DE1504686B2 - Band aus teilkristallinem Polyamid - Google Patents
Band aus teilkristallinem PolyamidInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Band aus teilkristallinem Polyamid, bei dem die Polymerkette eine
Vorzugsrichtung in Längsrichtung des Bandes aufweisen und die (OlO)-Ebene der Kristalle dazu neigt,
parallel zur Oberfläche des Bandes zu verlaufen.
Es ist bekannt, Stahlbänder zum Zusammenhalten großer Behälter zu verwenden. Diese Bänder haben
große Festigkeit, sie weisen aber den Nachteil auf, daß sie scharfe Kanten haben und daß sie sich nach dem
Gebrauch nicht durch Verbrennen vernichten lassen. Außerdem sind solche Bänder nicht dehn- und
schrumpfbar, so daß beim Verpacken von schrumpfenden Behältern, wie Holzkisten, der Sitz des Stahlbandes
locker werden kann.
Aus der US-PS 2 244 208 sind durch Kaltwalzen orientierte Polyamidbänder bekannt. Bei diesen Bändern
aus teilkristallinem Polyamid liegen die Polymerketten vorzugsweise in Längsrichtung des Bandes,
und die (OlO)-Ebene der Kristalle neigt dazu, parallel zur Oberfläche des Bandes zu liegen. Die bekannten
Bänder haben aber keine genügende Festigkeit, um sie an Stelle von Bandeisen verwenden zu können.
Dies ist auf die nicht ausreichende Orientierung zurückzuführen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Band aus Polyamid zur Verfügung zu stellen, das eine so große
Festigkeit hat, daß es als Ersatz für Bandeisen verwendet werden kann.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Polymerketten von der Längsrichtung zur Dicken- und Querrichtung
hin höchstens in einem Winkel von 23° geneigt sind und daß die (OlO)-Ebene von der
Parallelität mit der Oberfläche des Bandes um die Längsrichtung herum höchstens 35" abweicht.
Die erfindungsgemäßen Bänder aus teilkristallincm Polyamid haben eine Zugfestigkeit in der Längsrichtung
von mindestens 2800 kg/cm2. Die Bandbreite beträgt vorzugsweise das 0,7- bis l,5fache der Breite
des Preßgutes, aus dem das Band ausgewalzt wird. Die erfindungsgemäßen Bänder aus teilkristallinem
Polyamid können hergestellt werden durch Strangpressen von Polyamid in einem Abschreckbad, Abziehen
des erstarrten Bandes und Recken des Bandes durch Walzen. Dabei wird das abgeschreckte Band
aus Polyamid auf eine Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zu 15"C unter dem Kristallschmelzpunkt
erhitzt, zwischen mindestens einem Walzenpaar um mindestens das 4fache gereckt und
dabei auf eine Bandbreite von 0,7- bis zum I.Sfachcn Wert der Breite des Bandes vor dem Walzen ausgewalzt.
Vorzugsweise ist das Bandmaterial gemäß der
Erfindung 0,25 bis 1,27 mm dick und 6,35 bis 19 mm breit, jedoch sind auch größere und geringere Breiten
möglich. Das Walzgut selbst ist vorzugsweise 1 mm dick und mindestens 6,35 mm breit.
In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der ganzen ίο Vorrichtung zur Herstellung des Bandmaterials,
F i g. 2 eine Einzelseitenansicht eines Strangpreßkopfes und Abschreckbades,
F i g. 3 eine Einzelendansicht von einer Orientierungswalze,
F i g. 4 das Band, wie es an einer der Orientierungs-Nutenwalzen vorbeiläuft,
F i g. 5 eine Endansicht der Strangpreßform, aus der die Gestalt der Formöffnung ersichtlich ist,
F i g. 6 ein Diagramm der Breite des Röntgen-Intensitätsgipfels in Abhängigkeit von der Zugfestigkeit
für orientiertes Polyhexamethylenadipinsäureamidband,
F i g. 7 ein Diagramm des Spannungsmoduls in ^ Abhängigkeit von der Zugfestigkeit für durch Walzen
orientiertes Polyhexamethylenadipinsäureamidband,
F i g. 8 einen Querschnitt durch das Band gemäß Beispiel 34 und
F i g. 9 einen Querschnitt durch das Band gemäß Beispiel 35.
