DE69626550T2

DE69626550T2 - Verfahren zur herstellung einer polyestermehrschichtfolie mit niedrigem reibungskoeffizienten

Info

Publication number: DE69626550T2
Application number: DE69626550T
Authority: DE
Inventors: K. Carter; J. Israel; A. Klein; L. Lucking
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2016-07-19
Also published as: EP0892720B1; JP2000506081A; DE69626550D1; EP0892720A1; CA2246447A1; US5795528A; CN1214009A; CN1100670C; WO1997032723A1; CA2246447C; JP4269084B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um eine Mehrschichtfolie mit einer gleitfähigen Oberfläche zu versehen, und im besonderen eine Mehrschichtfolie, die mehrere Schichten aus Naphthalindicarbonsäurepolyester und Terephthalsäurepolyester umfasst.
Polyesterfolien verschiedener Zusammensetzungen sind im Fachgebiet bekannt. Diese Folien, die kontinuierlich zu Bahnen verschiedener Dicken extrudiert werden können, weisen eine gute Zugfestigkeit und ein gutes Modul auf und fanden unter anderem als Träger magnetischer Medien Verwendung.
Bis heute wurde in dem Fachgebiet viel Aufmerksamkeit auf die optischen Eigenschaften von Mehrschichtfolien gelenkt. Alfrey et al., Polymer Engineering and Science, Bd. 9, Nr. 6, S. 400-404 (November 1969), Radford et al., Polymer Engineering and Science, Bd. 13, Nr. 3, S. 216-221 (Mai 1973), und U.S. 3,610,729 (Rogers) beschreiben zum Beispiel das Reflexionsvermögen bestimmter Polymermehrschichtfolien. Diese Arbeit wurde auf Polyestermehrschichtfolien ausgedehnt. Somit offenbaren U.S. 3,801,429 (Schrenk et al.) und U.S. 3,565,985 (Schrenk et al.) Mehrschichtverbundstoffe, die aus verschiedenen Harzen, einschließlich Polyestern, hergestellt wurden, und Verfahren zur Herstellung derselben. Die Verbundstoffe weisen sogar ohne die Zugabe von Pigmenten irisierende Eigenschaften auf.
U.S. 4,310,584 (Cooper et al.) beschreibt die Verwendung von Polyestern zur Herstellung einer irisierenden, lichtreflektierenden Mehrschichtfolie. Die Folie umfasst wechselnde Schichten aus einem Polymer mit hohem Brechungsindex und einem Polymer mit niedrigem Brechungsindex. Das Polymer mit hohem Brechungsindex ist eine nicht-orientierte Gussfolie, die einen thermoplastischen Polyester oder Copolyester, wie Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat und verschiedene thermoplastische Copolyester umfasst, die unter Verwendung von mehr als einem Glycol und/oder mehr als einer zweibasigen Säure hergestellt werden.
U.S. 5,122,905 (Wheatley) beschreibt eine reflektierende Mehrschichtfolie mit verschiedenen ersten und zweiten Polymermaterialien in abwechselnden Schichten, die mindestens eine 30%ige Reflexion des einfallenden Lichts zeigt. Die einzelnen Schichten weisen eine optische Dicke von mindestens 0,45 um auf, und benachbarte Schichten weisen einen Unterschied im Brechungsindex von mindestens 0,03 auf. U.S. 5,122,906 (Wheatley) beschreibt ähnliche reflektierende Körper, in denen eine beträchtliche Mehrheit der einzelnen Schichten eine optische Dicke von nicht mehr als 0,09 gm oder nicht weniger als 0,45 um aufweist, und benachbarte Schichten einen Brechungsindex von mindestens 0,03 aufweisen.
Es wurden auch einige Versuche angestellt, um die mechanischen Eigenschaften spezieller Mehrschichtfolien zu verbessern. Somit beschreibt U.S. 5,077,121 (Harrison et al.) Mehrschichtfolien auf Polyethylenbasis, die aus Schichten aus zwei oder mehreren verschiedenen Harzen bestehen, wobei es sich zeigte, dass die Streckverhältnisse der Verbundfolie die Streckverhältnisse monolithischer Folien aus den am Aufbau beteiligten Materialien übertreffen. In den beschriebenen Folien ist eine Schicht aus einem Material mit hoher Dehnung und niedrigem Modul zwischen Schichten aus einem Material mit niedriger Dehnung und niedrigem Modul eingeschoben. In der Druckschrift wird auch angemerkt, dass ein ähnliches Phänomen manchmal bei Verbundstoffen beobachtet wird, bei denen ein Material mit hohem Modul und niedriger Dehnung zwischen Schichten aus einem Material mit hoher Dehnung eingeschoben ist, obwohl bei vielen dieser Verbundstoffe das Material mit niedriger Dehnung an seiner charakteristischen niedrigen Dehnung scheitert, was gleichzeitig eine vorzeitige Beschädigung der Schichten mit hoher Dehnung bewirkt.
Ein Problem, dem man bei Polyesterfolien begegnet, betrifft ihren Reibungskoeffizienten. Dünne Polyesterfolien mit einem hohen Reibungskoeffizienten sind für Faltenbildung, Geweberisse und ähnliche Schäden während des Wickelns und der Handhabung anfällig. Bei diesen Anwendungen ist die Verwendung einer Polyesterfolie mit einem niedrigeren Reibungskoeffizienten erwünscht, so dass benachbarte Oberflächen der Folie leicht übereinandergleiten.
Bis heute erfolgte dies durch die Verwendung von Gleitmitteln. Die Verwendung von Gleitmitteln ist jedoch insofern unerwünscht, als sie das Herstellungsverfahren erschwert und häufig die mechanischen oder optischen Eigenschaften der resultierenden Folie gefährdet. Somit besteht in dem Fachgebiet ein Bedarf an Polyesterfolien, die im wesentlichen frei von Gleitmitteln sind, jedoch einen vergleichsweise niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen. Es besteht auch ein Bedarf in dem Fachgebiet an einem Verfahren zur Kontrolle des Reibungskoeffizienten in einer Polyesterfolie ohne den Zusatz von Gleitmitteln.
Diese Bedarfe werden, wie nachstehend offenbart, durch die vorliegende Erfindung erfüllt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versehen einer Folie mit einer gleitfähigen Oberfläche, umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Folie mit mehreren Schichten aus mindestens zwei verschiedenen Polymerharzen, wobei die Folie eine Oberflächenschicht und eine zweite Schicht, umfassend einen Terephthalsäurepolyester, aufweist, und
Erwärmen der Folie für eine ausreichende Zeit und auf eine ausreichende Temperatur, bis das Polymerharz der zweiten Schicht im wesentlichen kristallisiert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Schicht in ausreichender Nähe zu der Oberflächenschicht befindet, um die Glattheit der Oberfläche wesentlich zu stören.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit Polyesterfolien mit einem erwünschten Grad an Oberflächenrauigkeit und ein Verfahren zur Herstellung derselben. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass der Kristallisationsgrad von PET in einer Mehrschichtfolie, die Schichten aus Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN) umfasst, verwendet werden kann, um den Grad an Oberflächenrauigkeit derart zu beeinflussen, dass eine Polyesterfolie bereitgestellt wird, die ohne die Zugabe von Gleitmitteln eine gleitfähige Oberfläche aufweist.
Fig. 1a ist eine schematische Zeichnung einer ersten Ausführungsform der Mehrschichtfolie der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1b ist eine schematische Zeichnung einer zweiten Ausführungsform der Mehrschichtfolie der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Diagramm, welches das Modul als Funktion des biaxialen Streckverhältnisses einer reinen PEN-Folie mit der einer aus 80 Gew.-% PET und 20 Gew.-% PEN bestehenden Folie mit 29 Schichten vergleicht;
Fig. 3 ist ein Diagramm des höchsten, biaxialen Streckverhältnisses der Folien der Beispiele 36 bis 44 als Funktion der Mehrschichtzusammensetzung;
Fig. 4 ist ein Diagramm der Wirkung des Heißfixierens auf die Folien der Beispiele 36 bis 44;
Fig. 5 ist ein Diagramm des Moduls als Funktion des PEN-Anteils für Folien mit 29 Schichten der Beispiele 45 bis 57;
Fig. 6 ist ein Diagramm des Moduls als Funktion des PEN-Anteils für Folien mit 29 Schichten der Beispiele 45 bis 57;
Fig. 7 ist ein Diagramm des maximalen Streckverhältnisses als Funktion der Strecktemperatur für verschiedene Folien mit 29 Schichten mit verschiedenen PEN : PET- Verhältnissen;
Fig. 8 ist ein Diagramm des Moduls (beim maximalen Streckverhältnis) als Funktion der Strecktemperatur für Folien mit 29 Schichten mit verschiedenen PEN : PET- Verhältnissen;
Fig. 9a ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 1. Seite von Beispiel 135;
Fig. 9b ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 2. Seite von Beispiel 135;
Fig. 10a ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 1. Seite von Beispiel 136;
Fig. 10b ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 2. Seite von Beispiel 136;
Fig. 11a ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 1. Seite von Beispiel 137;
Fig. 11b ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 2. Seite von Beispiel 137;
Fig. 12a ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 1. Seite von Beispiel 138;
Fig. 12b ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 2. Seite von Beispiel 138;
Fig. 13a ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 1. Seite von Beispiel 139;
Fig. 13b ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 2. Seite von Beispiel 139;
Fig. 14a ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 1. Seite von Beispiel 141;
Fig. 14b ist ein dreidimensionales Interferometriediagramm der 2. Seite von Beispiel 141;
Fig. 15 ist ein Diagramm; das die technische Beanspruchung als Funktion des Streckverhältnisses für die Beispiele 202 und 203 darstellt; und
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die technische Beanspruchung als Funktion des Streckverhältnisses für die Beispiele 202 und 203 darstellt.
In einem herkömmlichen. Folien"spann"verfahren werden ein oder mehrere Polymere auf einer temperaturkontrollierten Walze (oder einem "Gießrad") in Form einer kontinuierlichen Folie oder Bahn extrudiert. Diese Folie oder Bahn vor einem beliebigen entweder in Maschinenrichtung (MD) oder in Querrichtung (Kreuzrichtung) (TD) ausgerichteten Strecken wird oft mit dem Begriff "Gussgewebe" bezeichnet. Die hier verwendeten Begriffe "Folie" und "Gewebe" werden austauschbar zur Bezeichnung der Polymerbahn an einem beliebigen Punkt in dem Verfahren nach dem Gießen auf dem Gießrad verwendet, wobei jedoch der Begriff "Gussgewebe" für eine Folie reserviert ist, die noch kein wesentliches, entweder in Maschinenrichtung oder in Querrichtung ausgerichtetes Strecken erfahren hat.
Wie in Fig. 1a-b gezeigt, werden die Mehrschichtfolien 10 der vorliegenden Erfindung aus mindestens zwei verschiedenen Polymerharzen gebildet. Diese Harze werden in einer Verbundfolie mit wechselnden Schichten aus einem ersten Harz 12 und einem zweiten Harz 14 coextrudiert. Bevorzugt sind entweder das erste und zweite Harz nicht mischbar oder das Coextrudat wird, bald nachdem das erste und zweite Harz im Inneren der Coextrusionsausrüstung miteinander in Kontakt kamen, schnell auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperaturen der Harze abgekühlt. Die Erfüllung eines dieser zwei Kriterien stellt sicher, dass benachbarte Schichten in der Verbundfolie über eine Grenzfläche 16, die entweder scharf oder unscharf sein kann, verbunden sind.
Die Folien der vorliegenden Erfindung können praktisch eine beliebige Zahl an Schichten, die größer oder gleich 3 ist, enthalten. In der fertigen Folie befinden sich jedoch bevorzugt mindestens 7 Schichten und besonders bevorzugt mindestens 13 Schichten. Es zeigte sich, dass die Gegenwart von mindestens 7 oder 13 Schichten in der Folie mit dem Auftreten bestimmter erwünschter Eigenschaften, wie Verbesserungen der ausgerichteten Streckbarkeit, des Moduls und der Oberflächenrauigkeit, zusammentrifft. Die Folien der Erfindung enthalten typischerweise nur einige dutzend Schichten, obwohl es sich zeigte, dass fertige Folien mit hunderten oder sogar tausenden von Schichten in einigen Anwendungen vorteilhaft sind.
Die Schichten aus verschiedenen Harzen sind bevorzugt in mindestens einem Teil, und bevorzugt in der gesamten Folie, der Folie in abwechselnder Folge angeordnet. In einigen Ausführungsformen, wie in der in Fig. 1b dargestellten Ausführungsform, kann jedoch die Folie mit einer oder mehreren benachbarten Schichten desselben Harzes extrudiert werden. In den insbesondere üblichen Extrusionsverfahren verbinden sich benachbarte Schichten aus demselben Harz zu einer Einzelschicht größerer Dicke. Diese Tendenz kann zur Herstellung doppelt dicker Schichten verwendet werden, wenn die Bereitstellung solcher Schichten, wie zum Beispiel auf den Oberflächen einiger Folien, erwünscht ist.
Die Verhältnisse der Dicken der verschiedenen Schichten sind nicht eingeschränkt. Die Schichten des ersten Harzes können sich von der Dicke der Schichten des zweiten Harzes unterscheiden. Verschiedene Schichten desselben Harzes können ebenfalls unterschiedliche Dicken aufweisen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch praktisch den Einbau einer beliebigen Zahl an Schichten aus einer beliebigen Zahl von unterschiedlichen Harzen in die Mehrschichtfolie. Obwohl die Mehrschichtfolien der vorliegenden Erfindung am häufigsten nur zwei Typen von Schichten, die aus zwei unterschiedlichen Harzen hergestellt wurden, enthalten, beabsichtigt die Erfindung somit auch Ausführungsformen, in denen drei oder mehr unterschiedliche Harztypen in der fertigen Folie vorliegen.
Viele verschiedene Polymerharze können zur Herstellung von Mehrschichtfolien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wie vorstehend angemerkt, werden jedoch bevorzugt die Harze und/oder die Verarbeitungsbedingungen so gewählt, dass die einzelne chemische Identität der Schichten über eine Grenzfläche zwischen jedem Paar benachbarter Schichten beibehalten wird.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, dass beliebige Polymerharze, die durch Schmelzen zu einer Folienform verarbeitbar sind, verwendet werden können. Diese können Homopolymere und Copolymere aus den folgenden Familien einschließen, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Polyester, wie Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat, Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat), Polyethylenbibenzoat und Polyethylennaphthalat (PEN); flüssige, kristalline Polyester; Polyarylate; Polyamide, wie Polyamid 6, Polyamid 11, Polyamid 12, Polyamid 46, Polyamid 66, Polyamid 69, Polyamid 610 und Polyamid 612; aromatische Polyamide und Polyphthalamide; thermoplastische Polyimide; Polyetherimide; Polycarbonate, wie das Polycarbonat von Bisphenol A; Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und Poly-4-methyl-1-penten; Ionomere, wie SurlynTM (von E. I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington, Delaware, erhältlich); Polyvinylalkohol- und Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere; Acryl- und Methacrylpolymere, wie Polymethylmethacrylat; Fluorpolymere, wie Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid, Polychlortrifluorethylen und Poly(ethylen-alt-chlortrifluorethylen); chlorierte Polymere, wie Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid; Polyketone, wie Poly(aryletheretherketon) (PEEK) und die alternierenden Copolymere aus Ethylen oder Propylen und Kohlenmonoxid; Polystyrole beliebiger Taktizität und ring- oder kettensubstituierte Polystyrole; Polyether, wie Polyphenylenoxid, Poly(dimethylphenylenoxid), Polyethylenoxid und Polyoxymethylen; Cellulosederivate, wie die Celluloseacetate; und schwefelhaltige Polymere, wie Polyphenylensulfid, Polysulfone und Polyethersulfone.
Folien, in denen mindestens eines des ersten Harzes und des zweiten Harzes ein halbkristalliner, thermoplastischer Werkstoff ist, sind bevorzugt. Folien, in denen mindestens ein Harz ein halbkristalliner Polyester ist, sind stärker bevorzugt. Noch bevorzugter sind Folien, in denen mindestens ein Harz Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat ist. Folien, die Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat als das erste und zweite Harz umfassen, sind besonders bevorzugt, und es zeigte sich, dass Folien daraus sogar ohne Zugabe von Gleitmitteln viele wünschenswerte Eigenschaften, einschließlich guter ausgerichteter Streckbarkeit, hohem Modul und kontrollierbaren Graden an Oberflächenrauigkeit, aufweisen. Die genaue Wahl der Harze hängt jedoch schließlich von der Verwendung ab, der die Mehrschichtfolien unterzögen werden sollen. Somit müssen zum Beispiel andere Faktoren, wie die Brechungsindizes der Harze, berücksichtigt werden, wenn die Mehrschichtfolie für optische Anwendungen verwendet werden soll. Andere Polymerharzpaare, welche die hier beschriebenen Vorteile der ausgerichteten Streckbarkeit, des hohen Moduls und/oder der Oberflächenrauigkeit bereitstellen, sind durch die vorliegende Erfindung beabsichtigt.
Zu den Polyestern und Copolyestern, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung als geeignet angesehen werden, gehören die als das Reaktionsprodukt von Diolen mit Dicarbonsäuren und/oder ihren Estern gebildeten. Nützliche Diole schließen Ethylenglycol, Propandiol, Butandiol, Neopentylglycol, Polyethylenglycol, Tetramethylenglycol, Diethylenglycol, Cyclohexandimethanol, 4-Hydroxydiphenol, Bisphenol A, 1,8-Dihydroxybiphenyl, 1,3-Bis-(2-hydroxyethoxy)benzol und andere aliphatische, aromatische, Cycloalkyl- und Cycloalkenyl-Diole ein. Nützliche Dicarbonsäuren schließen Terephthalsäure, Isophthalsäure, beliebige der isomeren Naphthalindicarbonsäuren, Dibenzoesäure, 4,4'-Bibenzoesäure, Azelainsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure oder andere aliphatische, aromatische, Cycloalkan- oder Cycloalken-Dicarbonsäuren ein. Ester der Dicarbonsäuren können anstelle oder in Kombination mit den Dicarbonsäuren selbst verwendet werden. Wenn Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat als das erste und zweite Harz verwendet werden sollen, können entweder das eine oder das andere oder beide kleinere Mengen an Comonomeren und/oder Zusätzen enthalten.
Die Grenzviskosität der in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Polymerharze ist nicht besonders eingeschränkt. Abhängig von der Ausrüstung, die für die Extrusion und das Gießen der Mehrschichtfolie verwendet wird, kann es sein, dass die Schmelzviskositäten der Polymerharze größeren oder kleineren Präzisionsgraden angepasst werden müssen. Monoschichtfolien aus PET werden typischerweise aus Harzen mit Grenzviskositäten von etwa 0,60 hergestellt. Diese und sogar niedrigere IV-Werte können ebenfalls der vorliegenden Erfindung angepasst werden. PET-Harze mit so hohen IV-Werten wie 1,10 oder höher können routinemäßig aus kommerziellen Quellen erhalten und ebenfalls verwendet werden. Das PEN-Harz sollte so ausgewählt werden, dass es hinsichtlich der Schmelzviskosität genügend zu dem ausgewählten PET-Harz passt, so dass mit der zu verwendenden Ausrüstung glatte, fehlerfreie Folien gegossen werden können.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft Folien, die ohne Verwendung herkömmlicher "Gleitmittel" eine nach Maß herstellbare Oberflächenrauigkeit, Schleierbildung und Reibungskoeffizienten aufweisen. Eine nach Maß herstellbare Oberflächenrauigkeit ist erwünscht, um für verschiedene Anwendungen geeignete Folien bereitzustellen. Als Träger ihr magnetische Aufzeichnungsmedien verwendete Folien müssen zum Beispiel auf der Seite oder den Seiten, auf die der magnetische Überzug aufgetragen wird, verhältnismäßig glatt sein. Typischerweise wird ein quadratischer Mittelwert der durchschnittlichen Oberflächenrauigkeit (Rq) von weniger als 60 nm gefordert, wobei viele Anwendungen einen Rq-Wert von weniger als 20 nm erfordern, und einige einen Rq-Wert von weniger als 10 nm erfordern. Andererseits müssen Kondensatorfolien und bedruckbare oder beschreibbare Folien eine hohe Oberflächenrauigkeit aufweisen, um eine Imprägnierung mit Öl beziehungsweise eine Aufnahme von Tinte zu ermöglichen. Typischerweise werden in diesen Anwendungen größere Rq-Werte als 100 nm gefordert, wobei einige Anwendungen Rq-Werte von 200 nm oder mehr erfordern.
In der Folienindustrie ist allgemein bekannt, dass, besonders in Abwesenheit von erschwerenden Faktoren, wie partikulären Zusätzen, die Schleierbildung mit der Rauigkeit korreliert. Ferner ist es viel leichter, die Schleierbildung als die Oberflächenrauigkeit zu messen und/oder qualitativ zu bewerten. Somit wurde die Schleierbildung in den hier beschriebenen Experimenten typischerweise als Mittel zur Durchführung qualitativer Vergleiche der Oberflächenrauigkeit von Folien bewertet, auch wenn sie selbst für bestimmte Anwendungen von Interesse ist.
Ein niedriger Reibungskoeffizient ist erwünscht, um die Handhabung und Wickeleigenschaften der Folie während der Herstellung und Verwendung zu verbessern und das Aneinanderhaften während der Lagerung zu verhindern. Von dünneren Folien ist bekannt, dass sie niedrigere Reibungskoeffizienten erfordern, um ohne Beschädigung, wie Faltenbildung und Geweberisse, gewickelt und gehandhabt zu werden. Der Reibungskoeffizient korreliert ebenfalls gut mit der Oberflächenrauigkeit, vorausgesetzt, dass die Zusammensetzung und Konstruktion innerhalb einer Reihe von Folien unverändert bleibt. Somit erhöht bei Polyethylenterephthalatfolien, die ein bestimmtes Gleitmittel enthalten, eine Erhöhung der Menge des Gleitmittels die Oberflächenrauigkeit und erniedrigt den Reibungskoeffizienten auf gut korrelierte Art und Weise. Die Art der Korrelation kann jedoch für unterschiedliche Gleitmittel verschieden sein.
Gleitmittel werden so bezeichnet, da der Zweck ihrer Verwendung in Folien die Bereitstellung eines niedrigen Reibungskoeffizienten (d. h. Gleitvermögen) ist, der für die Handhabung erforderlich ist. Gleitmittel werden als inerte, feste, feine Partikel innerhalb oder auf der (den) Oberfläche(n) der Folie definiert. Sie können während der Bildung der Folie in sie eingebaut oder nachträglich auf die Folienoberfläche aufgetragen werden. Wenn sie aufgetragen werden, können sie in ein Bindemittelpolymer eingebaut sein, das dasselbe Polymer wie die Folie selbst sein kann oder nicht, oder sie können aus einem Dispergierungsmedium oder Lösungsmittel abgeschieden werden. Wenn sie während der Bildung der Folie in sie eingebaut werden, können sie in der ganzen Folie oder nur in Schichten vorhanden sein, die auf eine oder beide Oberflächen coextrudiert oder laminiert werden. Gleitmittel können eingebaut werden, indem sie während der Extrusion dem Folienpolymerharz beigemischt werden oder sie können in das Harz während dessen Herstellung eingebaut werden.
Gleitmittel können eine kugelige oder uneinheitliche Form aufweisen. Sie können Agglomerate bilden oder nicht. Einzelne Gleitmittelpartikel weisen in der Regel einen Durchmesser von weniger als 5 um auf und sind am häufigsten eine Größenordnung oder mehr kleiner als dieser. Sie werden mit bis zu etwa 3 Gew.-% in Folien eingebaut, sind jedoch besonders typischerweise auch in einer Menge von weit unter 1% vorhanden.
Gleitmittel können polymer oder nicht-polymer sein. Typische Beispiele nicht- polymerer Gleitmittel sind Kaolin, Talk, Siliciumdioxide, Aluminiumoxide, Metallcarbonate, wie Calciumcarbonat, Metalloxide, wie Titandioxid, Silicatsalze, Metallphosphate, Metallsulfate, Metalltitanate, Metallchromate, Metallbenzoate, Metallterephthalate, Kohlenstoffformen, wie Ruß, und Gläser. Polymere Gleitmittel können vernetzt oder nicht- vernetzt sein. Typische Beispiele vernetzter, polymerer Gleitmittel sind Silicone, Styrolharzderivate, Acrylharzderivate und Polyester. Nichtvernetzte, polymere Gleitmittel sind typischerweise thermoplastische Werkstoffe und sie werden so verarbeitet, dass sie als Partikel innerhalb des Folienharzes fein dispergiert sind. Typische Beispiele nicht-vernetzter, polymerer Gleitmittel sind Polyolefine, Ionomere, Styrolharzderivate, Polycarbonate, Acrylharzderivate, Fluorpolymere, Polyamide, Polyester, Polyphenylensulfide und flüssigkristalline Polymere.
Alle herkömmlichen Gleitmittel haben eine feine, partikuläre Beschaffenheit in oder auf der (den) Oberfläche(n) der fertigen Folie gemein. Ferner haben alle herkömmlichen Gleitmittel des Typs, die in die Folie während ihrer Bildung eingebaut (und nicht nachträglich aufgetragen) werden, eine feine, partikuläre Beschaffenheit auch in oder auf der (den) Oberfläche(n) des extrudierten Gussgewebes gemein. Aus diesem Grund gibt es deutliche Nachteile hinsichtlich der Verwendung von Gleitmitteln. Die Verwendung von Gleitmitteln erfordert die Verwendung von Filtrationsvorrichtungen bei der Herstellung der Folie. Diese Vorrichtungen werden häufig durch das Gleitmittel verstopft. Gleitmittel können auch unerwünscht große Agglomerate in der Folie bilden, die in vielen Anwendungen eine negative Wirkung haben. Der Einbau von anorganischen Partikeln erfordert in der Regel, dass sie zu der geeigneten Größe gemahlen und/oder "klassifiziert" werden. Dies sind zusätzliche Schritte, die schwierig zu kontrollieren sind und Kosten hinzufügen. Der Einbau von vernetzten Polymerpartikeln erfordert entweder eine ähnliche Vorbereitung oder eine genaue Kontrolle der Partikelform und -größe während ihrer Bildung. Der Einbau von nicht- vernetzten Polymerpartikeln erfordert eine schwer zu erzielende Kontrolle ihrer Größenverteilung und/oder Dispersion während der Folienextrusion. Ferner bietet die Verwendung von Gleitmitteln die Möglichkeit zur Bildung von Staub und Abriebteilchen und zur Kratzerbildung auf der Folienoberfläche während der biaxialen Ausrichtung, Handhabung, des Wickelns, Schneidens, Umformens, Verarbeitens und/oder der Verwendung der Folie.
Aus allen diesen Gründen ist eine Kontrolle der Oberflächenrauigkeit und des Reibungskoeffizienten in Polymerfolien ohne Zuhilfenahme der Zugabe von herkömmlichen, inerten, festen, feinen, partikulären Gleitmitteln erwünscht. Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Mehrschichtfolien der vorliegenden Erfindung sogar in Abwesenheit von Gleitmitteln verschiedene Grade an Oberflächenrauigkeit und "Gleitfähigkeit" (Reibungskoeffizient) besitzen, und dass der Grad an Oberflächenrauigkeit und der Wert des Reibungskoeffizienten durch Änderung der Verfahrensbedingungen, wie der Temperatur und der Vorwärmdauer vor der Ausrichtung, einstellbar sind.
In den nachstehend gezeigten Beispielen wurden zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der untersuchten Folien die folgenden Verfahren angewendet.

