigkeit TS Elastizitätsmodul TM unbehandelte Folie wärmebehandelte Folie
    • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel stellt die Herstellung einer einachsig orientierten Folie aus Fasern des thermotropischen Copolyesters (Chloro-p-phenylen/terephthalat/naphthalat)-Copolymer (50/35/15 Mol%-Basis) dar. Das Polymer wird hergestellt nach in dem US-Patent 4 118 372 beschriebenen Verfahren und ist bei 45ºC unlöslich in Pentafluorophenol. Das Polymer wird in einer Doppelschnecken-Schmelzspinnmaschine mit einer Schmelzzonentemperatur von 325ºC geschmolzen und durch eine 100-Loch-Spinndüse mit Löchern von 0,013 cm Durchmesser und 0,030 cm Länge bei 330ºC in die Umgebungsluft gesponnen und mit 878 m/min aufgewickelt (Spinn-Streck-Faktor = 49).
  • Das 384 den/100 Filament-Garn hat eine Zugfestigkeit von 102 kpsi (5,5 g/den) und einen Elastizitätsmodul von 9,5 Mpsi (513 g/den), und das DSC-Schmelzendotherm beginnt bei 297ºC.
  • Das Garn wird doppelt gefacht, und ein Aufbau von 40,6 cm Breite mit vier Schichten des doppelt gefachten Garns wird gemäß Beispiel 1 hergestellt und bei einer Plattentemperatur von 290ºC gepreßt. Ein Druck von 1723 kPa (250 psi) auf die Probe wird bei 290ºC 10 min lang aufrechterhalten; dann wird der Druck aufgehoben, und die Probe wird aus der Presse genommen und kann auf Umgebungstemperatur abkühlen. Es ergeben sich zwei transparente, orangefarben getönte Kunststoffolien von 40,6 cm Breite, 15,2 cm Länge und 0,028 cm Stärke.
  • Eine Folienprobe wird gemäß Beispiel 2 wärmebehandelt. Die wärmebehandelte Probe hat einen großen Teil ihrer Transparenz beibehalten, und ihre Zähigkeit hat merklich zugenommen. Die Zugfestigkeit (TS) und der Elastizitätsmodul (TM) der wärmebehandelten Folie in der Orientierungsrichtung (0º) und in der Querrichtung (90º), getestet nach den Methoden in Beispiel 1 und 2, betragen: Zugfestigkeit (TS) Elastizitätsmodul (TM) 0º-Richtung 90º-Richtung
  • Das entsprechende wärmebehandelte Garn hat eine Zugfestigkeit von 3,11.10&sup9; Pa (451 kpsi) und einen Elastizitätsmodul von 62,7.10&sup9; Pa (9,1 Mpsi).
    • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer zweiachsig orientierten Folie mit verbessertem Zugfestigkeitsausgleich, gewonnen durch Seitwärtsrecken einer einachsig orientierten Folie, die aus einem Garn der thermotropischen Copolyester-Zusammensetzung nach Beispiel 1 hergestellt worden ist. Das Polymer wurde nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt und gemäß Beispiel 2 gesponnen. Das 560 den/10 Filament-Garn zeigt im wesentlichen die gleichen Zugeigenschaften wie das Garn nach Beispiel 1. Zwei einachsig orientierte Folien von 0,033 cm Stärke werden im wesentlichen nach den Bedingungen in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, daß die Wicklung aus 10 Schichten Garn von 6,35 cm Breite besteht. Die Festigkeit der Folien wird gemäß Beispiel 2 durch Wärmebehandlung erhöht. Dann wird eine Probe 6,0 cm x 6,0 cm aus einer der Folien geschnitten und in eine übliche, auf 200 ºC vorgeheizte Folienreckmaschine eingespannt. Die Probe wird in der orientierten oder Längs-(0º)-Richtung eingespannt (befestigt), 10 min lang auf 200ºC erhitzt und dann 400 % in Quer(90º)-Richtung gereckt. Danach werden Rechteckstreifen von 1,27 cm Breite und 0,009 cm Stärke aus der lichtundurchlässigen gereckten Folie in Längsrichtung (0º) und in Querrichtung (90º) geschnitten. Die Streifen werden wie in Beispiel 1 mit Klammern versehen und die Zugfestigkeiten in einem Instron Zugfestigkeitsprüfgerät bei 1,27 cm Meßlänge (0º-Streifen) und 2,54 cm Meßlänge (90º-Streifen) bestimmt.
  • Ferner werden an der Folie, deren Festigkeit durch Wärmebehandlung erhöht wurde, die Werte der Zugfestigkeit in 0º- und 90º-Richtung nach den in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren bestimmt. Die hierunter angegebene Zugfestigkeit (TS) der nichtgereckten und gereckten wärmebehandelten Folien in Längs-(0º)- und Quer-(90º)-Richtung lassen einen durch Reckung verbesserten Ausgleich der Zugfestigkeit erkennen. Zugfestigkeit (TS) 0&sup0; Zugfestigkeit (TS) 90&sup0; nichtgereckt gereckt
    • Beispiel 6
  • Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines einachsig orientierten Laminats ohne Zufügung von Klebstoff. Ein Polymer der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung wird in den gleichen Schritten hergestellt und nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren gesponnen. Eine einachsige Folie wird aus dem 490 den-Garn in der in Beispiel 1 angegebenen Weise hergestellt: 12 Schichten Garn in 15,2 cm Breite werden auf eine flache Aluminiumplatte von 22,9 cm x 22,9 cm Größe und 0,64 cm Stärke gewickelt; die Probe wird bei 285ºC mit 2427 kPa (352 psi) 5 min lang gepreßt. Die entstehenden beiden Kunststoffolien messen 16,5 cm x 22,9 cm und sind 0,053 cm stark. Bei einer der Folien wird die Festigkeit nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren durch Wärmebehandlung erhöht. Die wärmebehandelte Folie zeigt ein bei 329ºC beginnendes DSC-Schmelzendotherm. Sechs Streifen von 1,27 cm Breite und 15,24 cm Länge (welche Länge der orientierten (0º) Richtung der Folie entspricht) werden zugeschnitten und in eine Einschieber-Metall-Form gelegt. Die Form wird in eine auf 325ºC erhitzte Presse gegeben, und die Probe wird 7 min lang bei etwa 138 kPa (etwa 20 psi) auf 325ºC gehalten (niedrigster Kontaktdruck). Die Probenstärke vor bzw. nach dem Pressen beträgt 0,32 cm bzw. 0,30 cm. Die Biegefestigkeit bzw. der Elastizitätsmodul, gemessen mit einem normalen Instron Biegefestigkeitsmeßgerät, beträgt 296.10&sup6; Pa (42,9 psi) bzw. 35,2.10&sup9; Pa (5,1 Mpsi) bei einem Spannweite/Dicke-Verhältnis von 32/1. Eine Kurzarmfestigkeit von 37,2.10&sup6; Pa (5,4 kpsi) wird bei einem Spannweite/Dicke-Verhältnis von 4,2/1 erzielt.