Gemäß F i g. 1 wird das Polyamid in Pulver- oder Schuppenform durch die Abmeß- und Zuführungsvorrichtung
1 dem Fülltrichter 2 der Strangpresse zugeführt und durch den Strangpreßkopf 3 in das Abschreckbad
4 ausgepreßt. Das Preßgut wird aus dem Abschreckbad durch die Walzen 7 und 8 herausgezogen
und über den Arm 9 in den Vorerhitzer 10 geleitet, wo er über die Rollen 11 hin- und herläuft.
Die Temperatur des Preßgutes liegt im Bereich von Raumtemperatur bis 15" C unter dem Kristallschmelzpunkt
des zu orientierenden Polyamids. Das Preßgut kann zwar bei Raumtemperatur durch Walzen orientiert
werden; der Vorgang verläuft jedoch glatter und unter wesentlicher Energieersparnis, wenn er bei
höherer Temperatur durchgeführt wird.
Obwohl für das Abschreckbad vorzugsweise Wasser * wegen seiner leichten Verfügbarkeit und hohen spezifischen Wärme verwendet wird, wird das Preßgut den Orientierungswalzen vorzugsweise in wasserfreiem Zustand zugeführt, weil anderenfalls die zwisehen den Orientierungswalzen durch die Umordnung der Polymerisatmoleküle in dem Preßgut entwickelte Wärme zur Verdampfung des Wassers oder der sonstigen niedrigsiedenden Flüssigkeit und damit zur Bildung von Hohlräumen oder anderen Fehlern in dem Bandmaterial führen könnte. Das vorerhitzte Preßgut läuft dann zwischen einem oder mehreren Paaren von Orientierungswalzen 12, 13 hindurch und wird von diesen unter Spannung durch die Spannwalzen 14,14' abgezogen, durch die mit dem Abzug 31 ausgestattete Wärmebehandlungsanlage 15, durch den Waschbehälter 17 geführt und schließlich auf die Spule 18 aufgewickelt.
Obwohl für das Abschreckbad vorzugsweise Wasser * wegen seiner leichten Verfügbarkeit und hohen spezifischen Wärme verwendet wird, wird das Preßgut den Orientierungswalzen vorzugsweise in wasserfreiem Zustand zugeführt, weil anderenfalls die zwisehen den Orientierungswalzen durch die Umordnung der Polymerisatmoleküle in dem Preßgut entwickelte Wärme zur Verdampfung des Wassers oder der sonstigen niedrigsiedenden Flüssigkeit und damit zur Bildung von Hohlräumen oder anderen Fehlern in dem Bandmaterial führen könnte. Das vorerhitzte Preßgut läuft dann zwischen einem oder mehreren Paaren von Orientierungswalzen 12, 13 hindurch und wird von diesen unter Spannung durch die Spannwalzen 14,14' abgezogen, durch die mit dem Abzug 31 ausgestattete Wärmebehandlungsanlage 15, durch den Waschbehälter 17 geführt und schließlich auf die Spule 18 aufgewickelt.