Grenzviskosität:

Die Grenzviskosität wurde sowohl für PEN als auch für PET identisch bestimmt. Das verwendete Lösungsmittel ist ein Gemisch aus Phenol und ortho-Dichlorbenzol, 60/40 (in Gewicht). Es wird eine Temperatur von 110ºC angewendet, um die Lösung des Polymers in 30 Minuten zu bewirken. Es wird ein Cannon-Fenske-Viskosimeter der Größe 150 verwendet, und die Werte werden bei 30ºC aufgenommen. Eine Einzelpunktbestimmung der relativen Viskosität wird unter Verwendung einer Lösungskonzentration von etwa 0,5 Gew.-% Polymer durchgeführt. Die relative Viskosität ist das Verhältnis der Ausflusszeiten für die Lösung und das reine Lösungsmittel in dem Viskosimeter. Die relative Viskosität wird unter Verwendung der allgemein bekannten Billmeyer-Beziehung in einen Näherungswert der Grenzviskosität umgewandelt:
IV = {η(rel) - 1 + 3ln[η(rel)]}/4c,
in der η(rel) die relative Viskosität bedeutet, und c die Konzentration der Polymerlösung in g/dl darstellt.

Modulmessung:

Das Modul wurde auf einem computerisierten Zugprüfgerät von Instron gemessen. 0,5 Inch breite Proben wurden ausgeschnitten. Die Messlänge zwischen den Spannköpfen von Instron betrug 4 Inch. Der Versuch wurde mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 2 Inch/min durchgeführt. Die Proben wurden auf Längen von ungefähr 7 Inch zugeschnitten, um eine leichte Befestigung in den 1 Inch breiten Spannköpfen von Instron zu ermöglichen, und es wurde sehr darauf geachtet, entweder eine übermäßige Entspannung oder eine Vorspannung dieser dünnen Folienproben zu vermeiden. Die Dicke jeder Probe wurde durch die Durchführung von zehn Messungen innerhalb der Messlänge bestimmt. In den Berechnungen wurde der Mittelwert aus allen zehn Messungen verwendet. Für Folien, die auf einer kontinuierlichen Folienanlage hergestellt wurden, wurden Proben aus dem Zentrum des Gewebes ausgeschnitten. Für Folien, die auf einer Folienstreckvorrichtung im Labor hergestellt wurden, wurden Zugproben aus dem Zentrum der quadratischen Probe aus der Streckvorrichtung ausgeschnitten. In diesem Fall wurden Proben zur Bestimmung der Zugeigenschaften in Maschinenrichtung aus einer quadratischen Streckvorrichtungsprobe entnommen, und Proben zur Bestimmung der Zugeigenschaften in Querrichtung wurden aus einer separaten quadratischen Streckvorrichtungsprobe entnommen, so dass alle aus dem Zentrum ausgeschnitten werden konnten. In einigen Beurteilungen wurden fünf Proben ausgeschnitten und geprüft, und die erhaltenen Werte wurden gemittelt. Die Abweichung war jedoch gering, und so wurden für die meisten Beurteilungen nur drei Proben untersucht und gemittelt.
In einigen Beispielen wird ein Wert für das "Rohmodul" angegeben. Es wurde gefunden, dass sich das Modul der in diesen Untersuchungen hergestellten Folien im Laufe der Zeit erhöhte. Während dies für biaxial ausgerichtete Polyesterfolien nicht ungewöhnlich ist, war in einigen Fällen die Erhöhung drastischer als die normalerweise bei PET-Folien beobachtete. Somit wurden die Modulmessungen entweder sobald wie möglich (und nicht mehr als vier Stunden nach der Herstellung der Folie) oder, nachdem mindestens eine Woche vergangen war, durchgeführt. Man nimmt an, dass der größte Teil, wenn nicht die gesamte Modulerhöhung oder "Alterung" in der Zwischenzeit stattfindet. An "gealterten" Folien durchgeführte Messungen werden einfach als "Modul" bezeichnet, während schnell durchgeführte Messungen als "Roh"modul bezeichnet werden. Die am häufigsten für das Rohmodul angegebenen Werte stellen den Mittelwert aus zwei Versuchen dar.

Reversibler Wärmeausdehnungskoeffizient:

Der reversible Wärmeausdehnungskoeffizient oder CTE wurde unter Verwendung eines Prüfapparates Modell 121 von Zygo gemessen. Eine 0,5 Inch breite und 12 Inch lange Testprobe wird flach befestigt. Der für die Prüfung verwendete Temperaturunterschied betrug ungefähr 20-25ºC, wobei er von Raumtemperatur bis etwa 45ºC reichte. Der CTE wird als mm der Ausdehnung pro mm der Ausgangslänge pro ºC der Temperaturänderung gemessen. Da die Ausdehnung in diesen Einheiten typischerweise in der Größenordnung von 1-20 · 10&supmin;&sup6; liegt, wird sie als Teile pro Million Teile pro ºC (ppm/ºC) angegeben. Für die meisten untersuchten Folien wurden drei Proben hergestellt, und die Ergebnisse wurden gemittelt.

Reversibler Koeffizient der hygroskopischen Ausdehnung:

Der reversible Koeffizient der hygroskopischen Ausdehnung oder CHE wurde auf einem Papierausdehnungsapparat von Neenah gemessen. Eine Probe mit 0,5 Inch (1,27 cm) mal 9,5 Inch (24,13 cm) wird in dem Apparat zwischen einer Anordnung aus einem Haken und einem Pegel/Haken angeordnet. Zur Einstellung des Pegels wird ein Mikrometer verwendet, nachdem aufgrund einer kontrollierten Änderung der Luftfeuchtigkeit in dem Testapparat eine Längenänderung der Testprobe eingetreten war. Der Feuchtigkeitstestbereich betrug 23-94% relative Feuchte (% r. F.). Der CHE wird als mm der Ausdehnung pro mm der Anfangslänge pro % r. F. gemessen: Entsprechend dem CTE werden die Werte des CHE geeigneterweise als ppm/% r. F. ausgedrückt. Erneut stellen die meisten Ergebnisse den Mittelwert aus drei Versuchen dar.

Irreversible thermische Schrumpfung:

Die thermische Schrumpfung wurde wie folgt gemessen: 0,5 Inch (1,27 cm) breite und 12 Inch (30,48 cm) lange Testproben wurden ausgeschnitten. "X"-Markierungen aus Tinte wurden etwa 10 Inch (25,4 cm) voneinander getrennt auf jede Probe aufgetragen. Der genaue Abstand zwischen den zwei Markierungen wurde unter Verwendung eines "optischen Komparators" oder "elektronischen Lineals", eine Vorrichtung, die genau den Abstand ermittelt, der durch ein von einer Markierung zur anderen bewegtes Okularglas zurückgelegt wurde, bestimmt. Man ließ die Proben dann nicht eingespannt 3 Tage (72 Stunden) in einem temperaturkontrollierten Ofen bei 80ºC hängen. Die Proben wurden aus dem Ofen entfernt und erneut gemessen. Während der beiden Messungen wird sehr darauf geachtet, sicherzustellen, dass die Proben flach und gerade und mit einer so kleinen Spannung wie möglich auf dem optischen Komparator befestigt sind. Die Ergebnisse der Schrumpfung werden als Prozent der ursprünglichen Probenlänge ausgedrückt und weisen eine Genauigkeit von ±0,01% auf. Auch hier werden die Ergebnisse als Mittelwert aus drei Versuchen ausgedrückt. Bei einigen Beurteilungen wurden die Ofenbedingungen auf eine Verweilzeit von 3 Tagen bei 65ºC geändert. Einige Messungen wurden auch mit einer Verweilzeit von 15 min bei 150ºC durchgeführt.

Schleierbildung:

Die Schleierbildung wurde mit einem Schleierbildungsmesser von Gardner gemessen. Es wurde das Modell AUX-10 oder AUX-10A mit einer Probengröße von ungefähr 1 Inch (2,54 cm) im Quadrat verwendet. Es wurde darauf geachtet, sicherzustellen, dass die Folienproben frei von Staub, Kratzern etc. waren. Licht, das entweder direkt oder "gestreut" durch die Probe hindurchtritt, wird eingefangen und durch das Instrument quantitativ bestimmt. Die Schleierbildung ist die Menge an gestreutem Durchlicht als prozentualer Anteil des gesamten Durchlichts (direkt und gestreut).