    • Beispiel 7
  • Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von einachsigen Laminaten und Laminaten mit gekreuzten Schichten aus hochfesten einachsigen Folien unter Verwendung einer dünnen extrudierten Folie des Vorstufen-Polymers als thermoplastischer Klebstoff. Ein Polymer der in Beispiel 1 genannten Zusammensetzung wird nach den gleichen Verfahrensschritten hergestellt und wird in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise zu Fasern gesponnen. Das Garn entspricht dem in Beispiel 6 beschriebenen Garn. Zwei Sätze von einachsigen Folien, jeweils 10,2 cm breit, 15,2 cm lang und 0,036 cm stark, werden hergestellt durch Aufwickeln von 10 Schichten des 560 den-Garns von 6,35 cm Breite mit 11,8 Windungen/cm auf einer flachen Aluminiumplatte von 17,8 cm x 17,8 cm und 0,64 cm Stärke. Die Proben werden geformt bei einer Pressentemperatur von 285ºC und unter einem Druck von 2068 kPa (300 psi) in einer mit Beispiel 1 vergleichbaren Weise. Die entstehenden Folien werden wärmebehandelt, wie in Beispiel 2 beschrieben. Die wärmebehandelte Folie hat ein DSC-Schmelzendotherm bei 330ºC. Die Folien werden zu Stükken von 6,35 cm x 6,35 cm geschnitten, die verwendet werden zur Herstellung von einachsigen Vierschichten-(0º/0º/0º/0º)- und Vierschichten-Kreuzlagen-(0º/90º/0º/90º)-Laminaten. Eine Folie von 0,002 cm Stärke des ebenso zusammengesetzten Polymers, hergestellt nach üblichen Folienextrudierverfahren, wird ebenfalls zu Stücken von 6,35 cm x 6,35 cm geschnitten, die zwischen die drei aufeinanderfolgenden Folienschichten gelegt werden, aus denen jedes Laminat besteht. Die extrudierte Folie hat ein DSC-Schmelzendotherm bei 304ºC. Die Laminate werden in eine auf 315ºC erhitzte Presse gebracht und zwischen mit "Kapton"-Folie überzogenen Aluminiumplatten 10 min lang mit etwa 345 kPa (50 psi) gepreßt (nahe dem Mindestkontaktdruck). Dann werden sie aus der Presse herausgenommen und können auf Umgebungstemperatur abkühlen. Die Laminate haben eine glatte, hochglänzende Oberfläche. Die Stärke der Laminate beträgt 0,14 cm (0º/0º/0º/0º) bzw. 0,15 cm (0º/90º/90º/0º). Dann werden Streifen von 1,27 cm Breite (in Richtung 0º bei dem 0º/0º/0º/0º-Laminat) geschnitten, und mit einem üblichen Instron-Biegefestigkeitsmeßgerät werden Biegefestigkeit (FS), Elastizitätsmodul (FM) und Kurzarmscherfestigkeit (SBS) geprüft. Die sich ergebenden Eigenschaften sind hierunter für jedes Laminat zusammengestellt:
  • 0º/0º/0º/0º
  • Biegefestigkeit (FS) (Spannw./Stärke = 16/1) = 459.10&sup6; Pa (66,6 kpsi)
  • Elastizitätsmod.(FM) (Spannw./Stärke = 32/1) = 52,4.10&sup9; Pa (7,6 Mpsi)
  • Scherfestigk. (SBS) (Spannw./Stärke = 7/1) = 33,8.10&sup6; Pa (4,9 kpsi)
  • 0º/90º/90º/0º
  • Biegefestigkeit (FS) (Spannw./Stärke = 16/1) = 303.10&sup6; Pa (44,0 kpsi)
  • Elastizitätsmod.(FM) (Spannw./Stärke = 32/1) = 31,7.10&sup9; Pa (4,6 Mpsi)
  • Scherfestigk. (SBS) (Spannw./Stärke = 7/1) = 29,0.10&sup6; Pa (4,2 kpsi)
    • Beispiel 8
  • Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von einachsigen Laminaten mit gekreuzten Schichten aus einachsigen Folien unter Verwendung eines wärmehärtenden Epoxy-Klebestoffs. Ein Satz wärmebehandelter einachsiger Folien von 0,064 cm Stärke wird nach den in Beispiel 7 beschriebenen Verfahrensschritten hergestellt. Acht (8) Schichten 860 den/200 Filament-Garn werden benutzt, und die Pressenwerte sind 293ºC und 111 psi während 5 min. Nach der Wärmebehandlung werden die Folien zu rechtwinkligen Streifen von 1,27 cm Breite und 12,7 cm Länge sowohl in Richtung der 0º-Orientierung als auch in Richtung der 90º-Orientierung geschnitten; sie werden verwendet zur Herstellung von 4-Lagen einachsiger (0º/0º/0º/0º)-Laminate und 4-Lagen-(0º/90º/90º/0º)-Laminate mit gekreuzten Schichten. Eine Lösung (10 Gew.%) von normalem Phenol-Novolac-Epoxyharz (EPN 1139, CIBA-GEIGY) in Methylenchlorid wird hergestellt. Die Streifen werden mit der Epoxyharz-Lösung beschichtet, 5 min lang luftgetrocknet, dann noch einmal beschichtet und getrocknet. Dann werden einachsige und Kreuzschichten-Vierlagen- Laminat-Stäbe zusammengesetzt und in eine auf 300ºC erhitzte Presse gegeben und zwischen mit "Kapton"-Folie belegten Aluminiumplatten 5 min mit etwa 345 kPa (50 psi) (nahe dem niedrigsten Kontaktdruck) gepreßt. Danach werden sie aus der Presse herausgenommen und können unter Umgebungsbedingungen abkühlen. Die Biegefestigkeit (FS) und der Elastizitätsmodul (FM) der einachsigen und der Kreuzschichten-Streifen werden dann wie in Beispiel 7 ermittelt:
  • 0º/0º/0º/0º
  • Stärke = 0,28 cm
  • Biegefestigkeit (FS) (Spannw./Stärke = 16/1) = 465.10&sup6; Pa (67,4 kpsi)
  • Elastizitätsmod.(FM) (Spannw./Stärke = 44/1) = 45,5.10&sup9; Pa (6,6 Mpsi)
  • 0º/90º/90º/0º
  • Stärke = 0,24 cm
  • Biegefestigkeit (FS) (Spannw./Stärke = 16/1) = 144,8.10&sup6; Pa (21,0 kpsi)
  • Elastizitätsmod.(FM) (Spannw./Stärke = 50/1) = 37,2.10&sup9; Pa (5,4 Mpsi)