F i g. 2 zeigt das Preßgut 16, wie es aus dem Strangpreßkopf austritt und unter der Führungsrolle
5 hindurch, durch die Führungsstifte 17 unter der Rolle 20 hindurch aus dem Abschreckbad hinausgelcitct
wird. Vorzugsweise bildet das aus dem Strangpreßkopf 3 austretende Preßgut nur einen
kleinen Winkel mit dem Weg, den es durch das Abschreckbad hindurch zurücklegt. Die bevorzugten
Winkel liegen im Bereich von 8 bis 15°. Vorzugsweise soll ferner in Anbetracht der beim Abziehen des
Preßgutes aus dem Abschreckbad infolge der hohen Steifheit des Preßgutes auftretenden Probleme der
Bogenwinkel des unter der Rolle 20 hindurchlaufenden Preßgutes, bevor dieses aus dem Abschreckbad austritt,
klein sein. Daher muß das Preßgut im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Abschreckbades laufen
und das Bad in einem Winkel mit der Badoberfläche verlassen, der ebenfalls vorzugsweise im Bereich von
8 bis 15° liegt. Vorzugsweise befindet sich ferner der Strangpreßkopf so nahe wie möglich an dem Abschreckbad.
Wenn ein Polyamid von niedriger Schmelzfestigkeit verwendet wird, wie das Polyamid
gemäß Beispiel 1, muß der Abstand zwischen der öffnung 21 der Preßform 19 (F i g. 5) und dem Abschreckbad
weniger als 5 cm betragen, und vorzugsweise soll er weniger als 2,5 cm betragen. Der Weg
des Preßgutes 16 verläuft vorzugsweise parallel zur Oberfläche der Flüssigkeit des Abschreckbades und
12,7 mm bis 5 cm unter der Oberfläche. Die Führungsstifte 17 sind erforderlich, um das Preßgut daran zu
hindern, »sich zu schlängeln« oder schlingenartige Unregelmäßigkeiten zu bilden. Das Preßgut soll sowohl
in senkrechter als auch in seitlicher Richtung durch Führungsorgane geführt werden.
F i g. 3 zeigt die Bauart der Orientierungswalzen. In Fig. 1 sind zwei Paare von Orientierungswalzen
dargestellt; man kann aber mit jeder beliebigen Anzahl von Walzen arbeiten. Wie F i g. 3 zeigt, sind die
Walzenpaare als Nut- und Federwalzen ausgebildet, indem jeweils eine Walze Flansche 22 aufweist, die
an dem Mittelteil 23 angebracht sind. Diese Nutenwalze kann auch aus einem Stück bestehen. Die
Flansche 22 haben die Aufgabe, die Lenkung der Breite des orientierten Bandes zu unterstützen, indem
sie die Größe der öffnung 24 begrenzen. Diese Walzen werden von aus einem Stück mit ihnen bestehenden
Wellen angetrieben. Die Art und Weise, in der die Flansche 22 die Lenkung der Breite des Bandes
unterstützen, ist in F i g. 4 dargestellt. Das Preßgut 16 tritt in den Mund zwischen der Walze 13 (und der aus
Gründen der Klarheit nicht dargestellten Walze 12) ein und verbreitert sich bis zu den Grenzen der
Flansche, wie bei 29 dargestellt, vorzugsweise so weit, daß es in einem geringen Anstand an den Flanschen
vorbeiläuft oder sie leicht berührt. Das orientierte Band 30 läuft dann weiter entweder zu einem anderen
Paar von Orientierungswalzen oder zu den Spannwalzen 14. Die auf das Band 22 durch die Spannwalzen
14, 14' ausgeübte Spannung bestimmt das Ausmaß, zu dem sich die Breite des Bandes vermindert,
nachdem es die Orientierungswalzen 12, 13 verlassen hat. Das Ausmaß der dem Band durch die Walzen 14,
14' erteilten Spannung variiert mit dem jeweils zu orientierenden Polymerisat. Im allgemeinen reicht
