DE69514378T2

DE69514378T2 - Länglicher gegenstand aus ptfe besonders für zahnseide, und verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE69514378T2
Application number: DE69514378T
Authority: DE
Inventors: Moses Blass; John Murray
Original assignee: Westone Products Ltd
Current assignee: Ranir Ltd
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: DE69529303D1; JP4049273B2; BR9509184A; JP3983801B2; JP2006150102A; JPH10506337A; DE69514378D1; ZA958315B; EP0862900A2; EP0862900A3; US5806539A; GB9419859D0; EP0862900B1; EP0784536B1; ATE188417T1; AU3573095A; WO1996010478A1; US5657779A; AU688136B2; EP0784536A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen eines langgestreckten PTFE-Materials und auch ein PTFE-Material. Das PTFE-Material der Erfindung kann vielen Verwendungszwecken zugeführt werden, beispielsweise in oder als Zahnseide oder andere(n) Zahnpflegeprodukte(n) oder als Garn oder Faden zum Nähen oder Weben, beispielsweise zur Herstellung von Stofffiltern, sowie als Nahtmaterial. Die Verwendung des Materials als Zahnseide oder in Zahnseidevorrichtungen wird nachstehend beschrieben.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von PTFE in Bahn-, Band- oder Stabform durch Verfahren, die das Erhitzen und Recken umfassen, ist allgemein bekannt. Besonders bedeutsam ist die Entwicklung des "Dehnungs"-Verfahrens von PTFE durch W. L. Gore & Associates, Inc. (Gore), umfassend das Recken eines ungesinterten PTFE-Gegenstands mit hoher Reckrate und bei hoher Temperatur, um die Dehnung (d. h. Dichteverringerung unter Zunahme der Porosität) des PTFE zu erreichen. An die isothermische Dehnungsphase schließt sich eine Temperaturerhöhung - während das Material in seinem gedehnten Zustand gehalten wird - auf zumindest 327ºC an, wodurch das Phänomen der Amorph- oder Nodalfixierung auftritt; es entsteht durch die Bildung amorpher Bereiche im PTFE, welche die PTFE-Fibrillen scheinbar fixieren. Dieses Verfahren ist z. B. in den US-A-3.953.566 und 3.962.153 (Gore) beschrieben, worin Beispiele für das biaxiale und uniaxiale Recken von Filmen und das uniaxiale Recken von Stäben angeführt sind. Bahnen mit zweidimensionaler Festigkeit, d. h. im Wesentlichen gleicher Zugfestigkeit in zwei zueinander senkrechten Richtungen, werden nur biaxialem Recken unterzogen:
Kontaktloses Erhitzen eines extrudierten PTFE-Gegenstand während seines Reckens ist auch in der GB-A-2.025.835 geoffenbart.
Ein anderes Verfahren, welches das Sintern des PTFE vor dem Recken umfasst, ist in der EP-A-391.887 beschrieben. Die GB-A-1.525.980 beschreibt ein Verfahren zum Abschälen eines Fadenvorhangs von einem gesinterten PTFE-Block und zum Recken des Fadenvorhangs, während er über eine gekrümmte erhitzte Oberfläche geführt wird. Die Fäden werden dann miteinander verbunden, um ein Kabel oder Garn zu bilden. Die einzelnen Fäden sind sehr fein.
Es ist allgemein bekannt, dass sich ungesinterte PTFE-Gegenstände, wie z. B. ein extrudiertes Band, hinsichtlich ihres Verhaltens bei der Wärmebehandlung von thermoplastischen Polyolefinen, wie z. B. Polyethylen, unterscheiden. Um die Beschreibung der Offenbarungen des Stands der Technik betreffend die vorliegende Erfindung fortzusetzen, sei auf die GB-A-1.287.874 verwiesen, die ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus einem Polymerfilm beschreibt, worin der Film einer kombinierten Aufschlitz- und Reckzone zugeführt wird, in der die Schneidvorrichtung erhitzt wird. Die geschnittenen Fasern werden gereckt, indem sie mit höherer Rate als der Filmzufuhrrate vom Schneidwerkzeug weg aufgenommen werden. Nach dem Recken gelangen die Fasern über eine gekrümmte Führungsfläche, die erhitzt werden kann. Obwohl PTFE erwähnt wird, verwendet das einzige detaillierte Beispiel Polypropylenfilm.
In der GB-A-1.541.681 wird ein orientierbarer Polymerstreifen über ein erhitztes fixiertes Metallrohr geführt, um einen begrenzten Heizbereich in einer Reckzone zu bilden. PTFE wird erwähnt, doch die Beispiele offenbaren die Verwendung von Polyethylen, und das Ziel des Verfahrens besteht darin, die Breitenverringerung, die beim Recken auftritt, zu minimieren, während starke Orientierung des Polymers erzielt wird.
Die GB-A-1.124.109 offenbart das Führen eines Polyolefinkörpers über eine gerade, erhitzte Druckkante und Recken desselben, sodass sich an der Druckkante eine Verengungsschulter bildet. Es werden biaxial orientierte Bänder erhalten. Polyethylen und Polypropylen werden in den Beispielen verwendet.
Die Anwendung von gedehntem PTFE-Material als Zahnseide ist in der US-A-4.776.358 beschrieben, worin das von Gore in Form eines Bands erhaltene Material dazu dient, eine längliche, Reinigungsmaterial enthaltende Hülle zu bilden. Die Außenfläche dieser PTFE-Hülle ist nicht beschichtet.
Eine zweite Zahnseide aus PTFE wird in der EP-A-335.466 beschrieben. Gedehntes PTFE-Material mit bestimmter Zugfestigkeit, das durch das Gore-Dehnungsverfahren hergestellt wird, wird mit mikrokristallinem Wachs beschichtet.
Eine weitere Zahnseide auf der Basis von PTFE-Material, das nicht durch das Gore-Dehnungsverfahren hergestellt wird, ist in der WO 92/10978 (Westone) beschrieben.
Die Verwendung von PTFE in Zahnseide wird auch kurz in der US-A-4.836.226 beschrieben.
Es ist günstig, in Zahnseide ein PTFE-Material zu verwenden, das während der Verwendung gegenüber Fibrillierung, d. h. der Ablösung von Fibrillen vom Hauptkörper des Materials, beständig ist.
Die GB-A-1.541.681 beschreibt das Ziehen von Polyethylen über eine erhitzte Oberfläche, um es zu recken. Breitenverringerung wird minimiert. PTFE findet Erwähnung.
Die US-A-4.277.499 betrifft die Herstellung von Osmose- oder Filtrationsmembranen. PTFE wird nicht erwähnt.
Die GB-A-2.037.294 offenbart eine schlauchförmige PTFE-Struktur, worin sich die Ausrichtung der Mikrofaser-Struktur allmählich von einer Oberfläche zur anderen ändert.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Formen eines langgestreckten PTFE- Materials bereit, das einfach ist und kostengünstige Geräte verwendet, während gleichzeitig die Auswahl der Eigenschaften des PTFE-Produkts ermöglicht wird. Insbesondere ist es günstig, ein PTFE-Produkt bereitzustellen, das während der Verwendung Fibrillierung verringert oder verhindert. Das Produkt kann unterschiedlichen Verwendungszwecken zugeführt werden und eignet sich besonders für Zahnseide, wobei das Verfahren einen langgestreckten PTFE-Gegenstand geeigneter Dimensionen zur Verwendung als Zahnseite liefern kann und es nicht mehr erforderlich ist, das Material nach dem Recken längsseitig zu schlitzen. Dies verhindert Fehlstellen, die nach dem Recken durch das Aufschlitzen auftreten können.