Reibungskoeffizient:

Die statischen und kinetischen Reibungskoeffizienten wurden mit einem Zugprüfgerät von Instron gemessen. In diesem Dokument werden alle Reibungskoeffizienten mit Folien gemessen, die so hergestellt wurden, dass sie mit einer ihrer Oberflächen beim Kontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche gleiten. Eine 2 Inch (5,08 cm) breite und 10 Inch (25,4 cm) lange Probe wird aus der Folie ausgeschnitten und auf einer horizontalen Plattform befestigt. Eine 1 Inch (2,54 cm) breite und S Inch (12,7 cm) lange Probe wird aus der Folie ausgeschnitten und auf einem speziellen "Schlitten" mit 200 g und einem Radius von 0,97 Inch (2,46 cm) befestigt. Die Proben werden so ausgeschnitten, dass sich die Richtung der Folienmaschine in der Längsabmessung jeder Probe befindet. Der Schlitten wird auf die Plattform gestellt und mit einer Kette über eine Laufrolle mit dem Kreuzkopf des Instron mit 1/2 Inch pro Minute (2,1 · 10&supmin;² cm/s) gezogen. Es wird eine Kreuzkopfbewegung von mindestens 4 Inch (10,16 cm) angewendet.
Der Reibungskoeffizient wird als das Verhältnis der Reibungskraft zum Schlittengewicht definiert. Die Reibungskraft wird direkt von dem Schreiberpapier des Instron abgelesen. Der statische Reibungskoeffizient wird unter Verwendung der am Beginn des Versuchs aufgezeichneten Maximalkraft bestimmt. Der kinetische Reibungskoeffizient wird unter Verwendung der mittleren Kraft bestimmt, die eine lange Zeit in dem Versuch aufgezeichnet wurde.

Oberflächenrauigkeit durch Interferometer:

Die Oberflächenrauigkeit wird auf einem speziell konstruierten Instrument unter Verwendung der Prinzipien der Laserlichtinterferometrie gemessen. ¹/&sub4; Inch (1,27 cm) breite mal 6 Inch (15,24 cm) lange Proben werden aus der Folie ausgeschnitten und mit Metall dampfbeschichtet. Das System tastet, wie konfiguriert, eine etwa 230 um breite mal 365 um lange Fläche ab. Ein 3-dimensionales Bild der abgetasteten Fläche wird erzeugt. Die statistischen Parameter der Oberfläche werden ebenfalls von dem zweckbestimmten Computer des Instruments berechnet. Normalerweise werden zwei Mittelwerte "Ra" und "Rq", die beide den Fachleuten der Oberflächenprofilometrie bekannt sind, angegeben. Ra ist die arithmetische mittlere Höhe der Abweichungen von der hypothetischen mittleren Ebene auf der Folienoberfläche. Rq ist die geometrische mittlere Höhe der Abweichungen von derselben Ebene.

Oberflächenrauigkeit durch Rodenstock:

In einigen Fällen erwiesen sich Folien der vorliegenden Erfindung als so rau, dass sie außerhalb des verwendbaren Bereiches des vorstehenden Interferometers lagen. Somit wurde ein zweites Verfahren unter Verwendung des Oberflächenanalysengeräts RM600 von Rodenstock, ein im Handel erhältliches Instrument, angewendet. Der Rodenstock ist ein berührungsfreier Oberflächen"taster", der die Probe entlang einer 5 mm langen Linie abtastet und nicht eine rechtwinklige Fläche sondiert und nach dem Prinzip der dynamischen Refokussierung eines Laserstrahls auf die bewegte Folienoberfläche arbeitet. Proben für den Rodenstock müssen ebenfalls dampfbeschichtet sein. Das Rodenstock-Verfahren berechnet auch Ra und Rq, wobei es jedoch aufgrund der Art und Weise, wie die Werte gesammelt, gefiltert und analysiert werden, für dieselbe Probe durchweg höhere Werte als das Interferometer ergibt. Somit können Ra- und Rq-Werte aus den zwei Instrumenten nicht zweckdienlich verglichen werden.

BEISPIELE 1-24

Die Beispiele 1 bis 17 und Beispiel 24 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele zeigen die Fähigkeit zur Coextrusion von PEN und PET zu Mehrschichtgeweben mit verschiedenen Kombinationen der Grenzviskositäten mit irgendeinem Polymer auf den zwei Folienoberflächen über den ganzen Bereich der relativen Zusammensetzung.
Mehrere Gewebe aus PEN und PET wurden durch Coextrusion gegossen. Die Gewebe bestanden aus wechselnden PEN- und PET-Schichten (in der Regel insgesamt 29), die von der Goodyear Chemical Co., Akron, Ohio, erhalten wurden. In jedem Gewebe bestanden die zwei Oberflächenschichten (die 1. und 29.) aus demselben Polymer. Wie in Tabelle 1 gezeigt, bestanden bei einigen Coextrusionen beide Oberflächenschichten aus PEN, während bei anderen beide Oberflächenschichten aus PET bestanden.
In den Experimenten wurden für jedes Harz mehrere verschiedene Molekulargewichte verwendet, was sich in den in Tabelle 1 angegebenen Werten für die Grenzviskosität widerspiegelt. Die Polymere wurden auf getrennten Einschneckenextrudern mit 1³/&sub4;" (4,4 cm) extrudiert. PEN wurde bei etwa 293ºC extrudiert, und PET wurde bei etwa 282ºC extrudiert. Der Durchsatz jedes Extruders wurde auf den Bereich von 5,22 kg/h (1,45 · 10&supmin;³) bis etwa 43,5 kg/h (1,2 · 10&supmin;²) eingestellt, um die in Tabelle 1 gezeigten Polymerverhältnisse zu erreichen. Es wurde eine Folie, die modulare Coextrusionseinsätze akzeptiert, mit einem Einsatz verwendet, der für eine Coextrusion mit 29 Schichten normiert war. Die Düse wies eine Öffnung mit einem Durchmesser von 12 Inch (30,48 cm) auf und wurde bei etwa 282ºC gehalten. Die Extrudate wurden auf eine gekühlte, bei 22ºC gehaltene Walze gegossen, um die Gussgewebe auf einen festen, amorphen Zustand abzuschrecken. Die abgeschreckten Gussgewebe waren etwa 12-13 mil dick. TABELLE 1

BEISPIELE 25-35

Die Beispiele 25 bis 35 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele zeigen, verglichen mit der PEN-Monoschicht, die Erhöhung des Moduls und der Streckverhältnisse der Mehrschichtfolien.
Die in den vorstehenden Beispielen 1-2 hergestellten Gussgewebe wurden unter Verwendung einer biaxialen Folienstreckvorrichtung im Labor gestreckt. Die Streckvorrichtung war ein maßgefertigtes Instrument, das einen Pantographenmechanismus verwendet, der dem in kommerziellen Instrumenten dieser Art gefundenen, wie den von T. M. Long Co. erhältlichen Folienstreckvorrichtungen, entspricht. Eine quadratische Probe des Gussgewebes wurde mit einem Gitterlinienmuster markiert und dann im Inneren der Folienstreckvorrichtung befestigt, wobei die Temperatur im Inneren der Streckvorrichtung bei oder ganz knapp unter 100ºC lag. Die Temperatur wurde schnell auf 150ºC erhöht, und die Probe wurde, gemessen ab dem Beginn der Temperaturerhöhung, 45 Sekunden gehalten. Die Probe wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 100%/s, bezogen auf die ursprüngliche Messlänge der Probe, gleichzeitig und gleichartig in Maschinenrichtung und in Querrichtung gestreckt. Die Messlänge ist als der Abstand zwischen gegenüberliegenden Spannkopfpaaren definiert, der zwischen ihren sich am nächsten liegenden Punkten gemessen wurde. Die Streckkammer wurde dann geöffnet, und die Probe wurde durch Blasen von Kaltluft über ihre Oberfläche abgeschreckt und anschließend entfernt.
Die Streckverhältnisse für gestreckte Proben wurden als das nominale Streckverhältnis und das tatsächliche Streckverhältnis bestimmt. Das "nominale Streckverhältnis" bezieht sich auf die Endlänge der Probe dividiert durch die Messlänge, die durch den Spannkopfabstand festgelegt war. Das "tatsächliche Streckverhältnis" bezieht sich auf die analoge Zahl und wurde durch die Verschiebung der Mittelmarkierungen des auf die Probe gedruckten Gitterlinienmusters gemessen. Der durchweg in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck "biaxiales Streckverhältnis" bezieht sich auf das nominale Streckverhältnis (in jeder Richtung) für ein gleichzeitiges Strecken gleicher Größenordnung in jeder Richtung. Die tatsächlichen Streckverhältnisse und die Modulwerte, die ohne Bezugnahme auf die Maschinenrichtung oder Querrichtung angegeben wurden, sind Mittelwerte für die zwei Richtungen.
Aus den in Beispiel 1 (100% PEN) und 2 (20% PET, 80% PEN) hergestellten Gussgeweben wurden Proben hergestellt. Diese Proben wurden auf verschiedene biaxiale Streckverhältnisse gestreckt, bis ein Streckverhältnis gefunden war, bei dem sich ein Strecken der Probe ohne Beschädigung als schwierig erwies. Die resultierenden gestreckten Folien wurden zur Bestimmung ihrer Young-Module einem Zugversuch unterzogen. Die Ergebnisse dieser Streckexperimente sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2
Diese Ergebnisse sind in Fig. 2 graphisch dargestellt. Fig. 2 zeigt, dass jede Zusammensetzung ein monoton zunehmendes Young-Modul entwickelt, während das gleichzeitig biaxiale Streckverhältnis erhöht wird. Bei einem bestimmten Streckverhältnis, das zu keiner Beschädigung der Probe führt, zeigt PEN ein höheres Modul als die Mehrschichtfolie aus PET : PEN, 20 : 80, ein Ergebnis, das in Anbetracht der Tatsache, dass von PEN bekannt ist, dass es ein Polymer mit einem höheren Modul als PET ist, erwartet werden kann. Das Mehrschichtgussgewebe kann jedoch unerwarteterweise, verglichen mit monolithischem PEN, ohne Beschädigung der Probe auf ein viel höheres Streckverhältnis gestreckt werden. Folglich zeigte sich, dass das Modul der Mehrschichtfolie schließlich das der PEN-Folie übertrifft, die nur bis zu einem niedrigeren Streckverhältnis streckbar ist.

BEISPIELE 36-44

Die Beispiele 36 bis 44 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele zeigen die Wirkung des PEN : PET-Verhältnisses auf die Streckbarkeit und das Modul.
Die Experimente wurden zur Bestimmung des höchsten Streckverhältnisses, auf das die Gussgewebe der Beispiele 1-9 bei den Bedingungen der Beispiele 25-35 gestreckt werden können, durchgeführt. Das Zerreißen einer Folie während des Streckens ist ein statistisches Ereignis, so dass sich verschiedene Proben, die aus einem bestimmten Gussgewebe ausgeschnitten wurden, vor dem Zerreißen auf unterschiedliche Maße strecken. Für den Zweck dieser Beispiele wurde das Streckverhältnis in Inkrementen von 0,25 Einheiten des nominalen Streckverhältnisses untersucht, bis ein Verhältnis gefunden war, bei dem die Probe während des Streckens riss. Dieser Vorgang wurde bis zur Aufzeichnung von drei aufeinander folgenden Probenbeschädigungen oder bis zum Strecken von zwei Proben ohne Zerreißen wiederholt. Der höchste Wert des Streckverhältnisses, bis zu dem ein Streckexperiment ohne Zerreißen der Probe beendet und wiederholt werden konnte, wird als das höchste, biaxiale Streckverhältnis (UBSR) bezeichnet. Entsprechende tatsächliche Streckverhältnisse wurden wie in den Beispielen 25-35 durch Verschiebung von Tintenmarkierungen bestimmt.
Am UBSR jeder Zusammensetzung wurden die Proben zur Bestimmung ihrer Young-Module einem Zugversuch unterzogen. Einige dieser Folien wurden auch in Metallrahmen eingespannt und in einem Ofen heißfixiert. Man ließ den Ofen bei 235ºC äquilibrieren, die Tür wurde schnell geöffnet, die gerahmte Probe hineingelegt, und die Tür sofort geschlossen. Die Probe wurde 30 Sekunden in dem Ofen belassen und dann entfernt. Diese heißfixierten Proben wurden hinsichtlich ihres Young-Moduls ebenfalls einem Zugversuch unterzogen. Die Ergebnisse des USBR, Moduls und Heißfixierungsmoduls sind in tabellarischer Form in Tabelle 3 und graphisch in den Fig. 3 und 4 gezeigt. TABELLE 3
Wie in Tabelle 3 und Fig. 3 gezeigt, variiert das UBSR mit einem Maximalwert nahe einer Zusammensetzung aus 70 bis 80% PEN gleichmäßig mit der Zusammensetzung der Gussgewebe der Beispiele 1-9. Für Mehrschichtproben, die aus mindestens etwa 60% PEN bestehen, sind diese Werte etwa so hoch oder höher als die, die mit aus 100% PEN bestehenden Proben beobachtet wurden. Da von PET selbst bekannt ist, dass es im allgemeinen weniger als PEN streckbar ist, ist es ein unerwartetes Ergebnis, dass sich die Mehrschichtfolien der zwei Polymere zu höheren Verhältnissen als jedes Polymer allein strecken sollten.
Tabelle 3 und Fig. 4 zeigen deutlich, dass die Abhängigkeit des Moduls von der Zusammensetzung, wenn es bei dem UBSR gemessen wurde, dem allgemeinen Modell folgt, dass das Modul nahe einer Zusammensetzung von 80% PEN am höchsten ist, und dass eine beliebige dieser Mehrschichtzusammensetzungen mit mindestens etwa 70% PEN ein Modul aufweisen kann, das dem von 100% PEN entspricht oder größer ist. Da von PET allgemein bekannt ist, dass es ein Polymer mit einem niedrigeren Modul als PEN ist, ist es besonders unerwartet, dass die Mehrschichtfolien der zwei Polymere höhere Young-Module als die von entweder PEN oder PET allein aufweisen sollten. Tabelle 3 und Fig. 4 veranschaulichen auch die Wirkung des Heißfixierens zur Verbesserung des Moduls einer beliebigen der Folien.

BEISPIELE 45-57

Die Beispiele 45 bis 57 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die lineare Abhängigkeit des Moduls der Mehrschichtzusammensetzungen von (% PEN) und dem tatsächlichen Streckverhältnis.
Aus den Gussgeweben der Beispiele 3-6 wurden weitere Proben hergestellt. Diese wurden auf biaxiale Streckverhältnisse von 3,5 oder höher gestreckt, und ihre Module wurden wie vorstehend bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Die Werte aus den Beispielen 25-57 wurden vereinigt und einem mathematischen Modell angepasst, vorausgesetzt, dass das Modul sowohl von der Zusammensetzung (% PEN) als auch vom tatsächlichen Streckverhältnis linear abhängt. TABELLE 4
Das Ergebnis der mathematischen Anpassung ist in Fig. 5 und 6 graphisch gezeigt. Es ist sofort offensichtlich, dass die Werte durch ein lineares Modell gut angepasst sind. Das Modell ergibt auch vernünftige Werte für mehrere Grenzfälle. Somit zeigt Fig. 5, dass das Modell ein Modul für reines PET, das auf ein Streckverhältnis von 4,0 biaxial ausgerichtet wurde, voraussagt, das ungefähr 760 kpsi (5,24 · 10&sup6; kPa) beträgt. Dieser Wert ist mit denen vergleichbar, die bei durch herkömmliche industrielle Verfahren hergestellten PET-Folien beobachtet wurden. Das Modell sagt auch ein Modul für reines PEN voraus, das auf ein Streckverhältnis von 5,0 biaxial ausgerichtet wurde, das ungefähr 1070 kpsi (7,38 · 10&sup6; kPa) beträgt und mit den Werten vergleichbar ist, die bei im Handel erhältlichen PEN-Folien beobachtet wurden. Fig. 6, die eine breitere Ansicht desselben Modells darstellt, zeigt, dass die Modulwerte bei einem Streckverhältnis von 1,0 ungefähr 260 kpsi (1,79 · 10&sup6; kPa) und 350 kpsi (2,41 · 10&sup6; kPa) für PET beziehungsweise PEN betragen. Diese Werte sind auch vernünftig mit denen vergleichbar, die für reine Proben der fraglichen Polymere in ihren ungestreckten Zuständen beobachtet wurden.
Diese Ergebnisse beinhalten, dass die Annahmen des Modells vernünftig sind, und dass die Extrapolationen der anderen Geraden mit konstantem Streckverhältnis in Fig. 6 ebenfalls von Bedeutung sind. Dies lässt darauf schließen, dass der Beitrag der PET- Schichten zum Gesamtmodul der Mehrschichtfolien, die auf Streckverhältnisse von 5,5 gestreckt wurden, etwas mehr als 1000 kpsi (6,9 · 10&sup6; kPa) beträgt. Es muss angemerkt werden, dass eine freistehende PET-Monoschichtfolie durch bekannte kommerzielle Verfahren typischerweise nicht in jeder Richtung auf so hohe Streckverhältnisse wie 5,5 gestreckt werden kann, und dass das Modul der durch diese Verfahren hergestellten PET- Folie nicht in jeder Richtung Werte von mehr als 1000 kpsi (6,9 · 10&sup6; kPa) erreicht.
Daher beinhalten die in diesen Beispielen erzielten Ergebnisse und der Erfolg des linearen Modells bei der Voraussage der beobachteten Ergebnisse, dass die PET-Schichten innerhalb der Mehrschichtfolien zu viel höheren Streckverhältnissen streckbar sind, als in herkömmlichen Verfahren erzielt werden können, und Module besitzen, die weit über denen mit herkömmlichen PET-Folien erreichbaren liegen. Ein "Beitrag" der PET-Schicht zum Gesamtmodul der Folie von über 1000 kpsi (6,9 · 10&sup6; kPa) wie auch die Streckbarkeit von PET-Schichten auf Streckverhältnisse von 5,5 ist ein besonders überraschendes Ergebnis.

BEISPIELE 58-61

Die Beispiele 58 bis 61 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele zeigen die Dimensionsstabilität der Folien der vorliegenden Erfindung.
Durch gleichzeitiges und gleichartiges Strecken in beiden Richtungen auf der Folienstreckvorrichtung im Labor wurden Proben von Mehrschichtfolien aus den Gussgeweben 1, 2, 3 und 9 hergestellt. Die Bedingungen sind in Tabelle 5 angegeben. Die für jedes Gussgewebe gewählten Streckverhältnisse lagen bei den gewählten Strecktemperaturen bei oder nahe dem USBR. Die Folien wurden wie in den Beispielen 36-40 auf Rahmen heißfixiert. Der CTE, CHE und die Schrumpfung bei 80ºC/3 Tage wurden an diagonal ausgeschnittenen Proben gemessen, um die Wirkungen der zwei Richtungen zu mitteln. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt. TABELLE 5
Die Ergebnisse geben deutlich die allgemein bekannte bessere Dimensionsstabilität von PEN gegenüber PET wieder. Ferner zeigen die Ergebnisse auch, dass die Mehrschichtfolien sogar gegenüber der reinen PEN-Folie etwas verbesserte CTE-, CHE- und Schrumpfungswerte zeigen, die ungefähr denen entsprechen, die aus einer Interpolation, bezogen auf die Zusammensetzung, zwischen den Werten der PET- und PEN-Folien erzielt wurden.