die Spannung nur gerade aus, damit das Preßgut dem Mund der Orientierungswalzen gleichmäßig ohne
wesentlichen Schlupf zugeführt wird. Der Betrag der Reckung oder Einschnürung des Bandes beim Verlassen
der Orientierungswalzen muß genau gesteuert werden, da die Breite des fertigen Bandes vorzugsweise
um nicht mehr als ±0,127 mm von der beabsichtigten Breite abweicht, weil das Band sich sonst nicht leicht
mit den technisch zur Verfugung stehenden Schließvorrichtungen
befestigen läßt. Diese Schließvorrichtungen oder Halter sind im allgemeinen dicke Metallverschlüsse
oder -bügel, die um die Verbindungsstelle des Bandes herumpassen und mit einer Maschine
ähnlich derjenigen, die zum Zusammenfügen von Bandeisen verwendet wird (vgl. USA.-Patentschrift
3 028 281, jedoch vorzugsweise mit geraden Seiten oder Kanten) angewürgt werden. Bügel oder Verschlüsse
erfordern eine Breitentoleranz. Um ein gleichmäßiges rechteckiges Preßgut zu erhalten, müssen die
Ecken der Strangpreßform etwas Übergröße aufweisen, wie es in F i g. 5 dargestellt ist. Bei Verwendung
einer Preßform von dieser Gestalt wird der Neigung des Preßgutes, sich abzurunden, entgegengewirkt,
und man kann ein Preßgut von rechteckigem Querschnitt erhalten. Verwendet man eine Strangpreßöffnung
von rechteckiger Form, so hat das Preßgut einen nahezu ovalen Querschnitt, und die Orientierungswalzen erzeugen eine zu starke Orientierung in der
Querrichtung, wodurch der Betrag der dem Band erteilbaren Längsverformung vermindert und die
schließliche Festigkeit sowie der Wert des Bandes ebenfalls vermindert wird.
Geeignete teilkristalline Polyamide sind beispielsweise Polycaprolactam, Polyhexamethylenadipinsäure
und Polyhexamethylensebacinsäureamid. Polyamide, die 0,2 bis 5 Gewichtsprozent Weichmacher
enthalten, werden besonders bevorzugt. Zur Modifizierung der Polyamide sind diejenigen Weichmacher
geeignet, die mit den Polyamiden verträglich sind, unterhalb 1500C schmelzen und oberhalb 200°C
sieden. Zu diesen geeigneten Weichmachern gehören 2-Äthylhexandiol-l,3, Tetramethylensulfon, o- und
p-N-Äthyltoluolsulfonamid, p-Toluolsulfonamid,
Di-n-butylmalat und n-Butyltartrat. Bänder aus
solchen weichgestellten Polyamiden lassen sich regelmäßig mit Zugfestigkeiten über 4900 kg/cm2 herstellen.
Durch den Zusatz des Weichmachers zu den Polyamiden wird eine bessere Verarbeitbarkeit des
Preßgutes zum Bandmaterial erzielt. Hierdurch wird die Anzahl der beim Orientieren des Bandes auftretenden
Brüche stark herabgesetzt.
In jedem Beispiel wurde das Band in der oben beschriebenen Vorrichtung mit Orientierungswalzen
von 7,62 cm Durchmesser hergestellt. In allen Beispielen befand sich der Strangpreßkopf in einem Abstand
von weniger als 2,54 cm von dem Abschreckbad. Das Abschreckbad bestand in allen Fällen aus
Wasser von 500C. Die Werte für die Zugfestigkeit und
den Spannungsmodul wurden mit einer üblichen Prüfmaschine gewonnen, die mit geschlitzten Befestigungsrollen
mit einer Belastungsgeschwindigkeit von 25,4 mm/Min, und einem Rollenabstand von 12,7 cm
arbeitete. Die Ergebnisse beziehen sich auf die anfänglichen Abmessungen des Bandes. In Tabelle I bedeutet
R.V. die relative Viscosität, die für Polyamide gemäß der ASTM-Prüfnorm D-789 bestimmt wurde.