Gemäß der Erfindung wird in einem Aspekt ein Verfahren zum Formen eines langgestreckten PTFE-Materials nach Anspruch 1 bereitgestellt. Das längsseitige Recken erfolgt zumindest teilweise, wenn das Band mit der Oberfläche in Kontakt steht, doch ein gewisses Recken und eine gewisse Breiten- und Dickenverringerung können auch nach Beendigung des Kontakts erfolgen. Da das Band üblicherweise unter Zugspannung steht, kann auch vor dem Kontakt mit der Oberfläche in einem geringen Ausmaß Recken erfolgen.
Das PTFE-Band kann jedes beliebige ungesinterte Band sein, das unter den Verfahrensbedingungen gereckt werden kann. Bevorzugt ist ein weiter unten beschriebenes extrudiertes Band. Unter dem Ausdruck "ungesintertes Band" versteht man ungesinterte Bänder, deren Sinterzustand sich nach dem Recken im Wesentlichen nicht verändert, und auch Bänder mit einem gewissen Grad an Sinterung, die aber im Verfahren der Erfindung längsgereckt werden können.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren den Schritt der Durchführung von Nodalfixierung (Amorph-Fixierung) des PTFE in zumindest einem Teil des Bands nach dem Längsre cken. Dieser Nodalfixierungsschritt findet vorzugsweise statt, während das PTFE-Band mit der erhitzten Oberfläche in Kontakt steht, kann aber auch danach erfolgen. Wärme kann anschließend zugeführt werden, um die Nodalfixierung und/oder Sinterung durchzuführen, z. B. durch ein weiteres Heizelement. Vorzugsweise ist die Kontaktfläche die einzige Wärmequelle für den Reckschritt. Wenn die Nodalfixierung in Kontakt mit der erhitzten Oberfläche stattfindet, schließt sie direkt an das Längsrecken an, wobei diese zwei Schritte bis zu einem gewissen Grad auch kombiniert ablaufen können. Die Nodalfixierung erfolgt typischerweise durch Anheben der Temperatur des PTFE auf seinen Schmelz- oder Sinter-Temperaturbereich, d. h. auf zumindest 327ºC, vorzugsweise auf zumindest 346ºC. Nach dem Nodalfixieren wird das PTFE-Element im Wesentlichen keiner weiteren Längsreckung unterzogen.
Vorzugsweise ist der Kontaktweg des PTFE-Bands auf der erhitzten Oberfläche konvex gekrümmt, doch im Prinzip eignet sich auch eine ebene Oberfläche. Vorzugsweise ist diese erhitzte Oberfläche teilzylindrisch, wobei das PTFE-Band vorzugsweise entlang des Umfangs in einer zur Achse normal verlaufenden Ebene über die Oberfläche geführt wird.
Der Krümmungsradius des Kontaktwegs des PTFE-Bands auf der erhitzten Oberfläche liegt vorzugsweise im Bereich von 100 cm bis 0,3 cm.
Die Temperatur der erhitzten Oberfläche kann in einem breiten Bereich liegen, vorzugsweise zwischen 35ºC und 550ºC, noch bevorzugter 200ºC bis 500ºC. Um die Nodalfixierung durch die der erhitzten Oberfläche zugeführte Wärme zu erzielen, sollte die Temperatur zumindest 320ºC betragen.
Im Verfahren der Erfindung wird das PTFE-Band hauptsächlich oder zur Gänze durch seinen einseitigen Kontakt mit der erhitzten Oberfläche mittels Wärmeleitung erhitzt, sodass seine Temperatur ansteigt, während es über die Oberfläche geführt wird. An einem bestimmten Punkt erreicht das PTFE-Band eine Temperatur, die dafür sorgt, dass es sich beim Anlegen von Zugspannung an diesem Punkt in Längsrichtung dehnt und gleichzeitig eine Breiten- und Dickenverringerung erfährt. Diese Temperatur liegt unterhalb der Schmelz- oder Sintertemperatur von PTFE. Die Dickenverringerung bringt den Großteil des Materials im Querschnitt durchschnittlich näher an die erhitzte Oberfläche, sodass die Temperaturverteilung über den Querschnitt verringert werden kann. Andererseits bewegt sich das Material infolge seines Längsreckens nun schneller. Die Gesamtwirkung ist eine gleichzeitige Breiten- und Dickenverringerung mit Längsreckung, d. h. eine Verschmälerung des Materials, während es zumindest teilweise in Kontakt mit der erhitzten Oberfläche steht.
Man erkennt, dass dieses Verfahren nicht isotherm ist, da die Temperatur des Bands allmählich ansteigt, während es sich über die erhitzte Oberfläche bewegt, und in den meisten oder allen Fällen über die Dicke des Materials aufgrund des einseitigen Kontakts nicht einheitlich ist; ferner wird das Material auf seinem Weg über die Oberfläche infolge des Längsreckens beschleunigt. Die Kontaktzeit mit der erhitzen Oberfläche kann je nach dem Produkt und Verfahren stark variieren, liegt aber beispielsweise im Bereich von 0,5 bis 10 Sekunden. Die Längenzunahme (Reckverhältnis) kann daher gewählt werden und kann sehr hoch sein. Vorzugsweise beträgt die Längenzunahme (gereckte Länge/ursprüngliche Länge) zumindest 10 und kann im Bereich von 20 bis 100 oder noch höher liegen. Im Allgemeinen lässt sich Folgendes sagen: je höher die Längenzunahme, desto höher die Zugfestigkeit des längsgereckten Materials.
Die Breitenverringerung des Bands, die während des Reckens auftritt, beträgt vorzugsweise zumindest 60%, insbesondere zumindest 70%.
Wie oben erwähnt, findet die Nodalfixierung oder amorphe Fixierung vorzugsweise während des Kontakts des PTFE-Bands mit der erhitzten Oberfläche statt. Besonders in diesem Fall scheint das Verfahren der Erfindung selbstregulierend zu sein. Es ist überraschend, dass die Verschmälerung des PTFE-Bands beim Temperaturanstieg nicht schnell zu dessen Reißen führt. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie beschränken zu wollen, sind die Anmelder der Auffassung, dass die unregulierte Streckung des Bands bis zum Reißen durch einen oder mehrere der folgenden Faktoren verhindert oder eingedämmt wird: (i) Nodalfixierung, (ii) Sintern, (ii) Abkühlung des Bands bei Ende des Kontakts mit der erhitzten Oberfläche und (iv) Härtung des Bands durch das Reckverfahren.
Es ist natürlich möglich, das Reißen des PTFE-Bands herbeizuführen, z. B. wenn die Zugspannung zu hoch oder die Geschwindigkeit der Bandführung zu niedrig ist, sodass die Temperatur zu hoch ansteigt, oder die Temperatur zu gering ist, um die gewünschten Verfahren zu ermöglichen. Es stellte sich jedoch empirisch als im Allgemeinen relativ leicht heraus, Bedingungen zu schaffen, bei denen ein bestimmtes gewünschtes Verfahren der Erfindung abläuft und jene Bedingungen auszuwählen, um die gewünschte Reckung zu erzielen (gereckte Länge/ursprüngliche Länge). Es ist nicht notwendig, die angelegte Zugspannung zu überwachen. Der genaue Wert der angelegten Zugspannung lässt sich möglicherweise nicht leicht ermitteln, da Reibungsverluste im Kontaktbereich zwischen dem PTFE-Band und der erhitzten Oberfläche auftreten, z. B. die Reibungsverluste im Antrieb einer Aufnahmewalze. Das Verfahren kann durch Auswahl geeigneter Werte (innerhalb breiter Bereiche) hinsichtlich der Temperatur der erhitzten Oberfläche, der Kontaktlänge, der Abgabe- und Aufnahmegeschwindigkeit des Bands (d. h. Eintrittsgeschwindigkeit in den Reckschritt und Austrittsgeschwindigkeit aus dem Reckschritt) und durch Auswahl der Festigkeit des ursprünglichen PTFE-Bands in Längs- und/oder Querrichtung gesteuert werden. Die Festigkeit des ursprünglichen PTFE-Bands in Längs- und Querrichtung und das Verhältnis dazwischen beeinflussen die Auswahl der Verfahrensparameter sowie die Eigenschaften und Dimensionen des gereckten Produkts.