BEISPIELE 62-88

Die Beispiele 62 bis 88 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Temperatur auf die Streckbarkeit und das Modul.
An Proben des Gussgewebes von Beispiel 2 wurden Streckexperimente durchgeführt, um die Wirkung der Temperatur auf die Streckbarkeit und das resultierende Modul zu bestimmen. Die verfolgten Verfahren entsprachen denen der vorstehenden Beispiele 36-44, außer dass die Temperatur auf 150ºC geändert wurde. Die UBSR-Werte wurden bei Temperaturen von 120 bis 180ºC bestimmt. In diesen Beispielen wird das UBSR nur bezogen auf das nominale Streckverhältnis ausgedrückt, um den Aufwand der Messung der tatsächlichen Streckverhältnisse zu sparen. Auch in diesen Beispielen wurden Streckverhältnisbedingungen verfolgt, bis fünf (und nicht drei) aufeinander folgende Probenbeschädigungen aufgezeichnet waren. Somit sind die für das USBR angegebenen Werte, verglichen mit denen in den Beispielen 36-44, etwas höher.
Die verwendete Laborstreckvorrichtung ließ ein maximales Streckverhältnis von nur etwas mehr als 6,0 zu. Bei Temperaturen von 155 bis 175ºC zeigte sich, dass das UBSR über 6,0 lag, was beim Strecken bis zu diesem Grad durch das Fehlen zerrissener Proben bewiesen wurde. Daher wurde das etwas weniger streckbare Gussgewebe von Beispiel 5 ebenfalls geprüft, um die Temperaturwirkung genauer zu beurteilen.
Das Young-Modul jeder auf ihr UBSR gestreckten Folie wurde durch eine Zugprüfung bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 und in Fig. 7-8 gezeigt. Es wurde beobachtet, dass alle Folien auf jeder Oberfläche ein fleckiges oder gebrochen "mattes" oder trübes Aussehen aufwiesen. TABELLE 6
Fig. 7 zeigt, dass das UBSR für die Mehrfachschicht aus 80% PEN ein Maximum bei einer Temperatur so zwischen 150 und 180ºC erreicht und am Hochtemperaturende des Bereiches steil abfällt. Es stellte sich heraus, dass das UBSR auch plötzlicher abfällt, wenn die Strecktemperatur unter 125ºC erniedrigt wird, was sehr nahe der Tg von PEN ist. Die Zusammensetzung mit 49% PEN zeigt eine ähnliche Abhängigkeit des UBSR von der Strecktemperatur, obwohl das UBSR bei sehr hohen Temperaturen, verglichen mit der Zusammensetzung mit 80% PEN, nach und nach abfällt.
Diese Wirkung kann teilweise auf die Kristallisation des PET vor dem Beginn des Streckens bei diesen hohen Temperaturen zurückgeführt werden. Im allgemeinen werden 170- 180ºC als der Temperaturbereich angesehen, in dem PET am schnellsten von dem amorphen Glas kristallisiert. Wenn PET in der Zusammensetzung mit 49% PEN mehr als die Gesamtmenge ausmacht, kann die Probe die Streckbeanspruchungen bei den höheren Temperaturen besser unterstützen. Es ist ebenfalls offensichtlich, dass die Zusammensetzung mit 49% PEN ein maximales UBSR bei 165-170ºC aufweist.
Wie in Fig. 8 gezeigt, steigt für die Zusammensetzung mit 80% PEN das Modul bei dem UBSR mit der Strecktemperatur bis zu dem Punkt, an dem die Maschinengrenzen weitere Messungen unmöglich machen. Das Modul der bei 150ºC hergestellten Folie betrug vor dem Heißfixieren mehr als 1000 kpsi (6,9 · 10&sup6; kPa), und die Kurve des Moduls als Funktion der Strecktemperatur zeigt keine Anzeichen einer Abflachung. Die Ergebnisse für die Zusammensetzung mit 49% PEN zeigen jedoch ein Maximum bei einer Strecktemperatur, die etwas niedriger ist als die des UBSR-Maximums. Somit liegt der optimale Strecktemperaturbereich für die Zusammensetzung mit 80% PEN ebenfalls wahrscheinlich in dem Bereich von 150-160ºC. Da der Glasübergang von PEN nur bei etwa 120-125ºC liegt, und der Glasübergang von PET viel niedriger liegt, ist die Bestimmung einer optimalen Strecktemperatur von 150-160ºC für Mehrschichtfolien ein überraschendes Ergebnis.

BEISPIELE 89-103

Die Beispiele 89 bis 100 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Anwendung des Zufuhrblockkonzepts der Mehrschichtcoextrusion für das PEN:PET-Polymerpaar.
Proben von PEN und PET wurden erhalten und wurden, PEN bei etwa 177ºC und PET bei etwa 149ºC, unter trockenem Stickstoff getrocknet. Die verwendeten PEN-Harze wiesen mehrere verschiedene Molekulargewichte auf, die durch die Grenzviskosität (IV) gemessen wurden. Das PET-Harz war Traytuf 8000C von Goodyear mit einer IV von 0,80. Für PEN wurde ein Extruder mit 1³/&sub4; Inch verwendet, und die Extrusionstemperatur betrug etwa 293ºC. Für PET wurde ein zweiter Extruder mit 1,75 Inch (4,4 cm) verwendet, und die Extrusionstemperatur betrug etwa 282ºC.
Die Harze wurden durch ein Zufuhrblockverfahren coextrudiert. Somit wurden die Schmelzströme aus den zwei Extrudern über Halsröhren mit einem Durchmesser von ³/&sub4;", die für PEN und PET bei etwa 293ºC beziehungsweise 266ºC gehalten wurden, zum Zufuhrblock weitergeleitet. Es wurde ein modularer Zufuhrblock mit einem Einsatz für zwei wechselnde Komponenten und 29 Schichten verwendet. Der Zufuhrblock speiste eine typische Düse für Polyesterfolien mit einer Düsenöffnung mit einem Durchmesser von 12 Inch (30,5 cm). Der Ausgang des Zufuhrblocks war mit dem Düseneinlass über einen graduellen Adapter mit einem quadratischen bis zu einem runden Fließkanalprofil verbunden.
Der Zufuhrblock, der Adapter und die Düse wurden alle bei etwa 282ºC gehalten. Das Extrudat wurde auf eine bei etwa 18ºC gehaltene Kühlwalze gegossen, und eine elektrostatische Befestigung wurde verwendet. Der kombinierte Gesamtdurchsatz wurde entweder bei etwa 60 lb/h (7,5 · 10&supmin;³ kg/s) oder 90 lb/h (1,1 · 10&supmin;² kg/s) gehalten. Das PEN : PET-Verhältnis wurde von etwa 80 : 20 bis etwa 50 : 50 variiert. Der Zufuhrblock wurde so eingestellt, dass die äußersten Schichten in einigen Experimenten PET und in anderen PEN waren. Die Gussgewebedicke wurde durch die Geschwindigkeit der Kühlwalze auf etwa 12- 13 mil reguliert. In einigen Experimenten wurden der 2. und 28. Austrittsspalt des Zufuhrblocks verschlossen, um einen Fluss mit 25 Schichten zu erzeugen, wobei die äußersten Schichten eine doppelte Dicke aufwiesen.
Die Gussfolien wurden vor jedem Strecken hinsichtlich charakteristischer, rheologisch bedingter Fließfehlermuster bewertet und als "gut", "grenzwertig" oder "schlecht" beurteilt. "Gute" Gussgewebe zeigten Muster ohne Fließfehler, "grenzwertige" Gewebe zeigten Muster mit kleineren, kosmetischen Fließfehlern und "schlechte" Gewebe zeigten Muster mit deutlichen Fließfehlern. Tabelle 7 enthält die Bedingungen der einzelnen Experimente und die Ergebnisse der Bewertungen. TABELLE 7
Diese Ergebnisse zeigen, dass mit der verwendeten Zufuhrblockanordnung die Verwendung eines PEN-Harzes mit einer IV unter 0,52 nötig war, um mit einem PET-Harz mit einer IV von 0,80 annehmbare Mehrschichtgussgewebe herzustellen, ungeachtet dessen, welches Polymer auf den Oberflächenschichten verwendet wurde. In den nachfolgenden Experimenten auf kontinuierlichen Folienanlagen wurden derselbe Zufuhrblock und dieselbe Düse verwendet. Da die mechanischen Eigenschaften von PEN mit einer IV unter eine Höhe von etwa 0,53 abnehmen, kann ein Vergleich der Eigenschaften zwischen vorstehenden und nachstehenden Beispielen irreführend sein.

BEISPIELE 104-105

Die Beispiele 104 und 105 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der IV auf die Streckbarkeit.
Aus den Gussgeweben von Beispiel 3 (für Beispiel 104) und Beispiel 11 (für Beispiel 105) wurden Proben für Streckexperimente hergestellt. Diese Gussgewebe wurden ausgewählt, da der einzige deutliche Unterschied zwischen ihnen die IV der verwendeten Harze war. Das Gussgewebe von Beispiel 3 bestand aus PEN mit einer IV von 0,57 und PET mit einer IV von 0,80. Das Gussgewebe von Beispiel 11 bestand aus PEN mit einer IV von 0,50 und PET mit einer IV von 0,72. Jedes Gussgewebe wies PET als äußerste Schichten auf und bestand aus etwa 70% PEN.
Für jedes Gussgewebe wurde das UBSR wie in den Beispielen 50-76 bei 150ºC bestimmt. In Beispiel 104 wurde das UBSR zu 5,75 bestimmt. In Beispiel 105 wurde ein Wert von S,25 bis 5,50 erhalten. Somit stellte sich heraus, dass die Harze mit einer höheren IV die Wirkung der erhöhten Streckbarkeit fördern.

BEISPIELE 106-111

Die Beispiele 106 bis 111 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Gussgewebequalität auf die Streckbarkeit.
Aus den Gussgeweben von Beispiel 2 (für Beispiel 106) und Beispiel 90 (für Beispiel 107) wurden Proben für Streckexperimente hergestellt. Diese Gussgewebe wurden ausgewählt, da der einzige deutliche Unterschied zwischen ihnen war, dass das Gewebe von Beispiel 2 unter Verwendung der Mehrschichtdüse hergestellt wurde, während das Gewebe von Beispiel 90 unter Verwendung des rheologisch weniger "verzeihenden" Mehrschichtzufuhrblocks hergestellt wurde. Somit umfasste das Gewebe von Beispiel 90 rheologisch bedingte Oberflächenfehler, was durch die Bewertung seines Gussgewebes mit "schlecht" in Tabelle 7 wiedergegeben wurde. Jedes Gussgewebe bestand aus 80% PEN und wies PET als äußerste Schichten auf. Die in dem Gewebe verwendeten Harze wiesen ebenfalls ähnliche IV-Werte auf.
Für jedes Gussgewebe wurde das UBSR wie in Beispielen 62-88 bei 150ºC bestimmt. In Beispiel 106 wurde das UBSR zu 6,00 bestimmt, die physikalische Grenze der Streckmaschine. In Beispiel 107 wurde ein UBSR von 5,25 erhalten. Somit stellte sich heraus, dass die rheologisch bedingten Fehler die erhöhte Streckbarkeit der Folien negativ beeinflussen.
Aus den Gussgeweben von Beispiel 91 (für Beispiel 108) und Beispiel 92 (für Beispiel 109) wurden Proben für Streckexperimente hergestellt. Diese Gussgewebe wurden ausgewählt, da sie zusammen mit dem Gussgewebe von Beispiel 90 (Beispiel 107) eine Reihe bilden, in der die einzigen deutlichen Unterschiede die IV-Werte der verwendeten PEN-Harze und folglich die Qualität der Gussgewebeoberfläche sind. Das Gussgewebe von Beispiel 90 enthielt PEN mit einer IV von 0,570, und aufgrund der rheologisch bedingten Fehler wurde die Oberflächenqualität mit "schlecht" bewertet. Das Gussgewebe von Beispiel 91 enthielt PEN mit einer IV von 0,520, und die Oberflächenqualität wurde ebenfalls mit "schlecht" bewertet. Das Gussgewebe von Beispiel 92 enthielt PEN mit einer IV von 0,473, und die Oberflächenqualität wurde mit "gut" bewertet. Jedes Gussgewebe wies PET als äußerste Schichten auf und bestand aus etwa 80% PEN.
Für jedes Gussgewebe wurde das UBSR, wie in den Beispielen 62-88 beschrieben, bei 150ºC bestimmt. In Beispiel 107 betrug das UBSR 5,25, wie vorstehend angegeben. In Beispiel 108 wurde ein Wert von 5,75 erhalten. In Beispiel 109 wurde ein Wert von 6,00 (Grenze der Streckmaschine) erhalten. Da die Wirkung der IV des Harzes, die durch die Beispiele 104-105 gezeigt wurde, UBSR-Werte voraussagt, die dieser Reihenfolge entgegengesetzt sind, wird durch diese Beispiele gezeigt, dass die Oberflächenqualität ein sogar noch wichtigerer Faktor zur Förderung der erhöhten Streckbarkeit in den Mehrschichtfolien ist.
Aus den Gussgeweben von Beispiel 96 (für Beispiel 110) und Beispiel 99 (für Beispiel 111) wurden Proben für Streckexperimente hergestellt. Diese Gussgewebe wurden ausgewählt, da die einzigen deutlichen Unterschiede zwischen ihnen die IV-Werte der verwendeten PEN-Harze und folglich die Qualität der Gussgewebeoberfläche sind. Zusammen unterscheiden sie sich von der Reihe der Beispiele 107-109 dadurch, dass sie 25 wechselnde Schichten, wobei die äußersten Schichten doppelt dick sind, und nicht 29 wechselnde Schichten gleicher Dicke aufweisen.
Das Gussgewebe von Beispiel 96 enthielt PEN mit einer IV von 0,570, und die Oberflächenqualität wurde aufgrund der durch die Fließfähigkeit bedingten Fehler mit "schlecht" bewertet. Das Gussgewebe von Beispiel 99 enthielt PEN mit einer IV von 0,485, und die Oberflächenqualität wurde mit "gut" bewertet. Jedes Gussgewebe wies PET als äußerste Schichten auf und bestand aus etwa 80% PEN. Für jedes Gussgewebe wurde das UBSR, wie in den Beispielen 62-88 beschrieben, bei 150ºC bestimmt. In Beispiel 110 betrug das UBSR 5,50. In Beispiel 111 wurde ein Wert von 6,00 (Grenze der Streckmaschine) erhalten. Von der schädlichen Wirkung auf die Streckbarkeit, die durch die Beispiele 107-109 dargestellt wurde, wird deutlich gezeigt, dass sie auch weiterhin für diese Folien zutrifft, obwohl sie mit doppelt dicken Oberflächenschichten hergestellt wurden.
Die Ergebnisse der Beispiele 107 und 110 wurden weiter verglichen. Das höhere UBSR im Fall von Beispiel 110 (5,50 gegenüber 5,25) deutet darauf hin, dass sich aus der Bereitstellung doppelt dicker Oberflächenschichten auf den Mehrschichtfolien eine vorteilhafte Wirkung auf die Streckbarkeit von sekundärer Bedeutung ergibt.

BEISPIELE 112-113

Die Beispiele 112 und 113 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der IV von PEN auf das Modul.
Das Modul wurde für die Folien bestimmt, die in den Beispielen 108 und 109 (Beispiel 112 beziehungsweise 113) auf ihr UBSR bei 150ºC gestreckt wurden. In Beispiel 112 zeigte sich, dass das Modul bei einem biaxialen Streckverhältnis von 5,75 1000 kpsi (6,90 · 10&sup6; kPa) betrug. Für Beispiel 113 wurde das Modul bei einem biaxialen Streckverhältnis von 6,00 zu 946 kpsi (6,52 · 10&sup6; kPa) bestimmt. Es stellte sich heraus, dass das PEN-Harz mit der höheren IV zur Förderung eines höheren Moduls vorteilhaft ist, wobei es in diesem Fall sogar einen Nachteil in der Streckbarkeit behebt.

BEISPIELE 114-117

Die Beispiele 114, 115 und 117 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele zeigen die Wirkung der Wahl des Oberflächenpolymers und des Kristallinitätsgrades von PET auf die Durchsichtigkeit und Reibungseigenschaften von PEN/PET-Mehrschichtfolien. Die Beispiele veranschaulichen auch das Verhalten von Folien, in denen die PET-Schichten "eingespannt" sind.
Aus den Gussgeweben von Beispiel 1 (PEN-Monoschicht), 3 (71% PEN mit PET als "Oberflächen"polymer), 18 (71% PEN mit PEN als "Oberflächen"polymer) beziehungsweise 9 (PET-Monoschicht) wurden Proben für die Beispiele 114-117 hergestellt. Die ersten drei Proben wurden bei ähnlichen Bedingungen wie denen der Beispiele 25-35 und bei einer Strecktemperatur von 150ºC auf biaxiale Streckverhältnisse von 5,0 gestreckt. Die vierte Probe, die reines PET ist, wurde bei 60ºC in der Streckvorrichtung befestigt und bei 100ºC auf ein biaxiales Streckverhältnis von 4,0 gestreckt. Die Beispiele Nr. 114 (PEN), Nr. 116 (71% PEN mit PEN als "Oberflächen"polymer) und Nr. 117 (PET) ergaben jeweils visuell durchsichtige Folien ohne Schleierbildung, während Beispiel Nr. 115 (71% PEN mit PET als "Oberflächen"polymer) Folien mit einem fleckigen Schleier wie in den Beispielen 62-88 ergab. Alle Mehrschichtfolien, sogar die als "durchsichtig" bezeichneten, zeigten höchstwahrscheinlich aufgrund der Nähe der Dicke der einzelnen Schichten der gestreckten Folien zu den Wellenlängen des sichtbaren Lichts ein leicht irisierendes Aussehen.
Es wurde auch beobachtet, dass die Proben von Beispiel Nr. 115 gleitfähig sind, wenn sie übereinander gefaltet und gegeneinander gerieben wurden. Im Gegensatz dazu "blockieren" sich die PEN- und PET-Folien (Beispiele Nr. 114 und 117) hartnäckig selbst und sind beim Aneinanderreiben sehr schwer zu verschieben. Überraschenderweise zeigte die Mehrschichtfolie mit den PEN-Außenschichten (Beispiel Nr. 116) ein Reibungsverhalten zwischen diesen zwei Extremen.
Ohne an einer beliebigen Theorie festhalten zu wollen, wird angenommen, dass im Fall von Mehrschichtfolien die erhöhte Temperatur von 150ºC, die zum Strecken von PEN erforderlich ist, eine Kristallisation der PET-Schichten während des Vorwärmens vor dem Streckbeginn verursacht. Im Fall von Folien mit PET als äußerste Schichten wird angenommen, dass die kristallisierten PET-Oberflächenschichten während des Streckschritts zerreißen, was "Inseln" aus fleckigen Schleiern auf der gestreckten Folie zurücklässt. Überraschenderweise wird keine Unregelmäßigkeit oder Schleierbildung beobachtet, wenn PEN als äußerste Schichten dient. Es wird angenommen, dass die PET-Schichten noch während des Vorwärmens kristallisieren, dass sich jedoch das PET ohne Beschädigung aus dem kristallinen Zustand streckt, wenn es zwischen den PEN-Schichten eingeschlossen ist.