In den Beispielen 16 bis 18 enthält das Polymerisat
1 Gewichtsprozent, im Beispiel 19 2 Gewichtsprozent, in den Beispielen 20 und 21 5 Gewichtsprozent, in
den Beispielen 22 und 23 0,1 Gewichtsprozent und in den Beispielen 24 bis 26 0,5 Gewichtsprozent
o- und p-N-Äthyltoluolsulfonamid als Weichmacher. In den Beispielen 27 bis 29 wird 1 Gewichtsprozent
2-Äthylhexandiol-l,3 als Weichmacher verwendet, in den Beispielen 30 und 31 wird 1 Gewichtsprozent
Tetramethylensulfon und in den Beispielen 32 und 33 1 Gewichtsprozent (u-Caprolactam als Weichmacher
verwendet. Im Beispiel 34 besitzt das Band einen
hanteiförmigen Querschnitt mit dicken Rändern und einen dünneren Mittelteil, wie in F i g. 9 dargestellt.
Das Band des Beispiels 34 ist 11,62 mm breit, die dicken Kanten sind bei A 0,69 mm dick und bei B
1,59 mm breit, während der Mittelteil bei C 0,48 mm dick ist. Das Band gemäß Beispiel 35 hat einen
» C«-förmigen Querschnitt, wie in F i g. 10 dargestellt. Das » C« des Bandes gemäß Beispiel 35 besitzt eine
solche Krümmung, daß der unterste Punkt der konvexen Seite bei D 0,89 mm unter der zwischen den beiden
Rändern gezogenen geraden Linie liegt. In den Beispielen 34 und 35 hat das Preßgut rechteckigen
Querschnitt, und die Endform des Bandes kommt durch Orientierungswalzen zustande, die der Form
des fertigen Bandes entsprechen. Das im Beispiel 38 verwendete Polycaprolactam ist nicht vernetzt und
wird hergestellt, indem 300 Teile «j-CaproIactam mit
4 Teilen NaH zu einem Strom vermischt werden, der dann bei 1500C mit einem zweiten Strom aus
100 Teilen Caprolactam und 1,2 Teilen Phenylisocyanat vermischt wird. Die Polymerisation erfolgt
innerhalb einer Minute unter einem adiabatischen Temperaturanstieg auf 2000C. Das Polymerisat wird
dann einer Vakuumstrangpresse zugeführt, um das noch darin verbliebene Monomere abzutreiben und
der eigentlichen Strangpresse eine Schmelze bei 2400C
zuzuführen.
Beispiel | Polymerisat | Preßgut geschwin digkeit |
Schmelz temperatur |
Breite. | Dicke | Verformungs verhältnis |
Breite | Schmelz- ver- strcckunt* |
WaIz- tcmperatur |
m/Min. | "C | mm | Mikron | Länge | 1,0 | »III ^*%* Ix U 11 ^1 | -c | ||
1 | Polyhexamethylen- adipinsäureamid (RV 53) |
91,4 | 280 | 508 | 4,27 | 1,0 | 185 | ||
2 | desgl. | 91,4 | 280 | 533,4 | 4,15 | 1,0 | 200 | ||
3 | desgl. | 91,4 | 280 | 533,4 | 4,20 | 150 | |||
4 | desgl. | 18,3 | 280 | 533,4 | 4,26 | 1 | |||
5 | desgl. | 91,4 | 280 | 495,3 | 4,55 | 1 | |||
6 | desgl. | 45,7 | 280 | 469,9 | 4,77 | 1 | |||
7 | desgl. | 45,7 | 280 | 444,5 | 4,75 | 4 | |||
8 | desgl. | 45,7 | 280 | 558,8 | 4,00 | 2 | |||
9 | desgl. | 45,7 | 280 | 469,9 | 4,71 | 2 | |||
10 | desgl. | 45,7 | 280 | 546,1 | 4,04 | 25 | |||
11 | desgl. | 45,7 | 280 | 482,6 | 4,44 | 1,22 | 200 | ||
12 | desgl. | 45,7 | 280 | 14,48 | 444,5 | 4,02 | 1,25 | 180 | |