Die Größenordnung der Querschnittsänderung, d. h. das Verschmälerungsverhältnis oder die Änderung der Querschnittsfläche, hängt auch vom Verhältnis zwischen Quer- und Längsfestigkeit des Ausgangsbands ab.
Das ursprüngliche Band bzw. Ausgangsband (Vorläuferband) kann jeden geeigneten Querschnitt aufweisen und besitzt eine Breite, die größer als seine Dicke ist. Vorzugs weise besitzt dieses Band eine ebene Oberfläche, die jene Oberfläche ist, welche mit der erhitzten Oberfläche in Kontakt kommt. Die Breite beträgt vorzugsweise zumindest das Doppelte seiner Dicke. Die Dicke beträgt vorzugsweise weniger als 5 mm, noch bevorzugter weniger als 1 mm.
Wie bereits erwähnt, kann die Steuerung der Produktdimensionen (Dicke und Breite) durch Auswahl des Zugfestigkeitsverhältnisses in Quer- und Längsrichtung (wird weiter unten als "Zugfestigkeitsverhältnis" bezeichnet) erzielt werden. Zur Verwendung in der Erfindung werden PTFE-Bänder bevorzugt, deren Längszugspannung nicht viel größer als ihre Querzugspannung ist. Ein derartiges Material kann durch Auswahl eines geeigneten Extrusionsverfahrens, gegebenenfalls unter Kalandrieren, in bekannter Weise hergestellt werden; es kann sich um ein Material handeln, in dem die durch Scheren im Extrusionsverfahren erzeugten Fibrillen in einem beträchtlichen Ausmaß quer ausgerichtet sind, d. h. quer zur Längsrichtung. Das Zugfestigkeitsverhältnis ist das Verhältnis der Zugfestigkeit in Querrichtung zu jenem in Längsrichtung. Vorzugsweise besitzt das verwendete Material ein Verhältnis zwischen Querzugfestigkeit und Längszugfestigkeit von zumindest 0,2, z. B. mehr als 0,5. Dieses Verhältnis kann sogar über 1,0 liegen. Dieses Verhältnis unterliegt im Prinzip keiner Obergrenze und kann beispielsweise bis zu 3 betragen. Solche Materialien sind von jenen zu unterscheiden, die im Gore-Dehnungsverfahren uniaxial gereckt werden (siehe z. B. die US-A-3.962.153) und im Allgemeinen in Querrichtung viel schwächer sind als in Längsrichtung. Das Material mit hohem Zugfestigkeitsverhältnis, das zur Verwendung in der Erfindung bevorzugt wird, wird im Reckschritt der Erfindung uniaxialer ausgerichtet, sodass seine Fibrillen in größerem Ausmaß uniaxial ausgerichtet werden. Somit wird die Längszugfestigkeit deutlich erhöht, doch es kann auch ein Verlust an Biaxialität eintreten, d. h. eine Abnahme des Zugfestigkeitsverhältnisses. Dies steht im Gegensatz zu einigen Verfahren nach dem Stand der Technik zur Polyolefin-Behandlung, worin versucht wird, Biaxialität, d. h. Querausrichtung beizubehalten.
In der Erfindung ergibt sich die Änderung der Querschnittsfläche aus der Längenzunahme oder Reckung des PTFE-Bands. Je nach dem Ausgangsmaterial und den Verfahrensbedingungen kann diese Längenzunahme mit einer Steigerung der Porosität und Dichteverringerung Hand in Hand gehen, oder es können Porosität und Dichte im Wesentlichen konstant gehalten werden.
Verfahren zur Herstellung des extrudierten ungesinterten PTFE-Bands zur Verwendung in der Erfindung sind allgemein bekannt. Das Material wird vorzugsweise nach dem Extrudieren kalandriert, was der herkömmlichen Vorgangsweise entspricht, um eine gewünschte Dicke und günstige Eigenschaften zu erzielen. Die Extrusionsdüse und das gegebenenfalls durchgeführte Kalandrieren sollten so gewählt werden, dass das gewünschte Zugfestigkeitsverhältnis erreicht wird.
Der Ausdruck PTFE bezieht sich hierin - wie sonst üblich - auf ein Mitglied einer Gruppe von Polymeren, die auf Polytetrafluorethylen beruhen. Beispielsweise können - wie sonst auch üblich - geringe Mengen an Comonomeren enthalten sein, z. B. Ethylen, Chlortrifluorethylen oder Hexafluorpropylen, sofern die Eigenschaften des Produkts zufriedenstellend sind.
Herkömmlicherweise wird PTFE zusammen mit einem Schmiermittel extrudiert, das anschließend entfernt wird, z. B. durch Heißreinigung oder Lösungsmittelextraktion. Das PTFE kann - wie sonst auch üblich - einen oder mehrere Füllstoffe und/oder Pigmente enthalten. Für Zahnseite ist ungefülltes PTFE vorzuziehen.
Vorzugsweise ist die zur Erhitzung des Bands der Erfindung dienende Kontaktfläche stationär, doch die Erfindung umfasst auch Fälle, wo sich die Kontaktfläche bewegt, beispielsweise mit geringerer Geschwindigkeit als die niedrigste Geschwindigkeit des PTFE-Bands. Die Kontaktfläche ist vorzugsweise konvex gekrümmt, wobei der bevorzugte Krümmungsradius im Bereich von 100 cm bis 0,3 cm liegt, und bietet vorzugs weise eine Kontaktweglänge im Bereich von 3 mm bis 100 cm, vorzugsweise 1 cm bis 50 cm.
Eine Vielzahl von PTFE-Bändern kann parallel über die erhitzte Oberfläche geführt und dann auf einer herkömmlichen Aufnahmevorrichtung, z. B. einer Aufnahmewalze, aufgenommen werden. Diese parallelen Bänder können aus einem einzigen breiten Band entstehen, das vor dem Kontakt mit der erhitzten Oberfläche aufgeschlitzt wird. Die verwendete Vorrichtung kann daher Aufschlitzmittel zum längsseitigen Aufschlitzen des PTFE-Bands stromauf von der Kontaktfläche aufweisen.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung eines Bands durch das oben beschriebene Reckverfahren, welches Band anschließend längsseitig z. B. durch Schlitzen unterteilt wird, um Material geeigneter Dimension zu erhalten, das als Zahnseide einsetzbar ist.
Das hergestellte PTFE-Band ist gegenüber Fibrillierung beständigt und kann z. B. mit Wachs beschichtet werden.
Das durch das oben beschriebene Verfahren längsgereckte PTFE-Band kann als solches zur Herstellung von Zahnseide verwendet werden. Somit kann das Produkt als Folge des Reckverfahrens die gewünschten Dimensionen für eine Zahnseide in Bandform aus PTFE aufweisen, z. B. eine Breite im Bereich von 0,5 bis 4 mm, vorzugweise 1 bis 3 mm, und eine Dicke im Bereich von 10 bis 60 um. Diese Zahnseide kann in üblicher Weise mit Wachs beschichtet werden, wobei das Wachs andere zweckmäßige Adjuvantien beinhalten kann, die in der Zahnpflege wirkungsvoll sind. Alternativ dazu kann das PTFE-Band unbeschichtet verwendet werden, wie dies unten besprochen wird. Die Erfindung kann somit auch unbeschichtete Zahnseide umfassen.