BEISPIELE 118-121

Die Beispiele 118 und 120 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung des Oberflächenpolymers auf die Streckbarkeit und das Modul.
Aus den Gussgeweben von Beispiel 99 (für die Beispiele 118 und 120) und Beispiel 103 (für die Beispiele 119 und 121) wurden Proben für Streckexperimente hergestellt. Diese Gussgewebe wurden in Anbetracht der Tatsache ausgewählt, dass der einzige deutliche Unterschied zwischen ihnen die Identität des Polymers in den zwei äußeren Oberflächenschichten war. Das Gussgewebe von Beispiel 99 wies 25 Schichten auf, wobei PET beide Außen- oder Oberflächenschichten bildete, während das Gussgewebe von Beispiel 103 25 Schichten aufwies, wobei PEN beide Oberflächenschichten bildete. Jede Probe bestand aus etwa 80% PEN.
Für jedes Gussgewebe wurde das UBSR, wie in den Beispielen 62-88 beschrieben, sowohl bei 150 als auch bei 145ºC bestimmt. Die bei 145ºC durchgeführten Beispiele wurden durchgeführt, um einen Unterschied in der Streckbarkeit zwischen den zwei Gussgeweben zu beseitigen, da von beiden nachgewiesen wurde, dass sie bei 150ºC bis zur Maschinengrenze streckbar waren. Für die Folien, die bei 150ºC auf dasselbe nominale Streckverhältnis gestreckt wurden, wurde das tatsächliche Streckverhältnis durch die Verschiebung von Tintenmarkierungen bestimmt. Das Modul wurde ebenfalls bestimmt. Beide wurden als Werte angegeben, die über MD und TD gemittelt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt. TABELLE 8
Diese Ergebnisse zeigen, dass die Streckunterschiede aufgrund ausschließlich der Wahl des Polymers der Oberflächenschicht zwischen sonst identischen Gussgeweben klein sind. Es stellte sich heraus, dass Oberflächenschichten aus PEN eine leicht erhöhte Streckbarkeit, ein einheitlicheres Strecken (d. h. ein tatsächliches Streckverhältnis, das näher am nominalen Wert liegt) und ein etwas höheres Modul fördern. Wie in den Beispielen 114- 117 waren die Folien mit äußeren Schichten aus PEN ebenfalls durchsichtig, während die Folien mit PET-Oberflächen ungleichmäßige Flecken aus grauen Schleiern aufwiesen.
Die Anordnung des PET mit niedrigerer Tg als Oberflächenschichten stellt einige praktische Herausforderungen an ein kontinuierliches Verfahren, besonders an ein Längsausrichtungsgerät oder einen Spannrahmen, dar, in dem die Folie über ihre Breite oder an den Kanten mit Metallteilen in Kontakt gebracht wird, die auf eine Temperatur erwärmt wurden, die zum Strecken des PEN mit höherer Tg genügend hoch war. Da die Ergebnisse dieser Beispiele keinen Vorteil in der Anordnung des PET als Oberflächenschichten zeigen, verwenden alle nachfolgenden Beispiele Konstruktionen mit "PEN-Oberflächen".

BEISPIELE 122-124

Die folgenden Beispiele zeigen die Herstellung der Folie der vorliegenden Erfindung auf kontinuierliche Art und Weise auf einer Folienanlage.
Ein PEN-Harz mit einer IV von 0,50 wurde hergestellt und bei etwa 149ºC getrocknet. Ein PET-Harz (Traytuf 8000C von Goodyear) mit einer IV von 0,80 wurde erhalten und bei etwa 135ºC getrocknet. Das PEN wurde bei einer Temperatur von etwa 293ºC auf einem Einschneckenextruder mit 2¹/&sub2;" extrudiert, wobei die Ausrüstung nach dem Extruder in dem PEN-Schmelzzug bei etwa 282ºC gehalten wurde. Das PET wurde bei einer Temperatur von etwa 277ºC auf einem Einschneckenextruder mit 1³/&sub4;" extrudiert, wobei die Ausrüstung nach dem Extruder in dem PET-Schmelzzug bei etwa 266ºC gehalten wurde. Zur Kontrolle des Extrudatflusses wurden Zahnradpumpen verwendet. Beide Schmelzströme wurden durch Kerzenfilter mit einer Einstufung von 40 um und einem Durchmesser von 3/4 Inch filtriert und erwärmt, wobei isolierte Halsröhren verwendet wurden, um die Polymerschmelzen zum Zufuhrblock zu transportieren.
Es wurde derselbe Zufuhrblockeinsatz wie in den Beispielen 89-103 verwendet und wie vorstehend verschlossen, wobei sich eine Konstruktion mit 25 Schichten ergab, deren äußerste Schichten eine doppelte Dicke aufwiesen. Der Zufuhrblock wurde so gespeist, dass PEN als äußerste Schichten angeordnet war. Das PEN : PET-Verhältnis betrug 80 : 20 in Gewicht, und der Gesamtdurchsatz betrug etwa 130 lb/h. Es wurde dieselbe Foliendüse mit einem Durchmesser von 12" wie in den Beispielen 89-103 verwendet. Eine elektrostatische Befestigung wurde ebenfalls verwendet. Der Zufuhrblock wurde bei einer Temperatur von etwa 282ºC gehalten, und die Düse wurde bei einer Temperatur von etwa 288ºC gehalten. Die Gusswalze wurde bei einer Temperatur von etwa 52ºC gehalten. Die Geschwindigkeit der Gusswalze wurde so eingestellt, dass eine Dicke des Gussgewebes von 12 bis 13 mil bereitgestellt wurde.
Unter Verwendung eines "Längsausrichtungsgeräts" wurde das Gussgewebe zwischen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betriebenen Walzen in Maschinenrichtung gestreckt. Die langsamer betriebenen Walzen wurden bei etwa 138ºC gehalten, und nachfolgende Spannwalzen wurden bei etwa 143ºC gehalten. Das nominale Streckverhältnis in diesem Schritt, das durch den Geschwindigkeitsunterschied der betriebenen Walzen bestimmt wurde, betrug 1,30. Die schnelleren (kühlenden) Walzen wurden bei etwa 24ºC gehalten.
Die Folie wurde nachfolgend unter Verwendung eines Spannrahmens, der zu gleichzeitig biaxialem Strecken in der Lage ist, sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung gestreckt. Die Vorwärmung des Spannrahmenofens und die Streckzonen wurden beide bei etwa 163ºC gehalten. Die Vorwärmzone wies eine Länge von 9,8 Fuß (3,0 m) auf, wobei eine Verweilzeit in der Vorwärmzone von ungefähr 18 Sekunden bei diesen Bedingungen bereitgestellt wurde. Die Folie wurde ferner nominal (was durch die Spannkopfverschiebung gemessen wurde) auf Streckverhältnisse von 4,40 und 4,89 in Maschinenrichtung beziehungsweise in Querrichtung gestreckt. Die Streckzone wies eine Länge von 8,2 Fuß (2,5 m) auf, wobei eine Verweilzeit in der Streckzone von ungefähr 6 Sekunden bei diesen Bedingungen bereitgestellt wurde.
Die Folie wurde eingespannt in dem Spannrahmen heißfixiert. Die zwei Heißfixierungszonen des Spannrahmens wurden bei etwa 216 und 199ºC gehalten. Vor dem Herausnehmen aus den Klammern des Spannrahmens wurde die Folie in einer auf etwa 54ºC gehaltenen Kühlzone abgekühlt. Tintenmarkierungen wurden auf das Gussgewebe gezeichnet, um die tatsächlichen Streckverhältnisse im Zentrum des Foliengewebes zu messen. Die Endstreckverhältnisse betrugen 5,81 und 5,50 in Maschinenrichtung beziehungsweise in Querrichtung. Die Folie war trotz äußerer Schichten aus PEN überraschenderweise etwas trüb. Ferner wies die Folie dieses Beispiels wahrscheinlich aufgrund der geringeren Dicke und/oder der Ausrichtungsunterschiede entlang des Gewebes schwach gefärbte, in Maschinenrichtung laufende Streifen auf und war nicht über ihre gesamte Oberfläche leicht und einheitlich irisierend, wie es bei fast allen Proben von Mehrschichtfolien aus einer Laborstreckvorrichtung beobachtet wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Folie von Beispiel 122 sind in Tabelle 9 aufgeführt.
In Beispiel 123 wurde die schnelle Walze des Längsausrichtungsgeräts so eingestellt, dass ein Streckverhältnis von 1,34 bereitgestellt wurde. Die nominalen Streckverhältnisse des Spannrahmens in Maschinenrichtung und in Querrichtung betrugen 4,40 beziehungsweise 5,12. Alle anderen Bedingungen waren unverändert. Die Streckverhältnisse der fertigen Folie betrugen 5,99 und 5,95 in Maschinenrichtung beziehungsweise in Querrichtung, was durch die Verschiebung von Tintenmarkierungen gemessen wurde. Diese Folie war ebenfalls trüb und farbig gestreift. Die physikalischen Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 9 aufgeführt.
In Beispiel 124 wurden die Temperaturen in dem gleichzeitig biaxialen Spannrahmen geändert. Die anderen Bedingungen waren wie vorstehend. Bei Vorwärm- und Strecktemperaturen von etwa 168ºC beziehungsweise 149ºC des Spannrahmens wurden in Maschinenrichtung beziehungsweise in Querrichtung gemessene Streckverhältnisse von 6,14 und 6,11 erzielt. Diese Folie war weniger trüb als die zwei vorstehend beschriebenen. Die physikalischen Eigenschaften dieser Folie sind in Tabelle 9 aufgeführt. TABELLE 9
Diese Ergebnisse zeigen, dass es durch das beschriebene Verfahren möglich ist, die Folie der vorliegenden Erfindung auf kontinuierliche Axt und Weise auf einer Folienanlage herzustellen. Die Modulwerte jedoch, die niedriger als die in Beispiel 37 sind, und die CTE- Werte, die höher als die in Beispiel 60 sind, dienen zur Veranschaulichung, dass die in diesen drei Beispielen dargestellten Bedingungen nicht die optimalen Bedingungen sind, und dass von einem Fachmann vernünftigerweise erwartet werden kann, dass er diese Eigenschaften durch eine geeignete Einstellung der Verarbeitungsbedingungen verbessert.

BEISPIEL 125 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1-3

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Temperaturen des Längsausrichtungsgeräts und Spannrahmens auf die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
In Beispiel 125 wurde das Längsausrichtungsgerät mit erwärmten Walzen, die bei etwa 149 und 154ºC gehalten wurden, betrieben. Bei diesen Bedingungen entspannte sich das Gewebe offensichtlich, was nur durch eine Erhöhung des Streckverhältnisses auf 1,6 oder mehr korrigiert werden konnte. Somit konnte die Folie bei diesen Bedingungen nicht erfolgreich zu den niedrigeren Streckverhältnissen in Maschinenrichtung der früheren Beispiele gestreckt werden, konnte jedoch zu höheren Streckverhältnissen in Maschinenrichtung gestreckt werden.
In Vergleichsbeispiel 1 wurden die Temperaturen der Walzen in dem Längsausrichtungsgerät auf etwa 160-166ºC weiter erhöht. Bei diesen Bedingungen begann das Gewebe, an den Walzen zu haften, und es konnte keine gestreckte Folie hergestellt werden.
In Vergleichsbeispiel 2 wurden die Temperaturen der Vorwärm- und Streckzone des Spannrahmens bei etwa 177ºC gehalten. Bei diesen Bedingungen wurde das Gewebe durch die turbulente Luft in dem Spannrahmen beiseite geblasen und konnte nicht gestreckt werden.
In Vergleichsbeispiel 3 wurden die Temperaturen der Vorwärm- und Streckzone des Spannrahmens bei etwa 149ºC gehalten. Bei diesen Bedingungen wurde das Gewebe bei dem Versuch, es auf ähnliche Streckverhältnisse wie die in den vorstehenden Beispielen zu strecken, offensichtlich aus den Spannköpfen des Spannrahmens gezogen und konnte nicht erfolgreich gestreckt werden.

BEISPIELE 126-134

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Verfahrensparameter auf die thermische Schrumpfung der Folien.
Eine Reihe von Beispielen in Form eines konstruierten Experiments wurde durchgeführt, um nach Bedingungen zu suchen, bei denen die irreversible thermische Schrumpfung verringert werden kann. Die Bedingungen entsprachen denen des vorstehenden Beispiels 122 mit folgenden Ausnahmen: das PET-Harz wurde bei etwa 132ºC getrocknet. Der Gesamtdurchsatz bei 80 Gew.-% PEN betrug etwa 100 lb/h (1,26 · 10&supmin;² kg/s). Der Zufuhrblock wurde bei etwa 282ºC und die Düse bei etwa 288ºC gehalten. Die Temperatur der Heizwalzen auf dem Längsausrichtungsgerät wurde so eingestellt, dass ihre Leistung beim Erwärmen des Gewebes verbessert wurde, und wurde für die langsameren Walzen auf etwa 118ºC und für die Spannwalzen auf 124ºC eingestellt. Das Streckverhältnis in Maschinenrichtung in dem Längsausrichtungsgerät wurde auf 1,35 eingestellt. Die Streckverhältnisse in der Streckzone des Spannrahmens betrugen in Maschinenrichtung 4,40 und in Querrichtung 4,62, was durch Spannkopfverschiebung bestimmt wurde.
In diesen Beispielen wurden drei Verfahrensparameter variiert: (1) die Temperatur der ersten Heißfixierungszone (THS1); (2) die Temperatur der zweiten Heißfixierungszone (THS2); und (3) die Höhe der Entspannung, die durch Einstellung der Spannrahmenschienen in Querrichtung ermöglicht wurde.
Die Konstruktion des Spannrahmens ermöglicht ein Auseinanderfahren der zu verengenden Schienen zwischen dem Ausgang der Streckzone und dem Ausgang des Spannrahmens. Die Schienen wurden so eingestellt, dass das Streckverhältnis der Folie kontinuierlich abnahm, während sie die Heißfixierungszonen durchquerte. Der "Entspannungs"parameter wird als das Streckverhältnis in Querrichtung (SRREL) ausgedrückt, das durch die Spannkopfverschiebung bestimmt wurde, die auf den Stellungen am Eingang und Ausgang des Spannrahmens basiert. Somit werden niedrige Entspannungsgrade durch Werte von SRREL dargestellt, die näher an 4,62 liegen (höhere Werte).
Ein Entwurf mit Mittelpunkt und 23 Faktoren wurde durchgeführt. Die niedrigen und hohen Werte für die drei Verfahrensparameter waren wie folgt: THS1: 193 und 216ºC; THS2: 193 und 216ºC; SRREL: 4,49 und 4,23. Der Mittelpunkt wies Werte für die drei Parameter von 204ºC, 204ºC beziehungsweise 4,36 auf.
Alle Folien waren etwa 0,35 mil dick. Das "Roh"modul wurde durch Zugprüfung bestimmt. Die irreversible thermische Schrumpfung wurde unter Verwendung des vorangehend beschriebenen Versuchs bei 150ºC/15 min bestimmt. Jede dieser Messungen wurde sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung durchgeführt. Die Schleierbildung wurde ebenfalls gemessen. Jeder angegebene Wert ist der Mittelwert aus zwei Versuchen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10. TABELLE 10
Der negative Wert für die irreversible thermische Schrumpfung in Querrichtung für Beispiel 133 zeigt, dass sich die Probe bei der thermischen Behandlung tatsächlich irreversibel dehnte.
Die statistischen Standardanalysen des Entwurfs zeigten, dass die gemessenen Folieneigenschaften, die durch die Änderungen der Verfahrensbedingungen in einem statistisch signifikanten Ausmaß beeinflusst wurden, nach abnehmender Bedeutung die Schrumpfung in Querrichtung, die Schrumpfung in Maschinenrichtung und das Modul in Querrichtung waren. Änderungen der Schleierbildung und des Moduls in Maschinenrichtung waren statistisch nicht signifikant.
Die Wirkungen der Temperatur der Heißfxierungszone #1 ("A"), der Temperatur der Heißfixierungszone #2 ("B") und der Entspannung ("C") auf die Schrumpfung in Querrichtung waren alle, wie auch die "AB"- und "BC"-Wechselwirkungen, statistisch signifikant. Die "AC"-Wechselwirkung ist gering signifikant.
Die Wirkungen von "A" und "B" auf die Schrumpfung in Maschinenrichtung waren, wie auch die "AB"-Wechselwirkung, statistisch signifikant. Die Wirkung von "C" war nicht statistisch signifikant.
Die Wirkungen von "A" und "C" auf das Modul in Querrichtung waren statistisch hoch signifikant, während die Wirkung von "B" von geringer Signifikanz war. Keine der Wechselwirkungen war signifikant.
Daher zeigt es sich, dass der höchste Entspannungsgrad zu einer allgemeinen Verbesserung der Schrumpfung in Querrichtung führt, und ein genauerer erwünschter Wert für die Schrumpfung kann durch Einstellung der Heißfixierungstemperaturen erzielt werden. Es ist auch eine Nullschrumpfung in Querrichtung erzielbar. Das höhere Niveau der Temperatur der Heißfixierungszone #2 führt zu einer allgemeinen Verbesserung der Schrumpfung in Maschinenrichtung, während die Temperatur der Heißfixierungszone #1 ein Mittel der zusätzlichen Kontrolle bereitstellt. Nicht überraschenderweise zieht das Modul in Querrichtung den größten Nutzen aus einem niedrigen Entspannungsgrad, wobei jedoch eine niedrige Temperatur in der Heißfixierungszone #1 ebenfalls vorteilhaft ist.
Somit zeigte sich über den untersuchten Bereich, dass die Kombination aus einer niedrigen Temperatur in der Heißfixierungszone #1, einer hohen Temperatur in der Heißfixierungszone #2 und einer großen Entspannung zur besten Gesamtkontrolle der Schrumpfung in beiden Richtungen mit einem gewissen Verlust an Modul in Querrichtung, jedoch zu keinen statistisch signifikanten nachteiligen Wirkungen auf beliebige andere gemessene Eigenschaften führt.