13 | desgl. | 45,7 | 280 | 14,925 | 419,1 | 4,38 | 1,08 | 180 | |
14 | Polycaprolactam (RV 325) |
22,9 | 275 | 15,57 | 685,8 | 4,1 | 150 |
(Fortsetzung)
Zugfestigkeit | Bruch | Wende | Quer | Spannungs-Entspannungszyklus | Dehnung | Dehnung | Breite des Röntgenintensitäts- gipfcls bei Hälfte des Maximums |
Winkelgradc | (3) | |
dehnung | punktsmodul | festigkeit | bis 2460 kg/cm2 Spannung | bei Rückkehr |
bei Rückkehr |
29,4 | ||||
auf | auf | 31,2 | ||||||||
Beispiel | kg/cm2 | Dehnung bei |
1230kg/cm2 | 0,7 kg/cm2 | (2) | - 30,8 | ||||
4570 | % | kg/mm2 | kg/cm2 | 2460kg/cm2 | % | % | (I) | 20,0 | ||
4317 | 10 | 548,4 | 4,9 | 1,25 | 17,6 | 21,2 | ||||
4711 | 11,5 | 466,8 | % | 5,4 | 1,5 | 18,8 | 21,6 | |||
1 | 4774 | 12 | 544,2 | 6,3 | 4,3 | 0,6 | 20,6 | |||
2 | 4922 | 15,1 | 489,3 | 928 | 6,8 | 32,8 | ||||
3 | 4978 | 9,5 | 613,8 | 5,75 | 27,6 | |||||
4 | 4022 | 9,6 | 676,4 | |||||||
5 | 4275 | 7,0 | 684,1 | 21,6 | 30,4 | |||||
6 | 5259 | 11,4 | 473,9 | 984,3 | 18,8 | 18,4 | ||||
7 | 3529 | 11,0 | 639,1 | 843,7 | 17,6 | |||||
8 | 4711 | 13,9 | 467,6 | 21,6 | ||||||
9 | 4865 | 12,4 | 530,8 | 18,4 | ||||||
10 | 4647 | 13,8 | 487,2 | 1047,6 | ||||||
11 | 3255 | 12,1 | 487,9 | 984,3 | ||||||
12 | 10 | 421,1 | ||||||||
13 | ||||||||||
14 | ||||||||||
10U4 DÖO
Tabelle I (Fortsetzung)
Tabelle I (Fortsetzung)
Beispiel | Polymerisat | Preßgut geschwin digkeit |
Schmelz temperatur |
Breite | Dicke | Ver formungs- verhältnis |
Siede punkt |
Zug festigkeit |
Wende punkts- modul |
Quer- fcstigkcit |
Dehnung bei 2460 kg/cm2 Spannung |
m/Min. | °C | mm | Mikron | Länge | "C | kg/cm2 | kg/cm2 | kg/cm2 | % | ||
15 | Polyhexa- methylen- adipin- |
45,7 | 280 | 12,751 | 508 | 4,76 | 190 | 4985 | 670,7 | 568,1 | 5,15 |
säureamid | |||||||||||
(RV 53) | |||||||||||
desgl. | |||||||||||
16 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,462 | 381 | 4,95 | 190 | 5245 | 575,8 | 773,4 | 6,25 |
17 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,259 | 406,4 | 4,80 | 110 | 5336 | 638,4 | 6,42 | |
18 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,36 | 381 | 4,96 | 150 | 5618 | 641,9 | 717,1 | 6,03 |
19 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,462 | 495,3 | 4,40 | 170 | 4985 | 632,8 | 6,98 | |
20 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,462 | 406,4 | 4,85 | 175 | 5090 | 563,2 | 5,90 | |
21 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,259 | 406,4 | 5,05 | 125 | 5182 | 658,8 | 6,03 | |
22 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,437 | 482,6 | 4,29 | 190 | 5020 | |||
23 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,462 | 431,8 | 4,70 | 190 | 4950 | 549,1 | 801,5 | 6,37 |
24 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,437 | 431,8 | 4,65 | 190 | 5294 | |||
25 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,437 | 406,4 | 4,97 | 190 | 5540 | 543,5 | 787,4 | 6,90 |