Die Erfindung betrifft eine Zahnseide, die aus einem gereckten PTFE-Band besteht, das durch das oben beschriebene Verfahren der Erfindung erzeugt wird, oder dieses umfasst.
Durch das oben beschriebene Verfahren ist es möglich, ein PTFE-Band mit unterschiedlichen Eigenschaften an seinen gegenüberliegenden Oberflächen bereitzustellen. Ein derartiges Band kann verschiedenen Verwendungszwecken zugeführt werden, besitzt aber besonders gute Eigenschaften als Zahnseide.
Daher wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein einstückiges PTFE-Band mit gegenüberliegenden Oberflächen bereitgestellt, in denen die jeweiligen physikalischen Zustände des PTFE-Materials unterschiedlich sind. Somit unterscheiden sich die Eigenschaften der gegenüberliegenden Flcähen des PTFE-Bands, und der physikalische Zustand oder die Struktur des PTFE-Materials varriert über die Banddicke. Beispielsweise können die gegenüberliegenden Flächen hinsichtlich zumindest einer der folgenden Eigenschaften variieren:
(a) Reflexionsvermögen, d. h. Lichtreflektivität. Eine Oberfläche kann relativ matt sein und die anderen höheren Glanz aufweisen.
(b) OberflächenRauigkeit. Eine Oberfläche kann im Vergleich zur anderen relativ glatt sein.
(c) Härte oder Anpassungsfähigkeit. Infolge der Wärmebehandlung kann eine Oberfläche härter oder weniger anpassungsfähig als die andere sein.
(d) Reibungskoeffizient
(e) Ablösefestigkeit nach dem Aufpressen auf eine Oberfläche. Dies bedeutet, dass die Haftung der zwei Bandflächen beim Aufpressen auf die gleiche Probeoberfläche unterschiedlich ist.
Diese Differenzen einer oder mehrerer Eigenschaften zwischen den beiden Oberflächen resultiert typischerweise aus unterschiedlicher mechanischer und/oder Wärmebehandlung (z. B. Sintergrad) des PTFE-Materials an den beiden Oberflächen. Eine der Oberflä chen kann im Wesentlichen ungesintert sein, während die andere Oberfläche des PTFE- Materials zumindest teilweise gesintert ist sowie vollständig gesintert und nodalfixiert sein kann. Das mechanische Gleiten einer Oberfläche über die erhitzte Oberfläche kann auch die Eigenschaften beeinflussen. Vorzugsweise ist das Band ein extrudiertes Band und aus einem extrudierten, ungesinterten Gegenstand geformt.
Die Dicke des PTFE-Bands mit unterschiedlichen Eigenschaften oder physikalischen Zuständen an den beiden Oberflächen liegt vorzugsweise im Bereich von 5 um bis 1 mm, noch bevorzugter 15 um bis 150 um. Das Band kann eine Zugspannung von zumindest 50 MPa, vorzugsweise zumindest 75 MPa, besitzen. Im Prinzip unterliegt das Band keiner Dickenbeschränkung.
Die Erfindung bietet daher ein Verfahren zur Herstellung eines PTFE-Bands mit gegenüberliegenden Oberflächen, auf denen die jeweiligen physikalischen Zustände des PTFE-Materials unterschiedlich sind, wobei das Verfahren den Schritt des Erhitzens eines längsgestreckten PTFE-Bands in nichteinheitlicher Weise über seine Dicke gleichzeitig mit längsseitigen Recken desselben umfasst, um seine Dicke und Breite zu reduzieren.
Die Anmelder stellten fest, dass das oben beschriebene PTFE-Band mit gegenüberliegenden Oberflächen mit unterschiedlichen Eigenschaften besonders als Zahnseide geeignet ist und als Zahnseide ohne Beschichtung, z. B. ohne herkömmliche Wachsbeschichtung, verwendet werden kann. Alternativ dazu kann eine Beschichtung aufgebracht werden, die sich an die Oberflächeneigenschaften anpasst. Insbesondere wenn eine Oberfläche des Bands eine relativ matte Oberflächenbeschaffenheit aufweist, wobei ein Reibungskoeffizient höher als jener der anderen Oberfläche ist, kann das unbeschichtete PTFE- Band leicht und in herkömmlicher Weise von den Fingern des Benutzers gefasst werden. Ein herkömmliches PTFE-Band mit niedrigem Reibungskoeffizienten und geringer Anpassungsfähigkeit an beide Seiten neigt dazu, durch die Finger des Benutzers zu rutschen.
Da die andere Oberfläche des PTFE-Bands unterschiedlicher Wärmebehandlung unterzogen wurde, z. B. damit es ganz oder teilweise nodalfixiert oder gesintert wird, besitzt das gesamte PTFE-Band ausreichende Zugfestigkeit, um es als Zahnseide einzusetzen. Vorzugsweise beträgt die uniaxiale Zugfestigkeit des Bands durchschnittlich zumindest 100 MPa.
Das PTFE-Band kann über seine Länge bei Verwendung als Zahnseide verdrillt werden, um Bereiche mit höherem Reibungskoeffizienten und Bereiche höherer Anpassungsfähigkeit auf beiden Seiten der Zahnseide zu bieten.
Die Zahnseide, die aus dem oben beschriebenen PTFE-Band besteht oder selbiges umfasst, kann in herkömmlicher Weise verpackt werden, z. B. in einem Behälter wie etwa einer Kunststoffbox mit einer Auslassöffnung, durch die das Band gezogen werden kann. Das Band kann in der Box lose verpackt oder darin auf einer Spule aufgewickelt sein. Die Box kann - wie üblich - ein Schneidmittel besitzen, um das Abreißen der Zahnseide zu erleichtern, z. B. eine Kerbe. Alternativ dazu kann das PTFE-Band als Zahnseideelement in einer Zahnseidevorrichtung verwendet werden, z. B. wo sich das Zahnseideelement zwischen zwei Halterungsarmen eines Rahmens erstreckt. Die bevorzugten Dimensionen des als Zahnseide verwendeten PTFE-Bands sind oben angeführt.
Weitere Vorteile des PTFE-Bands mit gegenüberliegenden Oberflächen mit unterschiedlichen Eigenschaften liegen darin, dass das Band leichter auf eine Spule aufgewickelt werden kann als PTFE-Band mit gesinterten Oberflächen an beiden Seiten, wie es z. B. mittels des oben beschriebenen Gore-Dehnungsverfahrens erzeugt wird. Wenn der Reibungskoeffizient des PTFE-Bands niedrig ist, ist es schwierig, eine kohärente Spule zu bilden, da das Band oft von der Spule abrutscht, z. B. wenn die Spule seitlichen Kräften, Stößen oder Schwingungen ausgesetzt ist. Bislang war es üblich, eine Wachsbeschichtung auf das Band aufzubringen, bevor es zu einer Spule aufgewickelt wird. Das unbeschichtete Band der Erfindung kann jedoch leicht zu einer Spule aufgewickelt werden, die gute Kohärenz aufrechterhält, und auch problemlos von der Spule abgewickelt wer den. Die höhere "Klebrigkeit" des Bands, d. h. die Haftung zwischen aneinander anliegenden Schichten auf der Spule, verleiht ihr offenbar gute Kohärenz. Diese Vorteile betreffen die Verwendung als Zahnseide, wenn diese auf einer Spule in einer Verpackung aufgewickelt ist. Außerdem kann das PTFE-Band als Zahnseide dem Benutzer aus den oben angeführten Gründen - insbesondere im unbeschichteten Zustand - besseren Halt und mehr Gefühl beim Führen der Zahnseide geben, da keine Beschichtung auf die Finger des Benutzers übertragen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNG

Es folgt eine Erklärung von Ausführungsformen der Erfindung anhand von nicht einschränkenden Beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung, die eine schematische Darstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der Erfindung ist. In der Abbildung ist eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

In der Figur erkennt man eine Spule 1 der extrudierten, ungesinterten PTFE-Bahn S. Die Bahn S wird von der Rolle 1 um eine größere Walze 2 herum abgewickelt, die mit vorbestimmter Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Bahn S wird von der Walze 2 um eine kleine Walze 3 herum abgenommen und über eine Aufschlitzvorrichtung 4 geführt, die eine Anordnung paralleler Messer besitzt, welche die Bahn S in Längsrichtung in eine Vielzahl paralleler Bänder T trennen. Auf die Aufschlitzvorrichtung 4 folgt eine schwebende Walze 5, welche die Bänder nach unten drückt, um die korrekte Position der Bahn S relativ zur Aufschlitzvorrichtung 4 zu gewährleisten. Ein Walzenpaar 6 wird mit vorbestimmter Geschwindigkeit angetrieben, um die Bänder T mit seinem Walzenspalt aufzugreifen, sodass die Walzen 2, 6 für eine Zugspannung über die Schlitzvorrichtung 4 sorgen.
Die parallelen Bänder T gelangen über eine Führung 12, welche die Bänder ausrichtet und ihre Trennung sicherstellt, zu einem Walzenpaar 7, das mit vorbestimmter Geschwindigkeit angetrieben wird, um die vorbestimmte Abgabegeschwindigkeit für den folgenden Heiz- und Reckschritt zu bieten. Die Bänder T werden parallel über eine vorbestimmte Länge einer stationären, glatten, konvex gekrümmten Oberfläche (Krümmungsradius 48 mm) eines Heizelements 8, das eine Seite jedes der Bänder kontaktiert, geführt. Die Bänder stehen mit dem Heizelement 8 in Gleitkontakt. Es werden zwei Heizelemente (A und B) verwendet. Heizelement A wird durch ein Widerstandsheizelement beheizt, das in einem keramischen Matrixmaterial des Heizelements eingebettet ist, und seine Temperatur kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Dieses Heizelement ist bei Osram Sylvania unter dem Markennamen Sylvatherm erhältlich; ähnliche Heizelemente werden auch von Vulcan Refractories (UK) erzeugt. Solche Heizelemente werden zur Verwendung als Radiatorheizgeräte verkauft, können aber auch als Kontaktheizgeräte im vorliegenden Verfahren verwendet werden.
Heizelemente mit Oberflächen anderer Materialien als Keramik kommen ebenfalls in Frage. Heizelement B besitzt eine Haut aus Edelstahl, die als Kontaktfläche dient. Diese Oberfläche weist einen Krümmungsradius von 10 cm, eine Querlänge von 35 cm und eine Länge in Laufrichtung von 9 cm auf. Die Oberfläche ist drahtgebürstet, um ihr ein Satin- anstelle eines Spiegelfinish zu verleihen. Sie ist an einem erhitzten Aluminiumblock festgeklemmt.
Die Bandvorläufer werden auf ihrem Weg über das Heizelement 8 erhitzt und gereckt, sodass sie sich längsseitig dehnen, wobei gleichzeitig eine Breiten- und Dickenverringerung stattfindet. Die gedehnten Bänder werden dann über das Walzenpaar 9 geführt, das auch mit vorbestimmter Geschwindigkeit angetrieben wird (schneller als die Walzen 7), wobei das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Walzen 7 und 9 die Längenzunahme der Bänder T bestimmt. Von den Walzen 9 gelangen die Bänder zu einzelnen (nicht dargestellten) Spulvorrichtungen, wo sie zu Packungen aufgewickelt werden.
Das Heizelement 8 ist an einem Träger 10 montiert, dessen vertikale Position durch einen pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Höhenregulierungszylinder 11 eingestellt wird. Dies ermöglicht die gänzliche Entfernung des Heizelements 8 aus dem Weg der Bänder und auch die Einstellung der Länge des Kontaktwegs der Bänder am Heizelement 8. In der Abbildung sind die Bänder T tangential zur Heizelementoberfläche dargestellt, welche die Position minimaler Kontaktlänge ist. In Betrieb ist die Kontaktlänge länger als dieses Minimum, und die Bänder T sind aus der dargestellten horizontalen Position nach unten gebogen.

Beispiele 1-6

Das PTFE-Ausgangselement ist ein annähernd biaxiales, ungesintertes PTFE-Band, das durch Extrusion und Kalandrieren ohne Füllstoff hergestellt wird, in dem die fibrilläre Struktur in seitlicher und länglicher Richtung etwa gleich angeordnet ist. Das Zugfestigkeitsverhältnis beträgt 0,82. Ein solches Band wird durch Extrusion mit Hilfe eines Schmiermittels durch eine geeignete Düse hindurch aus PTFE-Polymerpulver gefertigt. Das extrudierte Band wird kalandriert, um die gewünschte Dicke und das gewünschte Zugfestigkeitsverhältnis zu ergeben, und dann durch Erhitzen oder Lösungsmittelextraktion behandelt ("entfettet"), um das Schmiermittel zu entfernen. Solche Verfähren sind allgemein bekannt. Ein breites Band kann längsseitig aufgeschlitzt werden, um das Ausgangselement für das vorliegende Verfahren zu ergeben.
Das Ausgangselement besitzt eine Dicke von 230 um, eine Breite von 13,5 mm, 5.000 tex, eine Dichte von 1,60 g/cm³, eine Längszugfestigkeit von 6,7 MPa und eine Querzugfestigkeit von etwa 5,6 MPa.
Das Band wurde durch die in der Abbildung gezeigte Vorrichtung gezogen, wobei eine Dehnung zu verschiedenen Längen erfolgte. Das oben beschriebene Heizelement A wurde verwendet. Die Abnahmegeschwindigkeit (anfängliche Bandgeschwindigkeit) betrug 12 cm/min. und die Aufnahmegeschwindigkeit bestimmte die Längenzunahme (z. B. ergibt eine Aufnahmegeschwindigkeit von 900 cm/min eine Längenzunahme des 75fachen). Die Oberflächentemperatur des Heizelements betrug etwa 370ºC. Die Kontaktlänge mit der gekrümmten Oberfläche des Heizelements betrug etwa 3 cm. Die Rückspannung durch die Abnahmerolle ist minimal, d. h. ausreichend, um den gewünschten Kontakt mit dem Heizelement herzustellen. Dieses Verfahren kann in einem breiten Bereich von Längenzunahmen durchgeführt werden, wobei in Tabelle 1 für einen Bereich Ergebnisse angeführt sind, der besonders gute Produkte zur Verwendung als Zahnseide ergab. TABELLE 1
Proben dieser gereckten Materialien wurden als Zahnseide ohne weiteres Schneiden zwecks Breitenverringerung eingesetzt (sowohl unbeschichtet als auch mit Wachs beschichtet, wie üblich) und stellten sich als zufriedenstellend heraus - sie waren bei der Verwendung sehr fibrillierungsbeständig und konnten vom Benutzern leicht mit den Fingern festgehalten werden.
Alle gereckten PTFE-Bänder aus Tabelle 1 zeigten auf ihren beiden Oberflächen unterschiedliche physikalische Zustände. Eine Kontrolle zeigte insbesondere in jedem Fall, dass das Reflexionsvermögen, die Glätte, die Anpassungsfähigkeit und der Reibungskoeffizient den beiden Oberflächen unterschiedlich waren.
Somit bietet die Erfindung PTFE-Elemente mit hohem Fibrillierungsbeständigkeit, insbesondere wenn das Ausgangsmaterial für das Verfahren ein Zugfestigkeitsverhältnis im Bereich von 0,2 bis 3,0 aufweist. Als Verfahren kann die Erfindung ein hohes Reckverhältnis (Längenzunahme) mit kurzem Reckweg durch lokales Hochtemperatur-Kontakterhitzen erreichen.

Beispiele 7-11

Verschiedene Bandvorläufer aus extrudiertem und kalandriertem, ungesintertem, ungefülltem PTFE wurden durch das Verfahren der Erfindung mittels einer Zugvorrichtung gereckt, um gereckte Bänder mit verschiedenen Dimensionen, Dichten und Festigkeiten herzustellen. Details der Bandvorläufer, Verfahrensbedingungen und Produktbänder sind aus Tabelle 2 ersichtlich. Heizelement A wurde für Beispiele 7-11 und Heizelement B für Beispiel 12 verwendet. Tabelle 2
Tabelle 2 zeigt, dass die Produkteigenschaften über weite Bereiche ausgewählt werden können, indem das Vorläufermaterial und die Verfahrensbedingungen variiert werden. Die Produkte eignen sich als Zahnseide und für andere Verwendungszwecke.
Alle Bandprodukte aus Tabelle 2 weisen an ihren beiden Oberflächen unterschiedliche physikalische Strukturen und Eigenschaften auf. Die Anmelder teilten die Oberflächeneigenschaften der Bänder in die folgenden zwei Oberflächentypen ein:

Type A: gekennzeichnet durch

(i) hohe Härte/geringe Anpassungsfähigkeit
(ii) glänzende Oberfläche
(iii) wenig ausgeprägte Hafteigenschaften
(iv) niedriger Reibungskoeffizient

Typ B: gekennzeichnet durch

(i) geringe Härte/hohe Anpassungsfähigkeit
(ii) matte Oberfläche
(iii) ausgeprägte Hafteigenschaften
(iv) höherer Reibungskoeffizient als Typ A.
Das Produktband aus Beispiel 7 besitzt zwei Oberflächen (beide von Typ B), die jedoch etwas differieren. Der Grund dafür ist offenbar, dass die Temperatur, bei der das Recken stattfand, unter jener für Nodalfixierung oder Sintern lag.
Das Produktband von Beispiel 11 besitzt zwei Oberflächen, die beide vom Typ A sind, sich jedoch geringfügig voneinander unterscheiden. Die Recktemperatur ist relativ niedrig (im Vergleich zu Beispielen 8, 9 und 10), doch da das Vorläuferband relativ dünn ist und die Abnahmegeschwindigkeit (Eingangsgeschwindigkeit) und Längenzunahme gering sind, liegt eine längere Kontaktzeit mit der Oberfläche des Heizelements vor, die zu einheitlicheren Eigenschaften auf den beiden Oberflächen des Produktbands führt. Beide Oberflächen besitzen das mit einer gesinteren Oberfläche assoziierte harte und glänzende Aussehen.
Die Produktbänder der Beispiele 8, 9 und 10 wiesen auf ihren beiden Oberflächen markantere Unterschiede ihrer physikalischen Zustände auf. Eine Oberfläche (in Kontakt mit dem Heizelement) ist Typ A, die andere Typ B.
Quantitative Beobachtungen dieser Eigenschaften der Bänder der Beispiele 8, 9 und 10 waren wie folgt:

Glanz:

Wenn zwei parallel gewickelte Packungen beliebiger Bänder der Beispiele 8, 9 oder 10 (a) mit der äußersten gewickelten Oberfläche, die mit dem Heizelement in Kontakt steht, und (b) der innersten gewickelten Oberfläche, die mit dem Heizelement in Kontakt steht, verglichen werden, wird sofort der Unterschied im Lichtreflexionsvermögen und im Oberflächenglanz sichtbar. Insbesondere bei Beobachtung unter Fluoreszenzlicht scheint die Oberfläche von Packung (a) hochreflektiv zu sein und hohen Oberflächenglanz aufzuweisen. In Packung (b) hingegen sind das Reflexionsvermögen und der Oberflächenglanz deutlich schwächer.
Darüber hinaus hat die Packung (a) eine rutschige Beschaffenheit und einen augenscheinlich niedrigen Reibungskoeffizienten, während sich die Oberfläche von Packung (b) klebrig anfühlt und einen augenscheinlich höheren Reibungskoeffizienten besitzt.
Bei einer kreuzgewickelten Packung des Bands kann der Unterschied des Oberflächenglanzes sofort festgestellt werden, wenn sich das Band während des Wickelns umdreht.

Härte/Anpassungsfähigkeit:

Wenn die Bänder zu kreuzgewickelten Packungen gewickelt werden und eine Länge nach Entnahme aus der Packung mit einem Binokularmikroskop beobachtet wird, lassen sich die folgenden Merkmale feststellen. Anzeichen des Zusammendrückens durch Kontakt mit der darunter liegenden Bandgeometrie oder der darüber liegenden Bandgeometrie können in Form charakteristischer Oberflächenlinien beobachtet werden.
Unter schräger Beleuchtung sind diese Oberflächenlinien auf der matten Oberfläche (B- Typ) viel ausgeprägter als auf der glänzenden Oberfläche (A-Typ). Somit sind aufgrund der weicheren Beschaffenheit der B-Typ-Seite des Bands Einbuchtungen infolge darüber liegender Bänder länger ersichtlich. Dies erklärt, weshalb diese Bänder - selbst dann, wenn sie ungewachst sind - nicht leicht aus Packungen oder Spulen fallen oder daraus entfernt werden können und weshalb die Zahnseide problemlos mit der Hand gehalten werden kann, ohne dass sie gewachst werden müsste.

Reibung und Haftungseigenschaften:

Wenn eine bestimmte Bandlänge teilweise um eine gekrümmte Glasfläche gewickelt und in leichten Kontakt damit gedrückt wird, z. B. eine Oberfläche eines Pyrex-Bechers, und Spannung an das freie Ende angelegt und dieses tangential zur gekrümmten Oberfläche gezogen wird, kann man Folgendes beobachten: Die matte Oberfläche (Typ B) haftet stark an der Glasoberfläche an. Wenn die mit der Oberfläche in Kontakt stehende Länge 5-10 cm beträgt, kann das Band deutlich gedehnt werden, bevor es die Haftung an der Oberfläche verliert.
Wenn die glänzende Oberfläche (Typ A) in Kontakt gedrückt wird, kann das Band leichter abgezogen werden.
PTFE-Bänder, die durch Sinterverfahren hergestellt wurden (siehe die US-A-3.953.566 und 3.962.153 sowie die EP-A-391.887), zeigen keine Tendenz, an der Glasoberfläche anzuhaften.
Ein gemäß Beispiel 12 gefertiges gerecktes Band wurde weiteren Beobachtungen und Versuchen unterzogen:

OberflächenRauigkeit:

Das angewandte Verfahren ist Konfokalmikroskopie, wie vom Materials Science Department der University of Surrey, England, angeboten. Das untersuchte Objekt wird in mehreren Ebenen abgetastet (jede Ebene einzeln), wobei hier Laserlicht zur Anwendung kommt und die Absorption gemessen wird. Ein dreidimensionales optisches Bild wird erzeugt, und Profile von Querschnitten können erstellt werden. Goldbeschichtung des PTFE-Bands war notwendig, um Oberfächendetails zufriedenstellend ersichtlich zu machen.
Die erzielten Ergebnisse zeigten, dass die Typ A-Oberfläche (siehe oben) dieser Probe höhere OberflächenRauigkeitswerte besitzt als die Typ B-Oberfläche (für jeden der sechs verschiedenen Rauigkeitsparameter). Zusammenfassend gesagt ist die Oberfläche von Typ B um einen Faktor von 2/3 bis 1/2 weniger rau.
Das Ergebnis ist anfangs überraschend, da die Oberfläche von Typ A für das freie Auge glänzender ist. Glanz hängt offenbar von anderen Faktoren sowie vom Oberflächenprofil ab.

Reibungskoeffizient:

Reibung wurde mit einer hin- und herbewegenden Tribologievorrichtung des Materials Department der Brunel University, England, gemessen. Vier übereinander gelagerte Schichten des Bands wurden durch Zugspannung auf einer flachen Stahloberfläche gehalten. Eine Glasgegenfläche wurde in Kontakt mit der Probe in einem Lastenbereich im Kontaktbereich hin- und herbewegt. Die Last wurde zyklisch angelegt - von niedrigen auf hohe Werte und dann wieder auf niedrige. Es wurde der Reibungswiderstand gemessen. Es stellte sich heraus, dass der Reibungskoeffizient ("coefficient of friction", COF) in Abhängigkeit von der Last über Teile des Lastbereichs variiert, wobei dieses Verhalten nicht konsistent war, wie in den Lastzunahme- und Lastabnahmeteilen des Zyklus. Daher müssen die Ergebnisse als provisorisch betrachtet werden. Trotzdem zeigte Typ A- Oberfläche eine konsistent geringere Rutschfestigkeit als die Typ B-Oberfläche. Der niedrigste COF-Wert für die Typ A-Oberfläche ist bei zwei Lasten 0,01 (bis zu 150 p). Bei diesen Lasten war der COF der Typ B-Oberfläche viel höher. Die Typ A-Oberfläche zeigte ein Verhalten, das mehr jenem ähnelte, das typischerweise in früheren Arbeiten mit gesintertem PTFE festgestellt wurde.

Ablösefestigkeit:

Die Haftung wurde zwischen jeder Oberfläche des Bands und vier Oberflächen gemessen, d. h. (i) der gleichen Oberfläche des Bands, (ii) der anderen Oberfläche des Bands, (iii) einer flachen Glasoberfläche und (iv) einer flachen Melaminoberfläche, indem zwei Bandschichten zwischen einem gläsernen Mikroskopobjektträger und einer glatten Melaminoberfläche zusammengedrückt wurden. Eine Last von 8 kp wurde etwa 10 Stunden lang bei einer Temperatur von 14-18ºC angelegt.
Es wurde die Ablösefestigkeit gemessen. Drei Anordnungen (A, B und C) wurden untersucht), um alle möglichen Grenzflächen zu berücksichtigen:

Anordnung A

Zeitraum des Lastanlegens: 9,5 h
Grenzfläche Ablösefestigkeit (p)
(i) Glas/Oberflächentyp B 2,76/3,93/4,42*
(ii) Oberflächentyp A/Oberflächentyp B 4,74
(iii) Oberflächentyp A/Melamin 0

Anordnung B

Zeitraum des Lastanlegens: 11,75 h
Grenzfläche Ablösefestigkeit (p)
(i) Glas/Oberflächentyp A 0
(ii) Oberflächentyp B/Oberflächentyp B 4,74
(iii) Oberflächentyp A/Melamin 0

Anordnung C

Zeitraum des Lastanlegens: 12,7 h
Grenzfläche Ablösefestigkeit (p)
(i) Glas/Oberflächentyp B 4,42
(ii) Oberflächentyp A/Oberflächentyp A 0
(iii) Oberflächentyp B/Melamin 4,42/6,44*
* zeigt Mehrfachversuche an
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bandoberfläche vom Typ B an beiden Bandoberflächen sowie an Glas und Melamin anhaftete, während die Oberfläche vom Typ A nur an der Oberfläche vom Typ B anhaftete.
Die Erfindung wurde zwar durch Ausführungsformen beschrieben, doch ist sie nicht auf diese beschränkt; Modifikationen und Variationen sind möglich, ohne vom Schutzumfang der hierin geoffenbarten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Formen eines langgestreckten PTFE-Materials, umfassend das Führen eines PTFE-Materials (T) über eine erhitzte Oberfläche (8) in Gleitkontakt damit, während am Material eine Zugspannung angelegt wird, worin die Temperatur der erhitzten Oberfläche, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Materials (T) und die angelegte Zugspannung so sind, daß das Material, wenn seine Temperatur durch Kontakt mit der erhitzten Oberfläche (8) erhöht wird, unter gleichzeitiger Verringerung der Breite und Dicke in Längsrichtung gereckt wird, während es mit der Oberfläche (8) in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß das PTFE-Material ein ungesintertes PTFE-Band (T) ist und die Breitenverringerung des Bandes (T), die auftritt, während es gereckt wird, zumindest 50 % ausmacht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das ungesinterte PTFE-Band (T) ein extrudiertes Band ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, das die Herbeiführung von Nodalfixierung des PTFE in zumindest einem Teil des Bandes (T) in dessen Dickenrichtung umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, worin die Nodalfixierung erfolgt, während das Band (T) in Kontakt mit der erhitzten Oberfläche (8) steht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, worin die Nodalfixierung durchgeführt wird, indem die Temperatur des PTFE auf dessen Schmelztemperaturbereich erhöht wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Kontaktweg des Bandes (T) auf der erhitzten Oberfläche (8) konvex gekrümmt ist.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Temperatur der erhitzten Oberfläche (8) im Bereich von 35 bis 550ºC liegt.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das PTFE-Band (T) mit der erhitzten Oberfläche (8) für einen Zeitraum im Bereich von 0,5 bis 10 s in Kontakt steht.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das Verhältnis zwischen Zugfestigkeit in Querrichtung und Zugfestigkeit in Längsrichtung des PTFE- Bandes (T) vor dem Kontakt mit der erhitzten Oberfläche (8) zumindest 0,2 beträgt.

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Längenzunahme des PTFE-Bandes (T) als Ergebnis seines Kontakts mit der erhitzten Oberfläche (8) zumindest das 10fache beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Breitenverringerung zumindest 60% beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin die Breitenverringerung zumindest 70% beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin das PTFE-Material während des Streckens eine Verringerung der Dichte erfährt.

14. Zahnseide, die aus einem langgestreckten PTFE-Band (T) besteht, das nach einem Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche hergestellt ist, oder ein solches umfaßt.

15. Verwendung eines nach einem Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche hergestellten PTFE-Bandes (T) als Nahtmaterial.