BEISPIELE 135-137

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Oberflächenrauigkeit von Folien aus kontinuierlichen Verfahren mit PEN in den äußersten Schichten.
Bei der Prüfung zeigte sich, dass jede der Folien der Beispiele 122-124 sehr leicht gleitet, wenn sie über sich selbst gefaltet wird, trotzdem sie eher PEN als PET in den äußersten Schichten aufweist. Dies war ein sehr unerwartetes Ergebnis, da es bei der im Labor hergestellten Folie von Beispiel 116 nicht beobachtet worden war, und da die fraglichen Folien keines der partikulären "Gleitmittel" enthielten, die allgemein in dem Fachgebiet der Herstellung von Polyesterfolien verwendet wurden, um bei Reibung "Gleit"eigenschaften bereitzustellen. Aus diesem Grund wurden sowohl durch Interferometrie- als auch durch Rodenstock-Verfahren Messungen hinsichtlich der Oberflächenrauigkeit durchgeführt. Die statischen und kinetischen Reibungskoeffizienten wurden ebenfalls bestimmt. Diese Messungen sind in den Beispielen 135-137 in Tabelle 11 zusammengefasst.

BEISPIELE 138-141

Die Beispiele 138 und 140 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen den Unterschied in der Oberflächenrauigkeit und in dem Reibungsverhalten der Folien, die auf der Folienanlage hergestellt wurden, verglichen mit Folien, die im Labor hergestellt wurden.
Zum Vergleich mit den Beispielen 135-137 wurden Proben zum Strecken im Labor aus den Gussgeweben von Beispiel 1 (PEN), Beispiel 103 (78% PEN mit PEN als äußersten Schichten) und Beispiel 99 (80% PEN mit PET als äußersten Schichten) hergestellt. Die Proben wurden unter den in den Beispielen 25-35 dargestellten Bedingungen auf biaxiale Streckverhältnisse von 5,5, 6,0 beziehungsweise 6,0 gestreckt, wobei sich die Beispiele 138- 140 ergaben.
Eine weitere Probe des Gussgewebes von Beispiel 103 wurde durch ein Verfahren gestreckt, das die Bedingungen der Folienanlage der Beispiele 122-124 genauer nachahmen sollte. Nach dem üblichen Vorwärmen für 45 Sekunden auf 150ºC wurde die Probe mit einer Geschwindigkeit von 100%/s und bei einer Temperatur von 150ºC auf ein Streckverhältnis von 1,364 nur in Maschinenrichtung gestreckt. Die Probe wurde dann sofort gleichzeitig in beiden Richtungen auf ein Streckverhältnis in Querrichtung von 6,00 und ein Gesamtstreckverhältnis in Maschinenrichtung von 6,00 (bezogen auf die ursprüngliche, ungestreckte Länge) weiter gestreckt. Dies erforderte ein weiteres Strecken in Maschinenrichtung von 6,00/1,364 oder 4,40 in diesem Schritt. Die Geschwindigkeit des Streckens in Querrichtung betrug 100%/s, und die Geschwindigkeit des Streckens in Maschinenrichtung wurde so eingestellt, dass das Strecken in beiden Richtungen gleichzeitig beendet war. Es gab zwischen dem Ende des Streckens nur in Maschinenrichtung und dem Beginn des gleichzeitigen Streckschritts keine Pause. Diese Folie ist Beispiel 141.
Dieselben Analysen wie für die Beispiele 135-137 wurden durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Analysen sind in Tabelle 11 dargestellt. In den Spalten der Interferometrie- und Rodenstock-Werte stellen die zwei Zahlen die zwei Seiten jeder Folienprobe dar. TABELLE 11
Die in Tabelle 11 dargestellten Ergebnisse zeigen deutlich, dass es einen unerwarteten Unterschied in der Oberflächenrauigkeit und dem Reibungsverhalten der auf der Folienanlage hergestellten Folien, verglichen mit im Labor hergestellten Folien, gibt.
Die PEN-Kontrolle (Beispiel 138) ist, wie es für eine Polyesterfolie ohne zusätzliches Gleitmittel zu erwarten ist, ziemlich glatt und zeigt außergewöhnlich hohe Reibungskoeffizienten. Die im Labor hergestellte Mehrschichtfolie mit PEN-Oberfläche (Beispiel 139) ist fast genauso glatt. Der Unterschied zwischen der im Labor hergestellten Folie und der PEN-Kontrolle ist am deutlichsten aus den Rodenstock-Zahlen zu erkennen, die auf eine weitreichende Krümmung der Probenoberfläche nicht so empfindlich wie die Interferometriewerte bei diesen niedrigen Graden der Oberflächenrauigkeit sind. Die Reibungskoeffizienten sind ebenfalls etwas niedriger, obwohl sie noch hoch sind. Im Gegensatz dazu zeigt die im Labor hergestellte Mehrschichtfolie mit PET-Oberfläche (Beispiel 140) eine außergewöhnlich hohe Oberflächenrauigkeit, wie es aus ihrem eisgrauen oder trüben Aussehen zu erwarten ist, und entsprechend niedrige Reibungskoeffizienten.
Überraschenderweise zeigen die auf der Folienanlage hergestellten Folien mit PEN- Oberfläche (Beispiele 135-137) deutlich eine Oberflächenrauigkeit und Reibungseigenschaften, die zwischen den Folien aus dem Labor ähnlicher Zusammensetzung und den Folien aus dem Labor mit PET-Oberfläche liegen. Die Streckbedingungen von Beispiel 141 simulieren die Bedingungen der Folienanlage genauer, wobei jedoch ihre Oberflächen- und Reibungseigenschaften denen der anderen im Labor hergestellten Folie (Beispiel 139) viel mehr ähneln als die Beispiele der Folienanlage.
Diese Unterschiede sind in Fig. 9-14 deutlicher erkennbar, die 3-dimensionale Diagramme der Interferometriewerte der Beispiele 135-139 beziehungsweise 141 zeigen. Diese Figuren zeigen qualitativ, dass die PEN-Kontrollfolie von Beispiel 138 und Fig. 12 deutlich die glatteste ist, gefolgt von den Folien aus dem Labor mit PEN-Oberfläche der Beispiele 139 und 141 und Fig. 13 und 14, die einander sehr ähneln. Die Folien der Folienanlage der Beispiele 135-137 und Fig. 9-11 sind beträchtlich rauer und ähneln einander auch qualitativ. Schließlich ist die Folie mit PET-Oberfläche von Bsp. 140 zu rau, um durch Interferometrie gemessen zu werden.

BEISPIEL 142

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Wirkung des Gießenverfahrens auf die Oberflächenrauigkeit.
Einige der Gussgewebe aus der Folienanlage, die bei den in Beispiel 122 dargestellten Bedingungen hergestellt wurden, wurden vor den Streckschritten in der Anlage gesammelt und zurückbehalten. Zur Bestimmung, ob die ungewöhnliche Oberflächenrauigkeit, die in den fertigen Folien beobachtet wurde, bereits in dem Gussgewebe vorhanden war, wurde eine Probe durch Interferometrie analysiert. Der Ra- und Rq-Wert betrugen 4,49 nm und 5,50 nm auf der einen Seite und 4,89 nm und 6,53 nm auf der anderen Seite. Es wurde gefolgert, dass die hohe Oberflächenrauigkeit nicht dem Foliengießverfahren zuschreibbar war.

BEISPIELE 143-146

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Längsausrichtung auf die Oberflächenrauigkeit.
Zur Bestätigung, dass die Oberflächenrauigkeit nicht direkt durch das Längsausrichtungsverfahren hervorgerufen wurde, wurden Rodenstock-Messungen der Oberflächenrauigkeit an einer Folienprobe, die nach dem Gießrad ohne jegliches Strecken aufgewickelt wurde, und an drei Folienproben, die nach dem Längsausrichtungsgerät ohne Strecken im Streckrahmen gesammelt wurden, durchgeführt. Im übrigen wurden die Bedingungen der Anlage der Beispiele 126-134 angewendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. TABELLE 12
Da die längsausgerichteten Folien (Beispiele 144-146) alle glatter als das Gussgewebe (Beispiel 143) sind, ist es bestätigt, dass das Aufrauen der Folie innerhalb des Spannrahmens eintritt und nicht mit der Rauigkeit des längsausgerichteten Gewebes zusammenhängt.

BEISPIELE 147-148

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung des Heißfixierens auf die Oberflächenrauigkeit.
In den vorangehenden Beispielen wurde keine der auf die Oberflächenrauigkeit untersuchten Folien aus dem Labor heißfixiert. Zur Untersuchung der Möglichkeit, dass die unerwartete Oberflächenrauigkeit der Folien aus der Folienanlage der Beispiele 135-137 durch den Heißfixierungsschritt hervorgerufen wurde, wurden aus dem Gussgewebe, das aus der Folienanlage von Beispiel 122 zurückbehalten wurde, zwei weitere Proben zum Strecken im Labor hergestellt. Gleichzeitig biaxiale Streckexperimente auf ein biaxiales Streckverhältnis von 5,75 wurden bei Bedingungen, die denen der Beispiele 25-35 entsprachen, durchgeführt. Eine Folienprobe (Beispiel 147) wurde wie hergestellt untersucht. Die andere Probe (Beispiel 148) wurde unter Anwendung der Heißfixierungsbedingungen der Beispiele 39-40 auf einem Rahmen heißfixiert und nachfolgend hinsichtlich der Oberflächenrauigkeit und des COF untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 gezeigt. TABELLE 13
Wie die Werte zeigen, hat das Heißfixieren keine aufrauende Wirkung auf die Folie und kann sogar dafür verantwortlich sein, dass sich die Oberflächenrauigkeit etwas verringert.
In Anbetracht der Beispiele 135-148 scheint es, dass die unerwartete Oberflächenrauigkeit, die auf den Folien aus der Folienanlage beobachtet wurde, die keines der partikulären Gleitmittel enthalten, die üblicherweise in biaxial ausgerichteten Polyesterfolien verwendet werden, nicht auf das Foliengießverfahren, das Verfahren des gleichzeitig biaxialen Streckens (sogar wenn ein Vorstrecken in Maschinenrichtung vorangegangen war) oder das Heißfixierungsverfahren zurückzuführen ist.

BEISPIELE 149-191

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung des Vorwärmens im Spannrahmen auf die Schleierbildung und Rauigkeit.
Weitere Experimente wurden bei den Bedingungen der Beispiele 126-134 durchgeführt, um zu bestimmen, welche der Verfahrensvariablen, wenn überhaupt, deutliche Wirkungen auf die Oberflächenrauigkeit der Folie zeigten, was durch die Messung der Schleierbildung charakterisiert wurde. Die untersuchten Verfahrensvariablen waren die Temperatur der erwärmten Walzen in dem Längsausrichtungsgerät (TLO), das Streckverhältnis in dem Längsausrichtungsgerät (SRLO), die Temperatur in der Vorwärmzone des Spannrahmens (TPH), die Temperatur in der Streckzone des Spannrahmens (TSTR) die Temperatur in der ersten Heißfixierungszone des Spannrahmens (IHS1), die Temperatur der zweiten Heißfixierungszone des Spannrahmens (THS2), das Streckverhältnis in Querrichtung in der Streckzone des Spannrahmens (SKTD), das durch die Spannkopfverschiebung gemessen wurde, und das Streckverhältnis in Querrichtung nach der Entspannung (SRREL), das durch die Spannkopfverschiebung am Ausgang des Spannrahmens gemessen wurde.
In dem Längsausrichtungsgerät wurden die Spannwalzen beständig um 6ºC wärmer als die langsam angetriebenen Walzen gehalten. Somit ist nur die Temperatur der angetriebenen Walzen in Tabelle 14 aufgeführt. In einigen Beispielen wurde das Längsausrichtungsgerät ganz umgangen, um die Wirkung der alleinigen Verwendung des gleichzeitig biaxialen Spannrahmens zum Strecken der Folie zu untersuchen.
Tabelle 14 enthält die experimentellen Bedingungen, die für die Schleierbildung gemessenen Werte und einige für die Oberflächenrauigkeit gemessene Werte. Die letzteren wurden durch das Rodenstock-Verfahren erhalten und stellen den Mittelwert aus beiden Seiten dar. Die Tabelle ist nach der steigenden Temperatur der Vorwärmzone gegliedert, und einige der Beispiele 126-134 sind zur Verdeutlichung erneut aufgeführt. TABELLE 14
Eine statistische Standardanalyse dieser Werte zeigt, dass die signifikanteste Verfahrensvariable hinsichtlich der Schleierbildung die Temperatur in der Vorwärmzone des Spannrahmens ist. Dies ist in der nachstehenden Tabelle 15 besonders verdeutlicht, die, ungeachtet der Werte der anderen Verfahrensparameter, für jeden Wert von TPH den Mittelwert der Schleierbildung zeigt. TABELLE 15
Eine Wirkung auf die Schleierbildung von sekundärer Bedeutung wird in den Werten der Beispiele 182-188 beobachtet. Aus diesen Beispielen ist erkennbar, dass eine Erhöhung der Temperatur der erwärmten Walzen in dem Längsausrichtungsgerät dazu dient, im Fall von Temperaturen der Vorwärmzone und der Streckzone des Spannrahmens von 163 beziehungsweise 156ºC die Schleierbildung zu verringern.
Ohne an einer beliebigen speziellen Theorie festhalten zu wollen, scheint es, dass die Oberflächenrauigkeit und Schleierbildung von PEN:PET-Mehrschichtfolien mit PEN als jeder Oberflächenschicht durch die Kristallisation von PET-Schichten während des Vorwärmens (vor dem Strecken) und das nachfolgende Aufbrechen und Neuanordnen der PET-Kristallite während des Streckens hervorgerufen werden. Ohne Strecken in einem Längsausrichtungsgerät vor dem gleichzeitig biaxialen Spannrahmen kristallisieren die PET- Schichten in einem größeren Ausmaß, als die Vorwärmtemperatur erhöht wird. Die so gebildeten Kristallite in den PET-Schichten, die der Oberfläche am nächsten liegen, werden während des Schritts des biaxialen Streckens voneinander getrennt und dienen zur Bereitstellung der Oberflächenrauigkeit durch die äußerste PEN-Schicht, so wie Murmeln sichtbare Klumpen bereitstellen können, wenn sie unter einen Teppich gelegt werden. Wenn die Folie zuerst etwas in einem Längsausrichtungsgerät gestreckt wird, kann die erhöhte Temperatur in dem Längsausrichtungsgerät entweder zur Hemmung der Bildung von großen PET-Kristalliten in die Vorwärmzone des Spannrahmens oder zur Förderung der Umformung der sich nach dem nachfolgenden biaxialen Strecken bildenden Kristallite dienen.