26 | desgl. | 45,7 | 280 | 13,462 | 381 | 5,05 | 190 | 5336 | |||
27 | desgl. | 45,7 | 280 | 12,802 | 508 | 4,56 | 175 | 5400 | |||
28 | desgl. | 45,7 | 280 | 12,751 | 457,2 | 4,99 | 175 | 5372 | |||
29 | desgl. | 45,7 | 280 | 12,776 | 457,2 | 5,19 | 175 | 5111 | |||
30 | desgl. | 45,7 | 280 | 12,751 | 533,4 | 4,18 | 175 | 5083 | |||
31 | Polycapro- | 45,7 | 280 | 12,725 | 508 | 4,37 | 175 | 5540 | |||
32 | lactam | 45,7 | 240 | 12,675 | 508 | 4,50 | 125 | 5020 | 590,6 | 690,4 | 7,75 |
(RV 55) | |||||||||||
desgl. | |||||||||||
33 | Polyhexa- | 45,7 | 240 | 12,675 | 508 | 4,62 | 125 | 5041 | 596,2 | 696 | 7,25 |
34 | methylen- | 4,57 | 280 | 12,624 | 4,36 | 175 | 4254 | 560,4 | 6.08 | ||
adipin- | |||||||||||
säureamid | |||||||||||
(RV 53) | |||||||||||
desgl. | |||||||||||
35 | Polycapro- | 4,88 | 280 | 13,005 | 533,4 | 4,23 | 175 | 4268 | 449,3 | 5,94 | |
36 | lactam | 45,7 | 240 | 12,776 | 508 | 4,49 | 190 | 4338 | |||
(RV 55) | |||||||||||
desgl. | |||||||||||
37 | Polycapro- | 45,7 | 240 | 12,776 | 457,2 | 4,85 | 190 | 4458 | |||
38 | lactam | 45,7 | 240 | 12,7 | 508 | 4,5 | 125 | 4957 | |||
*) Anfangsmodul, kg/mm2.
(1) Abweichung der Polymerketten von der Walzrichtung zur Dickenrichtung hin (Fig. 6).
(2) Abweichung der Polymerketten von der Walzrichtung zur Querrichtung hin (F i g. 6).
(3) Abweichung der (OlO)-Ebenen von der gewalzten Oberfläche (Fig. 6).
Die Röntgenstrahlungsbeugung bietet eine bequeme einen Wert erreicht, der der in den Kristallen der Probe
Methode zur Beobachtung der Art der Orientierung 55 am häufigsten vorkommenden Orientierung entbei
den Bändern gemäß der Erfindung. Eine Probe spricht. Die Verteilungsbreite der Kristallorientierunwird
in ein Gerät, wie einen »Einkristallorientierer« gen kann durch die Breite eines Diagramms der
eingesetzt, das imstande ist, die Probe in dem Röntgen- Röntgenstrahlenintensität in Abhängigkeit von der
strahl um zwei aufeinander senkrecht stehende Achsen Winkelorientierung der Probe bei einem Intensitätsrotieren
zu lassen. Da kristalline Stoffe die Röntgen- 60 wert gekennzeichnet werden, der gleich der Hälfte
strahlen nur dann beugen, wenn der Röntgenstrahl, des Gipfelmaximums ist. Weitere Erläuterungen der
der Detektor und geeignete Kristallebenen der Probe Definition der Arten der Orientierung und der Meentsprechend
dem Braggschen Gesetz angeordnet tlioden zur Bestimmung der Verteilung der Kristallsind,
kann man die Kristallorientierung in der Probe orientierung bei synthetischen Polymerisaten finden
bestimmen, indem man die Intensitätsänderung des 65 sich in einer Arbeit von C. J. Heffelfinger und
abgebeugten Röntgenstrahles untersucht, wenn die R. L. B u r t ο η in der Zeitschrift Journal of Polymer
Probe gedreht wird. Diese Intensität durchläuft ein Science, Bd. 47, S. 289 bis 306(1960).