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer einachsig orientierten Folie, umfassend das Heißpressen einer Kette von schmelzextrudierten Filamenten aus zur Bilding einer optisch anisotropen Schmelze fähigem Polymer bei einer Temperatur und einem Druck, die ausreichend sind, um eine zusammenhängende transparente Folie zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Festigkeit der heißgepreßten Folie mittels Wärmebehandlung erhöht wird durch Erwärmen innerhalb einer purgierten inerten Atmosphäre bei einer unterhalb des Schmelzpunktes liegenden Temperatur während einer Zeitdauer, die ausreicht, um die Zugfestigkeit in Kettrichtung zu erhöhen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die angewandte Temperatur unterhalb, jedoch innerhalb von 20ºC des Schmelzendotherms liegt, und der angewandte Druck mindestens 690 kPa (100 lb/in²) beträgt.
DE8888307502T 1987-01-05 1988-08-12 Verfahren zur herstellung einachsig orientierter folien. Expired - Fee Related DE3876094T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/000,319 US4786348A (en) 1987-01-05 1987-01-05 Method of making transparent oriented sheets
EP88307502A EP0354285B1 (de) 1987-01-05 1988-08-12 Verfahren zur Herstellung einachsig orientierter Folien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3876094D1 DE3876094D1 (de) 1992-12-24
DE3876094T2 true DE3876094T2 (de) 1993-05-06