BEISPIELE 192-201

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Vorwärmzeit auf die Oberflächenrauigkeit, Schleierbildung, Folienfarbe und das Modul.
Der einzige Aspekt einer Folienanlage, der am schwierigsten in einem Laborstreckapparat zu simulieren ist, ist der Zeit-Temperatur-Verlauf der Folie, während sie die Folienanlage durchquert. Diese Schwierigkeit beruht auf dem Unterschied zwischen der Bewegung eines Gewebes von Kammer zu Kammer, die jeweils bei einer unterschiedlichen Temperatur gehalten werden (Folienanlage), und der Änderung der Temperatur der Umgebungsluft in einer Einzelkammer (Folienstreckvorrichtung im Labor). Dieser Zeit- Temperatur-Verlauf, im besonderen die Vorwärmzeit vor dem Schritt des gleichzeitigen, biaxialen Streckens, stellt einen deutlichen Unterschied zwischen den Bedingungen der Folienanlage und den Simulationen im Labor dar.
Eine Reihe von Experimenten wurde daher durchgeführt, um die Wirkung des Variierens der Vorwärmzeit vor dem Strecken zu untersuchen. Proben des Gussgewebes, die aus dem Folienanlagenexperiment (Experiment 122) zurückbehalten wurden, wurden zum Strecken im Labor vorbereitet. Alle wurden bei 150ºC in beiden Richtungen gleichzeitig mit 100%/s auf ein biaxiales Streckverhältnis von 5,5 gestreckt. Die für das Vorwärmen der ungestreckten Probe bei 150ºC berücksichtigte Zeitdauer wurde von 0 bis 45 Sekunden in Inkrementen von 5 Sekunden variiert (45 Sekunden waren der Wert, der in allen vorangehenden Beispielen des Streckens im Labor verwendet wurde). Ferner wurde für jede untersuchte Vorwärmdauer eine zweite Gussgewebeprobe in der Laborstreckvorrichtung befestigt, vorgewärmt und ohne Durchführung des gleichzeitigen, biaxialen Streckens sofort entfernt.
Die vorgewärmten, jedoch ungestreckten Proben wurden Seite für Seite visuell auf Schleierbildung untersucht. Es wird erwartet, dass die PET-Schichten bei 150ºC in einer Sphärolithmorphologie kristallisieren, die eine Schleierbildung oder Weißfärbung hervorruft. Von diesem Prozess wird erwartet, dass er bei den langsamer kristallisierenden PEN- Schichten viel langsamer ist. Somit kann eine Zunahme der Schleierbildung in den vorgewärmten, jedoch ungestreckten Gewebeproben der Kristallisation der PET-Schichten zugeschrieben werden.
Mehrere Proben wurden "hochkant" unter einem Mikroskop untersucht, und es wurde bestätigt, dass die Schleierbildung oder Weißfärbung nur in den PET-Schichten auftrat. Die gestrecken Folien wurden ebenfalls Seite für Seite visuell auf Schleierbildung untersucht. Fachleute erkennen, dass, besonders bei den hohen Graden der Oberflächenrauigkeit, die in den Beispielen 135-137 gezeigt wurden, die Schleierbildung in der fertigen Folie mit der Oberflächenrauigkeit hoch korreliert sein kann. Die Werte von Tabelle 14 dienen zur Bestätigung dieser Beziehung. Somit wurde die qualitative Beurteilung der Schleierbildung in den gestreckten Folien als Hinweis auf die Oberflächenrauigkeit genommen. Die Folien wurden auch visuell auf Farbe/Irisierung untersucht. Die Gegenwart von entlang der ursprünglichen Maschinenrichtung der Probe laufenden Farbstreifen oder in einer anderen Ausführungsform eine einheitliche Irisierung wurde beobachtet.
Modulmessungen wurden sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung durchgeführt. Da die Folien gleichartig und gleichzeitig biaxial gestreckt worden waren, wurden diese Modulergebnisse über die zwei Richtungen gemittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 16 gezeigt. TABELLE 16
Aus der Prüfung dieser Ergebnisse ist ersichtlich, dass die PET-Schichten zunehmend mit der Vorwärmzeit kristallisieren, was sich nach 40-45 Sekunden möglicherweise abschwächt. Die Schleierbildung gestreckter Folien und die Oberflächenrauigkeit bei Dehnung durchlaufen jedoch bei einer Vorwärmzeit von etwa 20 Sekunden ein Maximum und verschwinden schließlich für Proben, die etwa 35 Sekunden oder mehr vorgewärmt wurden. Das Verschwinden der Schleierbildung wird von der Auflösung der Farbstreifenbildung zu einer einheitlichen Gesamtirisierung begleitet. Wenn man sich daran erinnert, dass die Bedingungen des Spannrahmens der Folienanlage von Beispiel 122 eine Vorwärmzeit von etwa 18 Sekunden und in der Streckzone von nur 6 Sekunden mehr bereitstellten, ist es wahrscheinlich, dass dies die Ursache der in den Beispielen 122-124 bemerkten Farbstreifen- und Schleierbildung und somit der in den Beispielen 135-137 beobachteten Oberflächenrauigkeit ist.
Die Untersuchung der Werte in Tabelle 16 führt auch zu dem Schluss, dass es, abhängig von der Vorwärmdauer, mindestens zwei erreichbare "Stufen" des Moduls der gestreckten Folie gibt. Die Folien aus den Beispielen 193-195 (5-15 Sekunden Vorwärmzeit) wiesen ein Modul von etwa 980 kpsi (6,76 · 10&sup6; kPa) auf. Die Folien aus den Beispielen 196- 200 (20-40 Sekunden Vorwärmzeit) wiesen ein Modul von etwa 1050 kpsi (7,24 · 10&sup6; kPa) auf. Dies deutet darauf hin, dass bei noch längerer Vorwärmdauer das Modul möglicherweise abzunehmen beginnt.
Ohne an einer beliebigen speziellen Theorie festhalten zu wollen, erscheint die folgende Erklärung für diese Beobachtungen plausibel: die PET-Schichten in dem Mehrschichtgussgewebe beginnen während des Vorwärmschritts in dem gleichzeitig biaxialen Spannrahmen oder der Laborstreckvorrichtung zu kristallisieren. Wenn die Folie gestreckt wird, bevor dieser Prozess genug Zeit hatte, um zu einer deutlichen Zahl von Sphärolithstrukturen mit größeren Größen als die optischen Wellenlängen zu führen, bilden sich diese Strukturen auch nicht während des Streckschritts, und die resultierende Folie bleibt durchsichtig. Da das vorgewärmte, jedoch ungestreckte Gewebe aus größtenteils amorphen Schichten sowohl aus PEN als auch aus PET besteht, und da die Strecktemperatur so viel höher als die Tg von PET ist, verformen sich die PET-Schichten ohne deutliche Umformverfestigung (d. h. es gibt einen viskosen Fluss) und tragen relativ wenig zum Gesamtmodul der gestreckten Folie bei.
Wenn man jedoch die PET-Schichten bis zu einem mäßigen Grad sphärolithisch kristallisieren lässt, bevor das Strecken beginnt, existiert in dem PET ein durch Kristallite verankertes Netzwerk mit ausreichender Verhakung, wodurch Streckkräfte wirksam übertragen werden, und in den PET-Schichten eine Umformverfestigung hervorgerufen wird. Dies führt zu einem relativ erhöhten Beitrag der PET-Schichten zum Gesamtmodul der gestreckten Folie, trägt jedoch nichts zur Spaltung der bereits gebildeten Sphärolithstrukturen bei. Somit bleibt die Schleierbildung des vorgewärmten Gewebes in der gestreckten Folie bestehen. Schließlich ist das durch Kristallite verankerte Netzwerk mit Verhakung stark genug, um die Streckkräfte zu übertragen, eine Umformverfestigung hervorzurufen und die in den PET-Schichten vorher vorhandenen Sphärolithstrukturen zu spalten, wenn man die PET- Schichten noch weiter kristallisieren lässt. Die Leistung des Netzwerks bei der Übertragung der Streckkräfte wird durch die Auflösung der Farbstreifenbildung zu einer einheitlichen Irisierung gezeigt, was zur Folge hat, dass lokale Dicke- und/oder Ausrichtungsgradienten verschwinden. Die Spaltung der Sphärolithe hat das Verschwinden von Schleierbildung während des Streckschritts zur Folge. Zum Verschwinden der Schleierbildung müssen Strukturen, die zur Lichtbeugung groß genug sind, aufgebrochen oder anderweitig zu Strukturen kleinerer Größe umgeformt werden. Dies wird bei der monoaxialen und/oder biaxialen Ausrichtung einiger halbkristalliner Polymere, wie Polyethylen und Polypropylen, beobachtet, die beide im halbkristallinen Zustand gestreckt werden können und aufgrund der Neuanordnung von Sphärolithen und großen Lamellenbündeln zu kleineren Lamellenbilndeln oder fibrillären oder stäbchenförmigen Strukturen bis zu einem gewissen Grad klarer gemacht werden können.
Von PET ist jedoch bekannt, dass es nicht hoch streckbar ist, wenn es einmal zu Sphärolithstrukturen kristallisiert ist, und früher wurde nicht beobachtet, dass es während des ausgerichteten Streckens durchsichtig wurde. Dieses unerwartete Ergebnis zusammen mit der Beobachtung der Beständigkeit der beobachteten Modulwerte bei einer beispiellosen Höhe des Moduls innerhalb der PET-Schichten aus der Diskussion, welche die Beispiele 45-57 begleitet, spricht dafür, dass die Ausrichtung der PET-Schichten in den PEN:PET- Mehrschichtzusammensetzungen durch einen einzigartigen und neuen Mechanismus der ausgerichteten Umformung von PET stattfindet.
Ein zusätzlicher Einblick in die Nützlichkeit der Mehrschichtkonstruktion zur Förderung dieses Umformmechanismus kann durch eine weitere Untersuchung der Unterschiede zwischen Mehrschichtfolien mit PEN-Oberfläche und PET-Oberfläche gewonnen werden. In den Beispielen 114-117 und 138-140 wurde beobachtet, dass die Folien mit PET-Oberfläche rauer, gleitfähiger und trüber als die Folien ähnlicher Zusammensetzung mit PEN-Oberfläche waren. Dies kann als deutlicher Beweis der Einzigartigkeit der PET- Oberflächenschichten, verglichen mit inneren PET-Schichten in einer Mehrschichtkonstruktion, interpretiert werden. Die äußersten PET-Schichten verhalten sich eher wie herkömmliche freistehende PET-Folien, wenn sie keine auf einer Oberfläche liegende PEN-Schicht aufweisen. Nach dem Kristallisieren in einem Vorwärmschritt verursacht das Strecken, dass sie zerreißen, was zu einem fleckigen, eisgrauen Aussehen, einer hohen (oft außerhalb der Skala liegenden) Oberflächenrauigkeit und sehr niedrigen Reibungskoeffizienten führt.
Andererseits strecken sich PET-Schichten im Inneren der Mehrschichtkonstruktion ohne Zerreißen auf viel höhere Streckverhältnisse als die für die biaxiale Ausrichtung freistehender PET-Monoschichtfolien im allgemeinen beobachteten. Abhängig von den Vorwärmbedingungen können Sphärolithe aufbrechen oder nicht oder sich zu kleineren Struktureinheiten umformen. Falls nicht, stellen sie unter der PEN-Oberflächenschicht eine "Klumpigkeit" bereit, die fast auf dieselbe Art und Weise zu Oberflächenrauigkeit führt, wie das Legen von Murmeln unter einen Teppich einen unebenen Fussbodenbelag erzeugt.
Für einen Fachmann ist aus der vorhergehenden Diskussion ersichtlich, dass der Grad der Oberflächenrauigkeit unter anderem durch den Zeit-Temperatur-Verlauf des Gussgewebes vor dem Beginn des Streckens und die Einzelheiten der Konstruktion der Mehrschichtfolie kontrollierbar ist. Die letzteren umfassen das Verhältnis der zwei Polymere in der Konstruktion, die Dicke der PEN-Oberflächenschichten und die Dicken der PET- Schichten, die der Oberfläche am nächsten liegen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Als solches stellen die Konstruktionen der vorliegenden Erfindung auch unerwarteterweise ein einzigartiges und neues "Gleit"system für Polyesterfolien dar, das nicht von der Zugabe beliebiger partikulärer Substanzen in irgendeiner Menge abhängt.

BEISPIELE 202-203

Die folgenden Beispiele bestätigen die Vermutung eines wirksamen Netzwerks mit Verhakung mit kristallinen Knotenpunkten in den gut kristallisierten PET-Schichten, die durch lange Vorwärmzeiten erhalten wurden.
Etwa die Hälfte der Spannköpfe der Laborstreckvorrichtung wurde mit Kraftwandlern ausgestattet, so dass Streckkraftwerte erhalten werden konnten. Die Streckvorrichtung wurde auch so eingestellt, dass ein nominales Streckverhältnis von 6,25 (und nicht 6,0) erreicht werden konnte. Aus dem zurückbehaltenen Gussgewebe von Beispiel 122 wurden Proben zum Strecken hergestellt. Das Strecken wurde wieder bei 150ºC auf gleichzeitig biaxiale Art und Weise mit 100%/s in jeder Richtung bis zu einem biaxialen Streckverhältnis von 6,25 nach dem Vorwärmen bei derselben Temperatur durchgeführt.
Beispiel 202 wurde nach dem Vorwärmen für 45 Sekunden gestreckt, und Beispiel 203 wurde nach dem Vorwärmen für nur 10 Sekunden gestreckt. Bei diesen Bedingungen sollten beide Gussgewebeproben gründlich durch ihre gesamte Dicke vorgewärmt werden, wobei die Probe von Beispiel 202 jedoch gut kristallisierte PET-Schichten aufweisen sollte, während die Probe von Beispiel 203 nahezu keine Kristallinität aufweisen sollte. Da die Streckexperimente gleichartig und sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung gleichzeitig durchgeführt wurden, wurden die Ausgabedaten aller Kraftwandler für jedes Beispiel gemittelt.
Die Ergebnisse der Streckexperimente sind in Fig. 15 gezeigt. Es ist leicht ersichtlich, dass es zwei Hauptunterschiede zwischen den Beanspruchungs-Umformungs- Kurven gibt. Erstens zeigt Beispiel 202 einen scharfen plötzlichen Kraftanstieg sofort nach dem Beginn des Streckens, der in Beispiel 203 nicht vorliegt. Zweitens steigt die Steigung von Beispiel 202 schneller als die von Beispiel 203 an, sobald die Umformverfestigung bei einem Streckverhältnis von 3,0 beginnt.
Diese Ergebnisse stimmen mit der Interpretation überein, dass die kristallinen Strukturen in den PET-Schichten der Probe in Beispiel 202 zuerst aufgebrochen werden müssen, was eine beträchtliche Kraft erfordert. Die unkristallisierten PET-Schichten in der Probe von Beispiel 203 erfordern keine derartig hohe Umformungskraft. Ferner stimmt der steilere Anstieg in dem Bereich der Umformverfestigung in Beispiel 202 mit einer Interpretation einer wirksameren ausgerichteten Umformung überein, die eine Umformverfestigung der PET-Schichten sowie der PEN-Schichten zur Folge hat.
Diese Interpretation führt zu dem Schluss, dass die unkristallisierten PET-Schichten der Probe von Beispiel 203 geringfügig zur Gesamtstreckbeanspruchung beitragen. Diese Folgerung kann durch erneutes Skalieren der Beanspruchungskurve von Beispiel 203 geprüft werden. Da die Probe aus 80% PEN und 20% PET besteht, wenn PET geringfügig beiträgt, wird von der gesamten Probe erwartet, dass sie sich ähnlich wie eine Monoschichtprobe aus PEN verhält, die 80% der Gussdicke aufweist. Da die Beanspruchung gleich Kraft geteilt durch die Querschnittsfläche ist, entspricht dies einer erneuten Skalierung der Beanspruchung um 125% nach oben. Dies ist in Fig. 16 gezeigt, in der die Beanspruchungskurve für Beispiel 203 sowohl erneut skaliert als auch zur Verdeutlichung nach oben verschoben wurde, um die Kurve von Beispiel 202 im Plateaubereich anzupassen.
Diese Ergebnisse bestätigen, dass sich die PET-Schichten, wenn sie nicht kristallisiert sind, während des Streckens durch Mittel, die keine Umformverfestigung hervorrufen (viskoser Fluss), in hohem Maß verformen. Wenn die PET-Schichten durch ausreichendes Vorwärmen kristallisiert sind, verformen sie sich zuerst durch Zerstörung oder Neugestaltung der vorhandenen Kristallstrukturen, gefolgt von einer Umformverfestigung, die der in den PEN-Schichten vorkommenden entspricht.

BEISPIELE 204-228

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Vorwärmbedingungen während der Längsausrichtung auf die Schleierbildung und Einheitlichkeit.
Da die für diese Untersuchungen verwendete Konstruktion der Folienanlage vor dem gleichzeitig biaxialen Spannrahmen einen Längsausrichtungsschritt erforderte, um ausreichende Streckverhältnisse in Maschinenrichtung zu erzielen, war es von Interesse, auch die Wirkungen der Vorwärmbedingungen auf den Schritt im Längsausrichtungsgerät zu untersuchen. Die Patentliteratur bezüglich aufeinanderfolgend biaxial ausgerichteter PEN- Folien zeigt, dass die bevorzugten Temperaturen für den Schritt des Streckens in Maschinenrichtung nicht so hoch wie 150ºC, die optimale Temperatur für das gleichzeitig biaxiale Strecken der Mehrschichtfolien, sind, was durch Laborergebnisse gezeigt wurde. Daher wurden sowohl die Vorwärmtemperatur als auch die -zeit untersucht.
In den Beispielen 204-228 wurden Proben des zurückbehaltenen Gussgewebes von Beispiel 122 in der Laborstreckvorrichtung auf solche Art und Weise befestigt, dass sie nur in Maschinenrichtung eingespannt waren. Die anderen zwei Seiten blieben uneingespannt und waren somit frei, um sich in einem Längsausrichtungsgerät so wie sie sind zusammenzuziehen. Für jede Probe waren die Vorwärmtemperatur und die Strecktemperatur in Maschinenrichtung dieselbe. Die Temperatur wurde über den Bereich von 120-170ºC variiert, und die angewendeten Vorwärmzeiten betrugen 7 Sekunden (die beste Schätzung der Zeit, die für die Oberflächen der Probe erforderlich war, um die Vorwärm-/Strecktemperatur zu erreichen), 15 Sekunden (als eine Schätzung der Zeit, die für die Probe erforderlich war, um in ihrer gesamten Dicke die Vorwärm-/Strecktemperatur zu erreichen) und 45 Sekunden (die Standardvorwärmzeit, die in den meisten früheren Experimenten mit Laborstreckvorrichtungen angewendet wurde). Die untersuchten Bedingungen sind in Tabelle 17 gezeigt, welche die Beispielnummer für jeden Satz von untersuchten Variablen zeigt. TABELLE 17
Das Strecken in Maschinenrichtung auf ein Streckverhältnis von 1,50 wurde mit 100%/s durchgeführt. Auf jede Probe wurden Tintenmarkierungen gemacht, so dass die Einheitlichkeit der Verformung jeder Probe beurteilt werden konnte. Nach dem Strecken aller Proben wurden sie visuell hinsichtlich der Streckeinheitlichkeit und Weißfärbung (Schleierbildung) bewertet. Für jeden Satz, der mit derselben Vorwärmzeit erstellt wurde, wurde beobachtet, dass es einen (einige) zentrale(n) Wert(e) oder eine Vorwärm- /Strecktemperatur gab, bei denen die Streckeinheitlichkeit am besten war, und sich die Streckeinheitlichkeit kontinuierlich verringerte, wenn die Temperatur erhöht oder erniedrigt wurde. Hinsichtlich der Schleierbildung wurde in jedem Satz beobachtet, dass es eine Vorwärm-/Strecktemperatur gab, bei der die Schleierbildung von Anfang an auftrat, und eine Erhöhung der Temperatur eine kontinuierliche Zunahme der Schleierbildung hervorrief, bis die Proben ganz weiß waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 18 zusammengefasst. TABELLE 18
Aus diesen Ergebnissen ist deutlich erkennbar, dass die Temperatur für die beste Streckeinheitlichkeit, eine wichtige Überlegung in einem Längsausrichtungsgerät, in umgekehrter Beziehung zur Vorwärmzeit steht. Somit fällt die Temperatur für die beste Streckeinheitlichkeit langsam von 140-145ºC auf 140ºC auf 135-140ºC, wenn die Vorwärmzeit erhöht wird. Der Beginn der Schleierbildung ist jedoch eine ausgeprägte Funktion der Vorwärmzeit, die schließlich bei Temperaturen auftritt, die niedriger als die optimalen Temperaturen für einheitliches Strecken sind. Es ist jedoch ersichtlich, dass bei genügend kurzen Vorwärmzeiten ein einheitliches Strecken mit Längsausrichtung ohne den Beginn von Schleierbildung durchgeführt werden kann. Tatsächlich wurde zwischen der Längsausrichtung und dem Spannen in den Experimenten der Beispiele 122-134, 143-146 oder 149-191 keine Schleierbildung in der Folie beobachtet.

BEISPIEL 229

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Kristallisierbarkeit von PET in einem längsausgerichteten Gewebe.
Die Folie von Beispiel 208, die vor dem Strecken in Maschinenrichtung auf ein Streckverhältnis von 1,5 7 Sekunden bei 140ºC vorgewärmt wurde, wurde, während sie in Maschinenrichtung eingespannt war, weiter 45 Sekunden auf 150ºC erwärmt. Die PET- Schichten der durchsichtigen, in Maschinenrichtung gestreckten Folie färbten sich, ähnlich wie die Gussgewebeprobe von Beispiel 201, weiß. Dies bestätigt die Eignung der Herstellungsbedingungen für im Spannrahmen vorgewärmtes Gewebe, die zur Herstellung durchsichtiger, glatter Folien mit hohem Modul förderlich sind, sogar wenn dem Spannschritt ein Längsorientierungsschritt vorangeht.

BEISPIELE 230-235

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Eigenschaften von mit verschiedenen Schichtenzahlen hergestellten Gussgeweben.
Weitere Gussgeweberollen wurden durch Verfahren, die denen der Beispiele 1-24 und 89-103 entsprachen, unter Verwendung von Extrudern mit 13/4 Inch sowohl für PEN als auch für PET hergestellt. Die IV des PEN-Harzes betrug etwa 0,50, und die IV des PET- Harzes betrug etwa 0,80. Es wurden kurze Halsröhren mit 3/4 Inch verwendet, um die Extrudate zum Mehrschichtzufuhrblock zu transportieren. Es wurde eine Cloeren-Foliendüse mit einem Durchmesser von 12 Inch verwendet. In den verschiedenen Beispielen wurden unterschiedliche modulare Einsätze im Zufuhrblock verwendet, wobei jeder so konstruiert war, dass eine Mehrschichtfolie mit einer ungeraden Zahl von wechselnden Schichten, 3, 7, 13, 29 und 61, bereitgestellt wurde. Die Zufuhrblockeinsätze wurden nicht modifiziert, um doppelt dicke äußere Schichten bereitzustellen, was in mehreren vorangehenden Beispielen durchgeführt wurde. Alle Gussgewebe wurden mit PEN als äußerste Schichten hergestellt. Das PEN-Harz wurde bei etwa 177ºC getrocknet und bei etwa 293ºC extrudiert.
Das PET-Harz wurde bei etwa 138ºG getrocknet und bei etwa 282ºC extrudiert. Die Halsröhren wurden bei etwa 293ºC beziehungsweise 277ºC gehalten. Der Zufuhrblock und die Düse wurden bei etwa 282ºC gehalten. Die Gusswalze wurde bei etwa Raumtemperatur gehalten. Der Gesamtdurchsatz betrug etwa 80 lb/h, und jede Zusammensetzung bestand aus etwa 80% PEN und wurde mit 15 mil gegossen. Die genauen Zahlen sind in Tabelle 19 angegeben.
Von den Gussgeweben, die mit dem jeweiligen Zufuhrblockeinsatz hergestellt wurden, wurden die mit dem besten Aussehen aufgerollt und für spätere Experimente zurückbehalten. Das beste Gussgewebe, das in diesen Experimenten mit den Einsätzen für 13 und 61 Schichten hergestellt wurde, wies rheologisch bedingte Oberflächenfehler auf. Um stichhaltige Vergleiche anzustellen, wurden einige Gewebe, die mit dem Einsatz für 29 Schichten hergestellt wurden, aufgerollt und, obwohl sie ebenfalls einige Oberflächenfehler aufwiesen, zurückbehalten. Eine mit dem Zufuhrblock für 29 Schichten ohne Fehler hergestellte Rolle wurde ebenfalls erhalten. Einzelheiten sind in Tabelle 19 angegeben. TABELLE 19

BEISPIELE 236-243

Die Beispiele 236 und 237 sind Referenzbeispiele.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkung der Schichtenzahl auf die Streckbarkeit.
Aus den Gussgeweben der Beispiele 230-235 wurden Proben zum Strecken im Labor hergestellt. Ferner wurden Proben aus zwei verschiedenen Gussgeweben aus PEN- Monoschichten hergestellt, um als "Kontrollen" zu dienen. Eine war das Gussgewebe von Beispiel 1. Dieses Gewebe wies eine ähnliche Dicke wie die der Beispiele 230-235 auf, verwendete jedoch PEN mit einer höheren IV. Ein zweites Kontrollgewebe war eine PEN- Monoschicht, die vom Beginn des Experiments der Beispiele 126-134 zurückbehalten wurde und bei den darin für PEN aufgeführten Bedingungen extrudiert wurde. Dieses Gewebe war dünner (9,7 mil), die IV jedoch stimmte mit der des PEN der Beispiele 230-235 überein.
Zur Bestimmung der UBSR-Werte wurde die Folienstreckvorrichtung im Labor mit der zusätzlichen Kraftwandlerapparatur verwendet. Das Strecken wurde wie üblich bei 150ºC nach Vorwärmen für 45 Sekunden mit 100%/s gleichzeitig sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung durchgeführt. Die Proben wurden alle auf ein nominales, biaxiales Streckverhältnis von 6,25 gestreckt. Wenn eine Probe riss, bevor sie so weit gestreckt war, zeigte die Beanspruchungs-Umformungs-Kurve für das Experiment im Augenblick der Beschädigung der Probe einen plötzlichen Abfall. Die Auflösung des Instruments betrug etwa 0,12 Streckverhältniseinheiten, und die Genauigkeit betrug etwa 0,02 Einheiten.
Für jedes Material wurden fünf Proben gestreckt. Der höchste Wert für das Streckverhältnis, der sich innerhalb der fünf Versuche wiederholte, gilt als das UBSR. Wenn sich in den fünf Versuchen kein Wert wiederholte, wurden weitere Versuche durchgeführt, bis sich ein Wert in der oberen Hälfte aller Werte wiederholte. Dieses Verfahren beseitigt die Verfälschung der Werte durch Effekte von außen (d. h. Einschnitte in den Probenkanten). In den meisten Fällen wurde beim höchsten oder zweithöchsten erzielten Wert eine Wiederholung erreicht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 20 gezeigt. TABELLE 20
Die Ergebnisse von 6,23 oder 6,24 wurden aus gänzlich erfolgreichen Streckvorgängen mit 6,25 erhalten, wobei der Unterschied nur die Genauigkeit des Instruments widerspiegelt. Aus den in Tabelle 20 dargestellten Werten ist ersichtlich, dass sich die Ergebnisse mit 13, 29 und 61 Schichten ungefähr entsprechen, wodurch die Grenzen der Laborstreckvorrichtung aufgezeigt werden. Es kann argumentiert werden, dass die Ergebnisse mit 61 Schichten besser als die mit 29 sind, da Oberflächenfehler die Leistung nicht auf ein Niveau unterhalb der Streckmaschinengrenze erniedrigen. Die Ergebnisse mit 7, Schichten sind jedoch deutlich weniger eindrucksvoll, und diejenigen mit 3 Schichten nähern sich denen aus einfachen PEN-Monoschichtfolien.
Diese Ergebnisse beinhalten, dass die Wirkung der erhöhten Streckbarkeit in Mehrschichtfolien der vorliegenden Erfindung durch eine Erhöhung der Schichtenzahl auf mindestens 13 und vielleicht darüber verbessert wird. Eine deutliche Wirkung ist noch bei so niedrigen Schichtenzahlen wie 7 erkennbar, wobei jedoch die Wirkung bei Folien mit 3 Schichten vernachlässigbar ist.

Beispiele 244-249

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die für Folien mit 13 Schichten erzielten UBSR-Werte.
Weitere Gussgeweberollen wurden hergestellt, und Proben aus ihnen wurden durch Verfahren gestreckt, die denen in den Beispielen 230-243 entsprachen. Es wurde nur der Zufuhrblockeinsatz Wir 13 Schichten verwendet. Gussgewebe mit etwa 60, 70, 75, 80, 85 und 90% PEN wurden hergestellt. Die Gussdicke wurde auf etwa 10 mil reguliert, damit sie mit der PEN-Monoschicht von Beispiel 237 vergleichbar war. Das Strecken und die Beurteilung des UBSR wurden wie in den Beispielen 236-243 durchgeführt. Die Einzelheiten und Ergebnisse sind in Tabelle 21 gezeigt, wobei Beispiel 237 zur Verdeutlichung wiederholt wurde. TABELLE 21
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass die Folien mit 13 Schichten denselben Trend zeigen, der in der Reihe mit 29 Schichten von Tabelle 3 und Fig. 3 gefunden wurde. Die Absolutwerte der UBSRs unterscheiden sich wegen der angewendeten unterschiedlichen Messverfahren. Die erhöhte Streckbarkeit durchläuft noch immer deutlich ein Maximum bei etwa 80% PEN für beide Datensätze, und die Streckleistung ist bei allen Zusammensetzungen mit mehr als etwa 60% PEN genauso gut oder besser als bei der PEN- Monoschicht.

Beispiele 250-251

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung von gestreckten Mehrschichtfolien.
Man bemühte sich, "gestreckte" Folien (Folien mit einem Modul in Maschinenrichtung, das deutlich höher als das Modul in Querrichtung ist) auf der Folienanlage herzustellen. Die Bedingungen entsprachen denen von Beispiel 122, mit den folgenden Ausnahmen. PET wurde bei etwa 129ºC getrocknet. Der PET-Schmelzzug wurde bei etwa 271ºC gehalten. Es wurden Halsröhren mit 1 Inch (2,54 cm) verwendet. Es wurde die Cloeren-Foliendüse mit einem Durchmesser von 12 Inch (30,5 cm) der Beispiele 230-235 verwendet. Der Zufuhrblock wurde bei derselben Temperatur wie die Düse (etwa 288ºC) gehalten. Die Gusswalze wurde bei etwa 32ºC gehalten. Die Gewebe wurden für die Beispiele 250 und 251 in Dicken von 13 beziehungsweise 9 mil gegossen. Alle erwärmten Walzen des Längsausrichtungsgeräts wurden bei derselben Temperatur, etwa 107ºC, gehalten. Das Streckverhältnis in dem Längsausrichtungsgerät war auf 1,04 begrenzt. Die Vorwärm- und Streckzonen in dem Spannrahmen wurden bei etwa 155ºC beziehungsweise 149ºC gehalten. Die nominalen Streckverhältnisse in der Streckzone des Spannrahmens betrugen 4,40 und 4,53 in Maschinenrichtung beziehungsweise in Querrichtung.
Der Spannrahmen war mit einer Modifikation ausgestattet, die sofort nach dem gleichzeitig biaxialen Strecken ein zweites Strecken in Maschinenrichtung mit einem Streckverhältnis von 1,09 ermöglichte. Somit betrug das Gesamtstreckverhältnis in Maschinenrichtung 1,04 · 4,40 · 1,09 oder 4,99. Die tatsächlichen Streckverhältnisse, die durch die Verschiebung von Tintenmarkierungen auf den Geweben gemessen wurden, betrugen 5,15 und 5,10 in Maschinenrichtung beziehungsweise in Querrichtung. Die erste Heißfixierungszone wurde bei etwa 210ºC gehalten, und die zweite Heißfixierungszone wurde bei etwa 204ºC gehalten. Die Kühlzone wurde bei etwa 66ºC gehalten. Die Folie wurde, entsprechend den Beispielen 126-134, eingespannt entspannt, außer dass die gesamte Entspannung in der Kühlzone stattfand. Das entspannte nominale Streckverhältnis in Querrichtung betrug 4,24.
Die Dicke, das Rohmodul, die Schrumpfung unter Wärme, die Schleierbildung und die Oberflächenrauigkeit (durch Rodenstock) der Folien sind in Tabelle 22 gezeigt. Die Rauigkeitswerte sind für beide Seiten jeder Folie angegeben. Beide Folien wiesen ein leicht trübes Aussehen auf. TABELLE 22
Die Werte zeigen, dass die Modifikation des "sekundären Streckens" auf der Folienanlage für die Herstellung gestreckter Folien erfolgreich war. Verglichen mit den Ergebnissen der Beispiele 126-134 in Tabelle 10 sind die Rohmodule in Maschinenrichtung etwa 250-300 kpsi (1,02-2,07 · 10&sup6; kPa) höher, sind die Module in Querrichtung ungefähr unverändert, ist die Schrumpfung in MD, wie erwartet, etwas höher, und bleibt die Schrumpfung in TD in der Nähe von Null. Die Schleierbildung entspricht ungefähr den besten Beispielen in Tabelle 10. Diese Ergebnisse zeigen, dass durch die Verfahren dieser Beispiele gestreckte Mehrschichtfolien hergestellt werden können.

BEISPIELE 252-259

Die folgenden Beispiele veranschaulichen, dass die durch Mehrfachschichten bewirkte erhöhte Streckbarkeit sowohl für aufeinanderfolgende Streckverfahren als auch für gleichzeitige Streckverfahren zutrifft.
Es wurden Gussgewebe von Beispiel 122 (25 Schichten, Mehrfachschicht aus 80% PEN) und Beispiel 237 (PEN-Monoschicht; Kontrolle) verwendet, um die Frage zu untersuchen, ob die erhöhte Streckbarkeit der Mehrschichtfolien auch für das industriell üblichere aufeinanderfolgende Streckverfahren zutrifft. Die Streckbedingungen waren wie vorstehend: Vorwärmen für 45 Sekunden bei der Strecktemperatur, Streckgeschwindigkeit von 100%/s in jeder Richtung. Die Proben wurden aufeinanderfolgend zuerst in der ursprünglichen Maschinenrichtung des Gussgewebes und dann in der Querrichtung ohne eine Pause zwischen den Streckschritten gestreckt.
Die PEN-Monoschicht von Beispiel 237 wurde zuerst untersucht, um ihr Streckverhalten in der aufeinanderfolgenden Art und Weise zu bestimmen. Die Vorwärm- /Strecktemperatur wurde in Inkrementen von 5ºC von 120-150ºC variiert. Bei jeder Temperatur wurde die Laborstreckvorrichtung so eingestellt, dass sie in beiden Richtungen aufeinanderfolgend auf dasselbe spezielle Streckverhältnis streckte. Wenn die Probe riss, wurde das Experiment mit niedrigeren Streckverhältnissen wiederholt. Wenn die Probe nicht riss, wurde das Experiment mit höheren Streckverhältnissen wiederholt. Das Inkrement des Streckverhältnisses betrug 0,1 Streckverhältniseinheiten.
Nach dem Etablieren und Reproduzieren der Grenze zwischen erfolgreichem und erfolglosem Strecken wurde der höchste erfolgreiche Wert des Streckverhältnisses als das UBSR auf aufeinanderfolgende Art und Weise angesehen. Die Folien wurden auch hinsichtlich der Streckeinheitlichkeit beurteilt. Die als uneinheitlich angesehenen Folien streckten sich typischerweise in der zweiten Richtung oder Querrichtung uneinheitlich, wobei dicke und dünne Streifen zurückblieben, die entlang der Maschinenrichtung liefen. Die Ausnahme bildete Beispiel 252, das sich in dem ersten Schritt oder Schritt in Maschinenrichtung uneinheitlich streckte. Die Ergebnisse sind in Tabelle 23 angegeben. TABELLE 23
Diese Ergebnisse zeigen, dass die optimale Temperatur für die Streckbarkeit von PEN etwa 130ºC beträgt. Dies stimmt mit dem bestehenden Stand der Technik überein. Bei 130ºC ist das UBSR auf aufeinanderfolgende Art und Weise das höchste, und die Folie ist einheitlich. Das UBSR nimmt von 130ºC in jeder Richtung ab, steigt jedoch erneut bei 145- 150ºC, da die Wirkungen des Streckens eines unkristallisierten, jedoch überwärmten Gewebes anfangen, zu einem "Schmelz"strecken zu führen.
Die Mehrschichtprobe wurde dann bei der optimalen Temperatur für PEN von 130ºC unter Verwendung derselben Vorschriften gestreckt. Dies ist Beispiel 259. Es zeigte sich, dass das UBSR auf aufeinanderfolgende Art und Weise für das Gussgewebe von Beispiel 122 mehr als 5,0 betrüg. Somit trifft die durch Mehrfachschichten bewirkte erhöhte Streckbarkeit sowohl für das aufeinanderfolgende Streckverfahren als auch für das gleichzeitige Verfahren zu.
Die vorangehende Beschreibung soll einem Fachmann ein Verständnis der vorliegenden Erfindung vermitteln und soll nicht einschränkend sein. Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung sind für Fachleute ohne weiteres offensichtlich. Daher sollte der Umfang der Erfindung nur unter Bezugnahme auf die angefügten Ansprüche festgelegt werden.

Claims

1. Verfahren zum Versehen einer Folie mit einer gleitfähigen Oberfläche, umfassend die Schritte:

Bereitstellen einer Folie mit mehreren Schichten aus mindestens zwei verschiedenen Polymerharzen, wobei die Folie eine Oberflächenschicht und eine zweite Schicht, umfassend, einen Terephthalsäurepolyester, aufweist, und

Erwärmen der Folie für eine ausreichende Zeit und auf eine ausreichende Temperatur, bis da Polymerharz der zweiten Schicht im wesentlichen kristallisiert ist,

dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Schicht in ausreichender Nähe zu der Oberflächenschicht befindet, um die Glattheit der Oberfläche wesentlich zu stören.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht einen Naphthalindicarbonsäurepolyester umfasst.

3. Verfähren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Folie eine ausreichende Zeit und auf eine ausreichende Temperatur erwärmt wird, um die Bildung von Sphärolithstrukturen in der zweiten Schicht zu bewirken.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Folie im wesentlichen frei von Gleitmitteln ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Folie nach der Kristallisation der zweiten Schicht gestreckt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Folie nach der Kristallisation biaxial gestreckt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Schicht mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Folie mindestens 7 Schichten hat.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Folie mindestens 13 Schichten hat.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht einen Rodenstock-Wert von mindestens 34 nm hat.

11. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Folie auf ein biaxiales Streckverhältnis von mindestens 5,5 gestreckt wird.