Maximum, wenn die Winkelorientierung der Probe Die Winkelbreite bei der Hälfte des Maximums
Maximum, wenn die Winkelorientierung der Probe Die Winkelbreite bei der Hälfte des Maximums
entspricht der Schräglage der Polymerisatketten von der Walzrichtung weg zur Dickenrichtung hin und
beträgt bei den Bändern gemäß der Erfindung weniger als 23°. Die Neigung der Polymerisatketten von der
Walzrichtung fort zur Querrichtung hin ist durch einen Winkel von weniger als 23° gekennzeichnet. Die
Schräglage der (010)-Ebenen um die Walzrichtung herum in Abweichung von der Parallellage mit der
Walzoberfläche ist durch einen Winkel von weniger als 35° gekennzeichnet.
Es ist bekannt, daß man durch gesteuerte Verformung eines kristallinen Polymerisats eine Verbesserung
der physikalischen Eigenschaften des Polymerisats in der Verformungsrichtung erzielen kann.
Dies ist am stärksten bei Fasern und Fäden entwickelt worden, wo sehr bedeutende Verbesserungen
in der Zugfestigkeit und im Modul mit einer axialen Orientierung durch Kaltrecken der ausgepreßten
Faser oder des ausgepreßten Fadens erreicht werden. Versuche, entsprechende Verbesserungen in den physikaiischen
Eigenschaften bei massiveren Kunststoffgebilden mit triaxialer Symmetrie, wie Bändern,
Streifen, Blättern, Winkelstücken, T-Stücken u. dgl., zu erzielen, waren bisher nicht erfolgreich, obwohl in
vielen Fällen nennenswerte Verbesserungen erreicht wurden. Daß es nicht gelungen ist, die physikalischen
Eigenschaften in dem gleichen Ausmaß zu verbessern wie bei Fasern hohen Gütegrades, beruht wahrscheinlich
darauf, daß es nicht möglich war, bei diesen massiveren Erzeugnissen mit triaxialer Symmetrie die
erforderliche Vollkommenheit und Art der Struktur zu erzielen.
Ein Vergleich von Bändern aus Polyhexamethylenadipinsäureamid wurde mit einem bekannten Band
(nach der US-PS 2 244 208) und einem Band gemäß der Erfindung hergestellt. Die Ergebnisse der Untersuchungen
dieser Proben finden sich in F i g. 6.
Obwohl sich schon aus den Röntgenuntersuchungen wesentliche Unterschiede vom Stande der Technik
ergeben, sind diese Untersuchungsmethoden nicht die empfindlichsten und genauesten, die zur Bestimmung
der Vollkommenheit der neuen Werkstoffe zur Verfügung stehen. Die empfindlichste Methode zur Messung
dieses Strukturunterschiedes besteht darin, den Spannungsmodul in Abhängigkeit von der Zugfestigkeit
in der Hauptorientierungsrichtung in ein Diagramm einzutragen. F i g. 7 ist ein solches Diagramm
für die Abhängigkeit des Spannungsnioduls von der Zugfestigkeit bei Polyhexametliyknadipinsüureamid
und zeigt eine deutliche Änderung in der Kiirvensieigung,
die den Beginn der neuen Struktur anzeigt, bei der die Zugfestigkeit und der Modul in dem
Maße zunehmen, wie die Struktur vollkommener wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Band aus teilkristallinem Polyamid, bei dem die Polymerketten eine Vorzugsrichtung in Längsrichtung des Bandesaufweisen unddie(010)-Ebene der Kristalle dazu neigt, parallel zur Oberfläche des Bandes zu verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerketten von der Längsrichtung zur Dicken- und Querrichtung hin höchstens in einem Winkel von 23° geneigt sind und daß die (OlO)-Ebene von der Parallelität mit der Oberfläche des Bandes um die Längsrichtung herum um höchstens 35° abweicht.
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