Family

ID=21690966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8888307502T Expired - Fee Related DE3876094T2 (de) 1987-01-05 1988-08-12 Verfahren zur herstellung einachsig orientierter folien.

Country Status (3)

Country Link
US (2) US4786348A (de)
EP (1) EP0354285B1 (de)
DE (1) DE3876094T2 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4973442A (en) * 1985-09-26 1990-11-27 Foster Miller Inc. Forming biaxially oriented ordered polymer films
US4966806A (en) * 1986-12-16 1990-10-30 Foster Miller, Inc. Film-based structural components with controlled coefficient of thermal expansion
US4786348A (en) * 1987-01-05 1988-11-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of making transparent oriented sheets
US4966807A (en) * 1988-06-13 1990-10-30 Foster Miller, Inc. Multiaxially oriented thermotropic polymer films and method of preparation
US4975312A (en) * 1988-06-20 1990-12-04 Foster-Miller, Inc. Multiaxially oriented thermotropic polymer substrate for printed wire board
AU3865589A (en) * 1988-06-20 1990-01-12 Foster-Miller Inc. Molecularly oriented tubular components having a controlled coefficient of thermal expansion
FR2670790B1 (fr) * 1990-12-19 1995-01-13 Aerospatiale Demi-produit et materiau composites thermoplastiques a polymeres a cristaux liquides et procede de fabrication du materiau.
US5628946A (en) * 1991-03-07 1997-05-13 British Technology Group Limited Process for producing polymeric materials
GB9104781D0 (en) * 1991-03-07 1991-04-17 Ward Ian M Polymer materials
US5320700A (en) * 1991-04-15 1994-06-14 Phillips Petroleum Company Process for molding utilizing compression sleeve
EP0668379A4 (de) * 1993-09-03 1997-05-02 Polymer Processing Res Inst Verfahren zur herstellung von filamenten und filamentbündel aus thermotropischen flüssigkristallpolymer.
US5840376A (en) * 1996-02-28 1998-11-24 The Regents Of The University Of California High magnetic field processing of liquid crystalline polymers
GB9620692D0 (en) 1996-10-04 1996-11-20 Vantage Polymers Limited Olefin polymers
CA2267326C (en) 1996-10-04 2008-01-08 University Of Leeds Innovations Limited Olefin polymers
US6174405B1 (en) * 1998-09-11 2001-01-16 Northrop Grumman Corporation Liquid crystal polymer in situ coating for co-cured composite structure
GB0128405D0 (en) * 2001-11-27 2002-01-16 Btg Int Ltd Process for fabricating polyolefin sheet
US6979479B2 (en) * 2003-03-14 2005-12-27 Lockheed Martin Corporation Flexible material for lighter-than-air vehicles
CN1826213B (zh) * 2003-05-22 2011-02-02 英国技术集团国际有限公司 制造聚合物制品的方法
EP1479498A1 (de) * 2003-05-22 2004-11-24 Btg International Limited Verfahren zur Herstellung von Kunststoffartikeln
US20070281570A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Liggett Paul E Reduced weight flexible laminate material for lighter-than-air vehicles

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1629647A1 (de) * 1966-08-20 1971-02-04 Gustav Sachsenroeder Sen Folienmaterial zur Herstellung von Schichtpressstoffen und Vorrichtung zu seiner Herstellung
JPS506655A (de) * 1973-05-21 1975-01-23
PH15509A (en) * 1974-05-10 1983-02-03 Du Pont Improvements in an relating to synthetic polyesters
EP0024499B1 (de) * 1979-06-25 1984-03-07 Teijin Limited Biaxial orientierter vollaromatischer Polyesterfilm und Verfahren zu dessen Herstellung
US4384016A (en) * 1981-08-06 1983-05-17 Celanese Corporation Mutiaxially oriented high performance laminates comprised of uniaxially oriented sheets of thermotropic liquid crystal polymers
US4362777A (en) * 1982-01-19 1982-12-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Nonwoven sheets of filaments of anisotropic melt-forming polymers and method thereof
US4600631A (en) * 1984-05-01 1986-07-15 Massachusetts Institute Of Technology Ultra tough plastic material
WO1987005919A1 (en) * 1986-04-01 1987-10-08 Toray Industries, Inc. Biaxially oriented polyester film
US4664972A (en) * 1986-04-23 1987-05-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Optically anisotropic melt forming aromatic copolyesters based on t-butylhydroquinone
US4786348A (en) * 1987-01-05 1988-11-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of making transparent oriented sheets
US4746566A (en) * 1987-05-06 1988-05-24 E. I. Dupont De Nemours And Company Optically anisotropic melt forming aromatic copolyesters based on t-butyl-4-hydroxybenzoic acid

Also Published As

Publication number Publication date
US4939026A (en) 1990-07-03
DE3876094D1 (de) 1992-12-24
EP0354285B1 (de) 1992-11-19
US4786348A (en) 1988-11-22
EP0354285A1 (de) 1990-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3876094T2 (de) Verfahren zur herstellung einachsig orientierter folien.
EP0201029B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Folien aus thermotropen Polymeren
DE69203310T2 (de) Polymermaterialien.
DE2520820C3 (de) Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit von Fäden aus Polyester
DE69108055T2 (de) Halbzeug und thermoplastisches verbundmaterial aus flüssigkristallinen polymeren und verfahren zu seiner herstellung.
DE3230900C2 (de) Polyethylenterephthalatfolie zur Verwendung als Basismaterial für gedruckte Schaltungen
EP0207047B1 (de) Steifer Formkörper aus miteinander verpressten orientierten Kunststoffträgern sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE4326232A1 (de) Kunststoff-Verbunde aus unverträglichen Kunststoffen
DE3542295C2 (de)
DE69015315T2 (de) Biaxial orientierter Polyesterfilm zur Verwendung in biegsamen Scheiben.
EP0233569B1 (de) Verfahren zur Herstellung von flächigem Halbzeug
EP0133552B1 (de) Verfahren zur Herstellung von flächigem Halbzeug
DE69920611T2 (de) Verfahren zur Herstellung von multilobalen Hochdenier-Filamenten aus thermotropischen Flüssigkristallpolymeren
DE2726415C2 (de)
DE3629207A1 (de) Faserverstaerkte kunststoffe
EP3867425A1 (de) Gereckte aromatische polyether
CA1301416C (en) Oriented sheets
DE2620281A1 (de) Polyester und verfahren zur herstellung derselben
DE68918002T2 (de) Siliciumcarbidfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung.
DE3401195A1 (de) Verbundwerkstoffe aus polyetherimid und verstaerkungsfasern
JP2657242B2 (ja) 配向シート
EP0281930B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ultrahochmodulfasern oder- filmen
CH630937A5 (en) Polyester mouldings
AT200331B (de) Mehrschichtige Folie
DE3429670A1 (de) Verfahren zur herstellung von thermoplast-prepregs

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee