DE1569335A1

DE1569335A1 - Thermoplastisches Schichtmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1569335A1
Application number: DE19641569335
Authority: DE
Inventors: Ole-Bendt Rasmussen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-08-28
Filing date: 1964-08-27
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FI46926C; FR1405162A; NL145489B; FI45631C; FI46926B; DE1785567A1; US3511742A; FI45631B; NL6410073A; GB1103114A; AT299553B; DE1569335C3; DE1779929A1; IL21972A; CH568142A5; DE1569335B2; AT319457B; SE364531B; SE334462B

Description

Thermoplastisches Schichtmaterial und Verfahren zu seiner

Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Schichtmaterial, das aus zwei oder mehreren thermoplastischen Polymeren zusammengesetzt ist, und ein Verfahren zur Herstellung dieses Schichtmaterials sowie ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen daraus für lextilzweeke.

Der Ausdruck "Spaltfasern" wird allgemein für Pasern odex* fasriges oder poröses Material benutzt., das durch Aufspaltung ausgerichteter thermoplastischer Filme hergestellt wurde. Die meisten Polymeren, die stark ausgerichtet worden sind, sind leicht in der Puichtung der Ausrichtung auf verschiedene Weise mechanisch spaltbar und bilden so entweder stabile Pasern oder ein verzweigtes Netzwerk von untereinander verbundenen Pasern. Die letzteren können entweder zu schmalen Streifen geschnitten werden, die als Garne verwendet werden, oder sie können mit anderen Netzwerken derselben Art zur Bildung, eines ungewebten Stoffes geschichtet werden.

Es ist bekannt, daß die Existenz zweier unterschiedlicher Phasen in einem ausgerichteten Film der genannten Art das Aufspalten in Fasern erleichtert. So wurde gefunden, daß ein ausgerichteter und in der Hitse behandelter Film, bestehend aus Polycsiprolactam.., eine MikroStruktur von fasrigem Character in zwei Phasen besitzt, bei der die Fasern mit hoher Kristallinltät in der Nähe und abwechselnd mit Fäserchen geringerer Kristallini tat liegen. Die gewöhnlichen Arten des genannten Polymers können normalerweise mit einem Ziehverhältnis größer als etwa 5:1 ausgerichtet werden, bevor sie bersten, und bei

-^ BAD ORIGJNAL

109851/0273

einer solchen verhältnismäßig geringen Ausrichtung sind sie nicht genügend spaltbar, um leicht in Fasern gespalten zu werden. Es wurde jedoch vorgeschlagen, die MikroStruktur vor der Spaltung durch Behandlung des Films mit einem Quellmittel zu lockern, das so beschaffen ist, daß es auf die weniger kristallinen Fäserchen wirkt und die hochkristallinen Fäserchen intakt läßt, Durch dieses Verfahren kann der Spaltungsprozeß leicht durchgeführt werden.

Nach einem anderen Vorschlag werden zwei verschiedene Polymere gemisciit und zu einem Film für eine Spaltfaserherstellung zusammengefügt, wobei ein Polymer hydrophob, und das andere hydrophil ist und das erstere den Hauptbestandteil der Mischung bildet und die Mischung verhältnismäßig heterogen ist". Wenn beide Phasen eine mehr oder weniger fasrige Gestalt besitzen, wird nach der Ausrichtung ein Mittel angewandt, das die hydrophilen, aber nicht die hydrophoben Fäserchen quellt, und durch die nachfolgende Spaltung neigen die Spaltungen deshalb dazu, in die nydrophile Phase einzutreten. Die erhaltenen Spaltfasern können eine hydrophile Oberfläche auf einem hydrophoben Kern enthalben, wodurch sie für viele Textilawecke nützlich sind.

In den beiden vorgenannten Verfahren findet die Bildung oder Mischung der zwei Phasen in beliebiger Weise statt und die Faserchen in dem ausgerichteten Film haben folglich einen beliebig geformten Querschnitt.

Schließlich wurden Verfahren unter Einverleibung einer separaten Phase als Hilfsmittel zur Erleichterung der Aufspaltung verwendet. So wurden Körner von Gleitmitteln eingearbeitet, um als Ausgangspunkte für die Bildung von Spaltungen zu. dienen, und Korner von Explosivstoffen oder anderen Substanzen, die bei geeigneter Behandlung Gase oder Bpiiipfe entwickeln, um. die Spaltung· durch die Trzeugung eines' inneren Druckszu unterstützen,. ; Auch in diesen Fällen fand die Einverleibung''jedoch in einer mehr oder weniger beliebigen \7eise statt.

'"■■■'" BAp ORIGINAL

109851/0273

15B9335

Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Schichtmaterials, in welchem zwei thermoplastische polymere Substanzen zur Bildung einer Struktur von einem besonderen Muster anstelle einer beliebigen Mischung zusammengemischt werden, wobei der Zv/eol: difoer Struktur dp-.rih- liegt, djχ jÄufRrnltunp; in. Pasern, zu ..erleichtern und dabei ciic- Feinheit der .-.''asern zu verbessern. "" . '■

Das thermoplastische Schichtmaterial der vorliegenden Erfindung enthält demgemäß wenigstens zwei Polymere mit unterschiedlichen Eigenschaften, die die getrennten Phasen bilden und von denen wenigstens eine der Komponenten in Porm sehr dünner Blättchen, die in Ebenen angeordnet sind und einen Winkel zu der Schichtebene bilden, vorliegt, und das Material in der Nähe der Schichten aus zehn anderen der genannten Polymeren besteht. .

Der Einfachheit halber behandelt die nachfolgende Beschreibung nur Schichtmaterial, das aus zwei Phasen besteht, es ist aber selbstverständlich, daß die Betrachtungen sich auch auf Schichten beziehen mit drei oder mehr unterschiedlichen Phasen, .

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Pasern gründet sich auf die Tatsache, daß immer eine Jehaiidlung zur Herstellung einer der Komponenten in einem thermoplastischen Material besteht, das aus- zwei gegen Angriffe empfindlichere Phasen besteht als die andere, wenn die beiden Phasen aus polymeren Substanzen bestehen, die sich gegenseitig in der einen oder der anderen Beziehung bezüglich ihrer chemischen Grundkonzeption unterscheiden, und es werden keine Substanzen in Betracht gezogen, die so unterschiedlich sind, daß sie nicht getrennt werden können nach besonderen Behandlungsmethoden, In Bezug auf das Schichterzeugnis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auf diese Weise möglich, eine vorherrschende Tendenz zur Bildung von Spaltungen in einer

109851/0273

der Blattohenphasen zu entwickeln und dann Kann die Spaltung mechanisch, durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wurde gefunden, daß die blättrige Struktur sich als viel wirksamer erwiesen hat als die faserige Struktur, die durch Mischen der Komponenten in beliebiger Weise gebildet wird. Zur Durchführung eines bestimmten Angriffs auf eine der Phasen ist das Verfahren zur Behandlung der zusammengesetzten Schicht mit einem besonderen Quellmittel besonders nützlich, es können aber wahlweise auch andere Behandlungen angewandt werden, wie eine Teilschmelzung oder ein besonderer chemischer Angriff mit Hilfe einer aktiven Substanz oder durch Bestrahlung, wenn die Empfindlichkeit der beiden Phasen unterschiedlich im Hinblick auf diese Behandlungen ist.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform des thermoplastischen Schichtmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die zwei Phasen aus demselben Polymer, haben aber gegenseitig ein unterschiedliches durchschnittliches Molekulargewicht, wobei eine Phase einen größeren Anteil niedermolekularer Substanz enthält als die andere.

Bei Verwendung derselben Art des Polymers für die zwei Phasen wird ein ausgezeichnetes Haftvermögen zwischen den Phasen gesichert und ein Überschuß von niedermolekularer Substanz in einer der Phasen setzt die Stärke dieser Phase herab und macht sie leichter spaltfähig.

Andere Möglichkeiten zur Erhöhung der Spaltbarkeit einer der Phasen sind z.B. die Einarbeitung eines gewöhnlichen Gleitmittels wie Silikon oder eines Stearats oder von Öltröpfchen, wobei das öl in dem Polymeren während der Extrudierung absorbiert und bei der Abkühlung des extrudieren Produkts abgetrennt wird.

Der besondere Vorteil der genannten Ausführungsformen ist die Einfachheit in der Herstellung, da kein Prozeß für

1 Q9851/0273

BAD ORIGINAL

die Entwicklung erforderlich ist. Wenn jedoch das Schichtmaterial gemäß der Erfindung zur Herstellung von Erzeugnissen vorgesehen ist,., die.-bei der Verwendung einem starken Abrieb ausgesetzt sind, so sind die genannten'Ausführungsformen nicht empfehlenswert, In diesem Falle■sind andere Ausführungsformen der Erfindung zweckmäßig, die die bedeutenden Vorteile mit sich bringen, daß die Spaltbarkeit nach der Durchführung des Spaltprozesses ausgeschaltet oder wesentlich verringert werden kann, was zu einem .Fasererzeugnis mit guter Abriebfestigkeit führt» Dies wird erreicht, wenn der Ausrichtungsgrad der Moleküle weit von dem letzteren ist und die Verbindung zwischen den Phasen stark ist und wenn die Entwicklung der Spaltbarkeit ein reversibler Prozeß ist, d.h. die angegriffenen Phasen werden, wieder stark, wenn der Prozeß, v/ie z.B. durch Quellen oder durch Teilschmelzen, gestoppt wird. Die folgenden zwei AUsführungsformen der vorliegenden Erfindung haben die Schaffung eines starken Zusammenhalts zwischen den blättchenarti-■ gen Phaaen zum besonderen Gegenstand.

Bevor diese Ausfuhrimgsformen erklärt werden, ist festzustellen, daß kein Verfahren, eine polymere Substanz zur Spaltung geeignet zu machen, durch Entwicklung einer latenten Spaltbarkeit derselben bekannt ist.'und. dann, wenn danach ein Widerstand gewünscht wird,"die Spaltbarkeit wieder latent zu machen. Wie .vorerwähnt, umfassen die vorbekannten Verfahren das Verfahren zur Behandlung von Filmen aus Polyamid und anderen Polymeren mit einem Quellmittel, um eine Spaltfähigkeit zu entwickeln, da aber die genannten ausgerichteten Filme immer eine MikroStruktur aus Mikrofäserchen mit beliebig geformten Querschnitten bilden, ist ,dieser Effekt unterschiedlich, unter Anwendung der bekannten Maßnahmen finden während des Spaltungsprozesses innere Verschiebungen statt, selbst wenn keine wirkliche Spaltung .eintritt,; und danach ist das Material noch ziemlich,apaltfähig, wenn das Quellmittel ent-;-,-.

109851/0273 ^ö

ferrit wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Spannungen, wenn die Phasen als Blättchen ausgebildet sind, gleichmäßiger in der Schicht verteilt und die zufälligen Verschiebungen werden dadurch verringert.

Um schließlich einen guten Zusammenhalt zwischen den Phasen zu erzielen, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen au3 verschiedenen kristallinen Polymeren bestehen, die im Stande sind, sich durch Kristallisation zu vereinigen, wie dies durch Bildung gemischter Kristallite geschieht. Die gemischte Kristallisation der bestimmten Polymeren in den Zwischenphasen erscheint gewöhnlich aus eigenem Antrieb beim Abkühlen nach der Extrudierung, aber ein nachfolgendes Kühlen ist zweckmäßig, In einigen Fällen kann die gemischte Kristallisation sogar bei einer"Stufe ausgeführt werden, wenn die Schicht in ein fasriges Material umgewandelt worden ist. Auf diese Weise können die Phasen gemäß der Erfindung z.B. aus zwei verschiedenen Polyamiden bestehen oder beide können aus Polyalkylenen bestehen, von denen jedoch eines aus einem sehr linearen oder isotaktischen Typ des in Präge stehenden Polymers hergestellt idt und das andere aus einem verzweigten Typ oder einem Typ mit verhältnismäßig hohem ataktischem Gehalt. Als weiteres Beispiel gemäß der Erfindung kann eine Phase aus einem kristallinen Homopolymeren und die andere hauptsächlich aus demselben Polymeren, jedoch abgewandelt durch Kopolymerisation zur Erhöhung seiner Empfindlichkeit gegenüber der Quellungsbehandlung, bestehen, üa.j in Frage stehende Kopolymer kann vorteilhafterweise als Pfropf- oder Blockpolymer ausgebildet sein.

Noch vor dem Ende der Erzeugung eines guten Zusammenhalts zwischen den Phasen besteht eine andere Ausführungsform darin, daß die Phasen sich nur in Bezug auf eine unterscheiden, die eine Zumisehung eines unterschiedlichen Polymers mit größerer

1098 51/0273 öAD original

ξ Γ» ~> Zf

15I933S

-7 -

gegen eine. lösung smittelbehandi^ng enthält. V,^renri die Erigtal-lisaiipn stattgefunden hsit, "bilden die Kristallite A^s Polymers, das in zwei Phasen geteilt, ist, eine starke Verbindimg zwischen ja en Blättchen. Der Zusatz eines anderen Polymers zu djm K:pis,tallit hat einmal hauptsächlich die Funktion, seine Einpf indliphkeit gegenüber lösungsmitteln .entweder in Bezug auf eine höhere |)mp|indliQhke;it gegen polare lösungsmittel oder in Bezug a^| eine hqhjre: Empfindlichkeit gegen nicht polare Iiqsungsmittel zu mpdliizieren. Eine andere funktipn besteht darin, die Geschwindigkeit zu erhöhen, die aue^ von Bedeutung für den Abrlebyjid er stand des Spaltmaterials ist»

Eine Phase kann z.B. aus einer intensiv gemischten Kombination eines kristallinen Polymers bestehen, das eine sehr geringe Empfindlichkeit gegen ein polares prge isches lösungsmittel hat, wie z.B. Polyäthylen^ Propylen und ein Elastomeres mit hoher Empfindlichkeit fur die genannten Arten von lösungsmitteln, z.B. Polymethyl-, Polyathyl- oder Polypropylacrylat oder Polyvinylacetat oder -propionat. Die andere Phase kann dann entweder aus dem genannten kristallinen Polymer oder einer Mischung des letzteren mit einem Elastomer bestehen, das auch eine geringe Empfindlichkeit gegen polare organische Lösungsmittel, wie Polyisobutylen hat. Zur Erleichterung der Mischung der Substanzen für jede der Phasen können Pfropf- oder Blockpolymere zugesetzt werden.

Eine Kombination der zwei zuletzt genannten Ausführungsformen besteht in der Verwendung für die Verbindung der zwei Phasen, von denen eine eine Mischung zweier verschiedener kristalliner Polymere, ist, die im Stande sind,; miteinander gemischte Kristallite zu bilden, wie es,yorbesphrieben wurde.

Eines dieser genannten kristallinen Polymere kann ^Ζ·Β· ein Pfropf- pder Blockpolymer sein, von derien einer der Bestandteile dem anderen kristallinen Polymer entsprielit, aber

1569331

im Gegensatz zu dem vorgenannten Beispiel, bei dem man Pfropf- oder Blockpolymere als einzigen Hauptteil einer der. Phasen verwendet, ist das genannte Polymer hier ein zusammengemischter kleiner Anteil eines Elastomers, das zur Abtrennung der Phasen dienen soll. In diesem Zusammenhang muß erwähnt werden, daß die Oberflächenaktivität von Pfropf- oder Blockpolymeren , auch zur Bildung von gut geformten Blättchen im Extruderkopf nützlich ist.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zur Herstellung des vorliegenden thermoplastischen Schichtmaterials, in welchem wenigstens zwei thermoplastische Polymere mit verschiedenen Eigenschaften und in flüssigem Zustand, wobei jedes in eine Vielzahl von Strömen aufgeteilt ist, miteinander in einer Extrudervorrichtung in einer solchen Weise vereinigt werden, daß jeder einzelne Strom eines Polymers als Nachbarn einzelne Ströme des anderen Polymeren in einer schichtartigen Struktur besitzt, die bus der Vorrichtung extrudiert wurde. Diese Struktur wird durchgepreßt und der Scherwirkung einer gitterähnlichen, sich in seitlicher Richtung zur Bewegungsrichtung der Schicht bewegenden Vorrichtung unterworfen, um das Material der einzelnen Ströme seitlich vor der Verfestigung der Schicht auszuziehen.

Wie vorbeschrieben, ist das thermoplastische Schichtmaterial der Erfindung besonders zur Verwendung bei der Herstellung fasriger Produkte für Textilzwecke geeignet, und die Erfindung umfaßt auch Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung solcher Produkte, wie im nachfolgenden genauer ausgeführt wird.

Da die Blättchenstruktur des Erzeugnisses gemäß der vorliegenden Erfindung einer starken Ausrichtung der Moleküle gleicht in Bezug auf die Fähigkeit, Spaltungen von Oberfläche zu Oberfläche zu bilden, können die bekannten Verfahren zum Aufspalten von Filmen mit einer starken Ausrichtung der Moleküle auch auf diese Schicht angewandt werden. Zu den genannten

109851/0273

BAD ORIGINAL

_ ο -—

Methoden gehören das Bürsten, Zwirnen oder Reiben schmaler Bänder aus Material, die Behandlung mit Ultraschallschwingungen oder das Strecken in Richtung der geringeren Festigkeit, wenn das Material unter einem hohen Druck zwischen zwei Gunimibänder eingelegt wird.

. Yor der Durchführung des Hauptspaltungsprozesses ist es empfehlenswert, eine feine Spaltung nur in der Ilähe der Oberflächen der Schicht durchzuführen und das Innere intakt zu lassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies unmittelbar nach Berührung mit einem Quellmittel durchgeführt, bevor das letztere das Innere.durchdrungen hat und dies kann durch Bürsten, Reiben oder Kratzen der Oberfläche mit Hilfe einer Bürste oder einer Klinge geschehen. Die Schicht wird dabei zur Bildung der tiefen Endspaltungen mit geringem Abstand gut vorbereitet, das Quellmittel muß aber in die Innenteile eindringen, bevor der Hauptspaltungsprozeß durchgeführt wird. Das Erzeugnis mit Spaltungen an einer der beiden Oberflächen, aber nicht in seinem inneren Teil ist jedoch unmittelbar verwendbar für Zwecke, bei denen eine durchdringende Porosität nicht erforderlich ist, aber ein textilähnliches Aussehen gewünscht wird.

In der Einleitung ist erwähnt, daß ein Verfahren zur Aufspaltung ausgerichteter Filme durch Entwicklung eines inneren Druckes existiert. Zu diesem Zweck wird dem Film Material einverleibt, das Gas oder Dampf entwickeln kann, oder Substanzen, die den osmotischen Druck mit Hilfe von eindringenden Quellmitteln erhöhen. Das Schichtmaterial der vorliegenden Erfindung kann auch in Verbindung mit dieser allgemeinen Art von Aufspaltungsprozessen angewandt werden. TJm eine Ausdehnung zu erreichen, wird das einverleibte Material dann auf eine der blättchenartigen Phasen lokalisiert und die andere Phase im wesentlichen intakt gelassen, wenn der Ausdehnungsprozeß durchgeführt wird. Dies gestattet eine größere Freiheit in

109851/027«

- ίο - .

Bezug auf die Auswahl der Mittel für die Ausdehnung, weil es nicht erforderlich ist, die thermoplastischen Substanzen streng vor dem Verlust ihrer Ausrichtung zu bewahren. Obgleich die Ausrichtung im allgemeinen empfehlenswert ist, so ist sie, wie schon erwähnt, keine strenge Notwendigkeit zur Durchführung der Aufspaltung im Schichtmaterial gemäß der Erfindung.

Ein einfaches Beispiel zur Anwendung des Verfahrens zum Aufspalten mit innerem Druck gemäß der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung eines flüchtigen Quellmittels zur Ausdehnung einer der Phasen der Schicht. Ein anderes Beispiel ist die Einverleibung einer Substanz mit osmotischer Wirkung bei der Herstellung des Schichtmaterials, d.h. einer Substanz, die im verwendeten Quellmittel gut löslich ist. Wenn der Phase, die der Quellung unterworfen wird, eine solche Substanz einverleibt wird, kann diese Phase durch Osmose aufgelöst werden, aber es ist im allgemeinen empfehlenswert, eine Spaltung durch inneren Druck mit Vorsicht anzuwenden und nur als Start für den nachfolgenden mechanischen Spaltungsprozeß zu benutzen, da es gewöhnlich wichtig ist, einen guten Zusammenhalt in dem Spaltmaterial beizubehalten. Zum Zwecke der Vollständigkeit ist .festzustellen, daß die zwei Phasen in der Schicht aus genau identischen Substanzen hergestellt werden müssen mit Ausnahme der Mittel für die Osmose, die nur in einer der Phasen verteilt werden. Als.ein weiteres Beispiel kann Oalciumcarbonat oder eine ähnliche Gas entwickelnde Substanz in eine der Phasen einverleibt werden, und die Quellung kann mit Hilfe einer Säure zur Erzeugung der Gasbildung durchgeführt werden.

Es ist gewöhnlich nicht empfehlenswert, 'eine Spalttiefe zu erzeugen, die ausreicht, um im wesentlichen alle Teile der Phase zu trennen. Es ist jedoch allgemein !zweckmäßig, die . Spaltungen dicht genug zu machen, um die Fasern in Form von Blättchen zu erzeugen. Diese Struktur ist besonders vorteilhaft für die Herstellung ungewebter Stoffe, weil die Blatt-

109851/0273 _{ßAD 0RiG1NAL}

chen, was als eine. Art Flor gilt, dem Stoff verbesserten Griff und ein verbessertes Aussehen verleihen.

Die genannte Stöffart wird dadurch verbessert und es wird eine neue dreidimensionale Struktur mit verbesserter G-esohmeidigkeit und größerer Oberfläche erhalten, bestehend aus blatteigenartigen oder plattenähnlichen polymeren Abschnitten, die wechselseitig im wesentlichen durch Fasern verbunden sind. Von jeder der flachen Oberflächen der genannten Blättchen oder Hocken erstrecken sich eine Vielzahl der genannten lasern von Stellen, die verhältnismäßig diöht aneinander angeordnet und über die genannte Oberfläche in beiden Dimensionen der letzteren verteilt sind. Die genannten lasern bilden brückenartige Verbindungen zwischen den aneinander angrenzenden Blättchen oder Hocken.

Dieses neue Erzeugnis kann durch Aufspalxei. von Teilen des vorgenannten Schichtmaterials aus zwei blättchenartigen oder flockenähnlichen Phasen hergestellt werden, die von miteinander verträglichen polymeren Substanzen gebildet werden, wenn die genannte Schicht in einer Richtung ausgerichtet ist, die die Zwischenphasen kreuzt, und wenn die verschiedenen Phasen eine verschiedene Fähigkeit besitzen, ausgerichtet oder gespaltet zu werden. Die Aufspaltung, durch welche die lasern gebildet werden, findet dann nur in einer der Phasen statt, d.h. in jedem zweiten der Blättchen, und entwickelt sich quer durch die genannten Blättchen. Es ist jedoch zweckmäßig, daß der Winkel zwischen den Zwischenphasen und der Richtung der Ausrichtung verhältnismäßig gering ist, da dies sowohl die Ausrichtung als auch die Spaltung erleichtert.

Ein Winkel zwischen der Richtung der Ausrichtung und den Zwisohenphasen kann z.B. erzielt werden, wenn die Schicht in Röhrenform mit im wesentlichen längsblatteheη erzeugt, spiralförmig in bekannter Weiße in ein Band zerschnitten und das Band danach in Längsrichtung gestreckt wird, um eine der Phasen in lasern aufzuspalten.

109851/0273 ^BAD

15811

Das "Wort Pasern wird hier verwendet um' anzugehen,,, daß > die genannten. Strukturelemente seihst in den größten Dimensionen in Bezug auf ihren Querschnitt viel kleiner sind als die kleinste Dimension der Oberflächen, die sie verbinden. Die genannten Pasern sind jedoch selbst oft -flache Strukturen.

Die zurückbleibende ungespaltene Phase besteht zweckmäßig aus einer polymeren Substanz, die zäher ist als die Substanz in der anderen Phase, die aber die Fähigkeit hat, sich, mit der letzteren gut zu vereinigen. Um eine genügende Zähigkeit zu erzielen, kann die erstere aus einer Substanz mit im wesent liehen derselben Zusammensetzung wie die letztere, aber mit einem im wesentlichen höheren Reißwiderstand hergestellt werden, wie man es z.B. durch Kopolymerisation oder durch Mischen mit einem verträglichen Elastomeren oder nach anderen bekannten Verfahren erhält. Die zu zerfasernde Phase kann andererseits mit Vorteil mit Gehalten einer Substanz versehen werden, die den Reißwiderstand herabsetzt, wie ein Gleitmittel oder eine Niedermolekulargewichtsmodifikation des Polymers der Reißwiderstandsphase.

Die Spaltung kann nach bekannten Verfahren, wie Hämmern, Biegen über scharfe Kanten, Reiben auf Oberflächen, Strecken in einer die Ausrlchtungsrichtung kreuzenden Richtung usw. durchgeführt werden. Gewöhnlich wird die Phase, die ungespalten bleibt, mehr oder weniger gedehnt oder gleichzeitig verdickt, wenn die andere Phase sich zu Pasern aufspaltet.

In einigen Pällen kann die Ausrichtung und Spaltung gleichzeitig und mit Hilfe des Ziehens allein stattfinden, insbesondere wenn die spaltbare Phase mit verhältnismäßig groben Körnern eines Gleitmittels versehen ist und wenn des weiteren die Ausrichtung bei einer verhältnismäßig;,niederen !Temperatur durchgeführt wird. . ■

Ein Erzeugnis, wie vorbeschrieben, aus blättchenartigen und plattenähnlichen Polymeren, die durch Fasern eines anderen

SAD ORIGINAL

Polymers untereinander verbunden sind, kann auch aus einem Schichtmaterial gemäß der Erfindung hergestellt werden, in welchem die Blättchen des Polymers, die im Zerfaserungsprozeß nicht angegriffen werden, in größerem Abstand voneinander angeordnet sind und die dazwischenliegenden Abstände aus dem zu zerfasernden Polymer oder den Polymeren bestehen. Auf diese Weise wird das Volumen des erhaltenen Erzeugnisses vergrößert, da die untereinander verbindenden Pasern offenbar einen wesentlich geringeren Querschnitt haben, als derjenige der Blättchen ist.

Es ist auch selbstverständlich, daß bei der Herstellung des Schichtmaterials der Erfindung die Viskosität der verwendeten Polymeren eine gewisse Rolle bei der Bildung der blättchenartigen Struktur spielt. Wenn auf diese Weise im wesentlichen gleiche Anteile der Polymeren zur Herstellung des Sohichtmaterials verwendet werden, werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn die Viskosität der Polymeren etwa die gleiche ist. Wenn andererseits der Anteil eines Polymers größer ist als dasjenige des bzw. der anderen, muß die Viskosität des ersteren geringer sein als diejenige des bzw. der anderen, um eine gute blattehenartige Struktur bei dem vorerwähnten Herateilungsverfahren zu bekommen.

Zur weiteren Erläuterung der Erzeugnisse der Erfindung und ihrer Herstellung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, in denen

Fig. 1 den Querschnitt durch eine Ausführungsform des thermoplastischen Schichtmaterials,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Schichtmaterial nach Fig. 1,

Fig. 4- schematisoh einen längs schnitt eines !Teils einer Extrudervorrichtung zur Herstellung des Schichtmateriale naoh Fig. 2, ■■" ^{; :} ■■ '■- ^!l-·-■■■-■ ■" ^{; :} ""

109851/0273

-H-

Fig. 5 einen entsprechenden Querschnitt,

Fig. 6 schematisch einen Teil einer Extrudervorrichtung zur Herstellung des Schichtmaterials nach den Fig. 1 und 3, Fig. 7 einen entsprechenden Querschnitt,

Fig. 8 schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 6 und 7,

Fig. 9 einen Querschnitt der Teile der Extrudervorrichtung der Fig. 6, 7 und 8 in größerem Maßstab mit einer Darstellung der Bildung der Blättchen,

Fig. 10 einen Querschnitt eines Teils eines feststehenden zylindrischen Extruderkopfs zur Herstellung des vorliegenden Schichtmaterials,

Fig. 11 einen Querschnitt eines Stücks eines beweglichen Teils des Extruderkopfs von Fig. 9,

Fig. 12 eine mechanische Ansicht, die die Verwendung von zwei Extrudern mit einem gewöhnlichen Extruderkopf zur Herstellung des vorliegenden Schichtmaterials in Röhrenform darstellt, wobei die Röhre spiralförmig aufgeschnitten ist zur Bildung eines ebenen Schichtmaterials und längs gestreckt wird,

Fig. 13 eine stark vergrößerte perspektivische Ansicht von zwei mit Hilfe von Blättchen untereinander verbundenen Fasern und

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Zerfasern des Schichtmaterials zeigt.·

Das Schichtmaterial gemäß den Fig. 1 und 3 besteht aus Blättchen 1 und 2 aus thermoplastischen Polymeren mit verschiedenen Eigenschaften. Die Schicht kann z.B. in Dicken bis zu 2 mm oder mehr hergestellt und danji parallel zur Schichtebene in Schichten von geringerer Dicke geschnitten werden.

Im Sohichtmaterial gemäß P,ig, 2 sind ä%e Blä,ttchen 2 längBgeteilt in eine Anzahl kleinerer Blättchen 3. ,

Die Zwisoaenf lachen zwischen denJl^tohen sind, .ge.wöhnlieh gebogen mit Tangenten, die einen ,Winkel b..if ,9Q. mit der

109851/0273 r?^ü

BAD ORIGINAL

Schichtebene bilden. Me Dicke der Blättchen liegt normalerweise unterhalb l/lQ -mm und ist vorteilhafterweise· wenige Mikron klein.

■Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bilden die Grenzen zwischen den Blättchen.im wesentlichen parallele linien, aber die Blättchen sind nicht kontinuierlich in der Längsrichtung. Im Gegensatz dazu ist eine nicht fortlaufende Struktur, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, in verschiedener Hinsicht -vorteilhaft..

Zur Herstellung des Schichtmaterials gemäß Fig. 2 wird eine Extrudervorriehtung verwendet, deren Extruderschlitz in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Der Schlitz 4 ist unterteilt durch eine große Anzahl parallel angebrachter Stahlklingen 5, die sich von einer Seite des Schlitzes zu der anderen erstrecken. Jeder der Räume 6 zwischen 'en Klingen 5 ist mit einer Leitung 7 im Extruderkopf verbunden. Der Leitung 7 wird eine flüssige Mischung zweier Polymerer mit verschiedenen Eigenschaften aus einem nicht dargestellten Extruder zugeführt. Diese Mischung besteht aus teilweise ausgezogenen Tröpfchen eines Polymers in dem anderen, und beim Auspressen aus dem Extruderschlitz erzeugen die Klingen 5 eine laminare Strömung, die die flüssigen Polymeren in eine blättchenartige Struktur führt, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig.. 9 beschrieben ist. Nach dem Verlassen des Schlitzes 4 wird gekühlt, um die Schicht zu verfestigen.

Eine Schicht der Struktur gemäß Fig. 1 und 3 kann unter Verwendung, eines Extruderkopfs gernäß den Fig. 6 bis 9 hergestellt werden. Dieser Extruderkopf besitzt einen feststehenden Teil 8 und einen beweglichen Teil 9. Der feststehende Teil hat einen Extruderschlitz 10, der durch die Stahlklingen 11 in ähnlicher Weise wie in den Fig. 4 und 5 unterteilt ist, bei dem aber die wechselseitigen Räume mit den Leitungen 12 und 13 verbunden sind und die Polymeren aus getrennten, nicht

109851/Q27 3

dargestellten Extrudern herangeführt werden.

Der Schlitz 10 setzt sich durch den beweglichen Teil 9 fort und ist hier unterteilt durch zwei Sätze von Stahlklingen H und 15, wobei die letzteren in der Hitte zwischen und unterhalb der ersteren angeordnet sind.

Der Teil 9 besitzt Räder 16, die auf Schienen 18 laufen und mit Hilfe einer verbindenden Stange 19, angetrieben durch einen Exzenter 20, vor-und rückwärts bewegt werden können.

Die-Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist in Fig. 9 erläutert. Durch die Leitungen 12 und 13 werden die Polymeren in flüssigem Zustand in die Räume zwischen den Stahlklingen 11 im Schlitz 10 des feststehenden Teils 8 des Extruderkopfs gepreßt. Beim Hin- und Hergehen des beweglichen Teils 9 schneidet jede Klinge 14 zuerst eine Schicht des einen Polymeren und dann eine Schicht des anderen usw. ab. Während des Abwärtslaufens in die Räume zwischen die Klingen 14 hält die Reibung mit den Oberflächen der Klingen in der Nähe der Oberflächen das Material zurück und die verschiedenen Schichten werden wie dargestellt mehr und mehr gebogen. Beim Zusammentreffen mit den Kanten der Klingen 15 werden die Ströme in der Mitte geteilt und der beschriebene Prozeß wird während des Durchlaufens durch die Räume zwischen den letztgenannten Klingen wie dargestellt wiederholt.

Zur Regulierung der Reibung und zur Sicherung eines gleichmäßigen Flusses der Polymeren kann ein Schmiermittel, z.B. ein entsprechendes Ilonomeres durch eine Leitung 21 in den feststehenden Teil 8 zu dem Raum zwischen letzteren und dem beweglichen Teil 9 zur Schmierung der Oberflächen des Teils und des Schlitzes 10 in dem beweglichen Teil 9 zugeführt werden. Die Breite dieses Raums zwischen den Teilen 8 und 9 kann mit Hilfe von Schrauben 22 reguliert werden', die auf den Teil 8 einwirken, um diesen nach oder von dem Teil 9 zu bewegen.

Wie man sieht, stoppen die Klingen 15 etwas kurz vor der

109851/0273 bad OR_la,NAt

Extrudermündung, um eine gewisse Wanderung der aufgeteilten Ströme ineinander zu erlauben, um einen guten Zusammenhalt in der extrudierten Schicht 23 nach der Verfestigung der letzteren, wie durch Kühlung, zu erhalten.

Die Pig. 10 und 11 stellen einen zylindrischen Extruderkopf dar, der nach den Grundsätzen der Vorrichtung in den Pig. 6 bis 9 aufgebaut ist. Die Pig. 10 zeigt einen Querschnitt des feststehenden Teils 8 mit dem Schlitz 10, aufgeteilt durch radiale Klingen 11, und ringförmige Leitungen '12 und 13 stellen die Verbindungen her mit den abwechselnden Räumen zwischen den Klingen 11.

Pig. 11-zeigt einen Querschnitt des beweglichen Teils 9 mit den Klingen 14. Beim Betrieb wird der Teil 9 gedreht, z.B. wie in der Pigur durch ein Zahnrad 24 angegeben ist, das in einen gezähnten Rand 25 auf dem Teil 9 eingreift.

Die Pig. 12 zeigt, wie ein röhrenförmiges Sehichtmaterial gemäß der Erfindung mit Hilfe des zylindrischen Extruderkopfs gemäß den Pig. 10 und 11 hergestellt und nachfolgend weiterverarbeitet wird. Die Extruder 26 und 27 führen die Polymeren mit verschiedenen Eigenschaften zu dem feststehenden Teil 8 des kreisförmigen Extruderkopfs. Während des Durchlaufens durch den rotierenden Teil 9 wird eine röhrenförmige blatt— chenartige Schicht 28 erzeugt, die bei 29 spiralförmig aufgeschnitten und durch ein Paar Rollen 30 abgezogen wird. Ein anderes Paar von Rollen 21, das mit größerer peripheraler'Geschwindigkeit arbeitet, kann für die Streckung der blättchenartigen Schicht zur Verleihung einer Ausrichtung eines oder beider Polymerer verwendet werden. In dem erhaltenen Sehichtmaterial bildet die Längsrichtung der Blättchen einen Winkel mit der Längsrichtung der Schicht.

Pig. 13 zeigt, wie eine Zerfaserungsbehändlung die Blättchen 32 eines Polymers intakt läßt, während die Blättchen des anderen Polymers in feine Pasern 33 gespalten werden, die die Blättchen 32 verbinden.

109851/0273 . ^^{0 oRlGlNAL}

Eine Vorrichtung, um das Schichtmaterial der vorliegenden Erfindung einer Zerfaaerungsbehandlung zu unterwerfen, ist schematisch in fig. H dargestellt. Das Schichtmaterial 34 wird durch Rollen 35 zwischen die feststehenden Backen 36 geführt. Hinter den Backen 36 befindet sich ein anderes Paar von Backen 37, die eine vibrierende Bewegung nach oben und unten und zweckmäßig auch seitlich durchführen und so das Schichtmaterial einer Reihe scharfer Biegungen über die Kanten der feststehenden Backen 36 unterwerfen. Ein Paar unter federdruck stehende Backen 38, gegen die Backen 37 gedreht, verzögern den Durchgang durch die letzteren und pressen das zerfaserte Produkt zusammen.

Die folgenden Beispiele erläutern weiter die Merkmale der Erfindung.

In allen Beispielen ist der Schmelzindex nach ASTM D 1238-57T bestimmt, für Polyäthylen und Polyisobutylen unter Bedingung E, für Polypropylen unter einer abgeänderten Bedingung E, die Abänderung besteht darin, daß die Temperatur auf 230⁰G erhöht ist, und für Polyamide unter Bedingung K.

Beispiele

1.) Die zwei gemäß diesem Beispiel verwendeten Polymeren sind Polyäthylen mit einer Dichte von.0,96 und einem Sohmelzindex von 0,2, d.h. ein hochkristallines Polyäthylen von hohem Molekulargewicht und ein Polyäthylen mit einer Dichte von 0,92 und einem Schmelzindex von 20, d.h. ein niederkristallines und niedermolekulares Polyäthylen, wobei das letztere 20 Grew.-# der Gesamtmenge beider Polymere beträgt. .

Es wird eine grobe Mischung durch Mischen der zwei Polymeren in granulierter Form und Durchführen dieser Mischung duroh einen Extruder hergestellt, der mit einem li&tTiiddrkopf gemäß den Fig. 4 und 5 der beigefügten ZeichnungenveWenea

109851/0273, ' ,_ fao or/_G/_nal

ist. Die erhaltene Schicht in einer Dicke von 1 cm wird mit Hilfe eines bandförmigen Messers in dünnere Schichten von 0,5 mm Dicke geschnitten. ■

Die erhaltenen Schichten sind hochspaltbar ohne irgendeine Streckung zur Ausrichtung der Polymeren.

2.) Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines hlättchenartigen Schiohtmaterials, bei dem nur eine Phase unter Verwendung eines Polyäthylens mit geringer Dichte als Grundpolymer in beiden Phasen zerfasert wird, wodurch eine Phase durch Zumischung eines verhältnismäßig niedermolekularen Polymers brüchig und die andere Phase durch Zumischen eines Elastomers zäh gemacht wird.

Die zähe Phase ist aus einer Mischung von Polyäthylen mit einer Dichte 'von 0,92 und einem Schmelzindex von 1 hergestellt, wobei die letztere 30 Gew.-^ der Gesamtmischun^ ausmacht.

Die brüchige Phase ist aus einer Mischung yon Polyäthylen mit einer Dichte von 0,92 und einem Schmelzindex von 0,2 mit Polyäthylen einer Dichte von 0,92 und einem Schmelzindex von 20 in einem solchen Verhältnis hergestellt, daß sich dieselbe Viskosität bei 25O⁰O wie diejenige bei der Mischung für die zähe Phase ergibt.

Die zwei Polymermischungen werden aus separaten Extrudern einem Extruderkopf gemäß den Pig. 10 und 11 der beigefügten Zeichnungen zugeführt und bei einer [Temperatur von 250⁰G zur Bildung eines röhrenförmigen Schichtmaterials einer Dicke von 1 cm extrudiert. Die Röhre wird spiralförmig zur Bildung eines Bandes aus dem Schichtmaterial geschnitten, das dann parallel zur Schichtebene zur Bildung von Filmen von 0,5 mm Dicke aufgeschnitten wird. Es wurde gefunden, daß diese Filme aus wechselnden Blättchen der beiden Phasen bestehen und daß die Blättchen eine durchschnittliche Dicke von etwa 20μ, haben und einen Winkel zur Filmebehe bilden..

Durch Strecken der Filme im Verhältnis 3:1 werden die

109851/0273

Blättchen der brüchigen Phase leicht in Pasern aufgespalten, die die Blättchen der zähen Phase untereinander verbinden.

3.) Dieses Beispiel ist in vieler Hinsicht dem Beispiel 2 ähnlich, wobei das Ausgangspolymer der zwei Phasen jedoch aus Polypropylen anstelle von Polyäthylen besteht.

Die zähe Phase besteht aus Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0,7 in einer Qualität von im wesentlichen gleichmäßiger molekularer Kettenlänge.

Die brüchige Phase besteht aus Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0,1, dem Polyäthylen mit einer Dichte von 0,92 und einem Schmelzindex von 20 in einem Verhältnis zugemischt ist, daß' sich im wesentlichen eine Viskosität bei 300⁰C ergibt, die derjenigen der zähen Phase entspricht.

Die Extrudierung findet bei 300⁰C statt und das Verfahren ist dasselbe wie in Beispiel 2.

Die Dicke der Blättchen ist hier ebenfalls etwa 20jut, aber die erhaltenen Filme von 0,5 mm Dicke sind ohne Strecken hoch spaltbar.

4·.) Dieses Beispiel zeigt, wie die Spaltbarkeit durch Bestrahlung herbeigeführt werden kann und wie sich die Phasen nur in Bezug auf geringe Mengen von Zusätzen unterscheiden.

Die zähe Phase besteht aus einem käuflich erhältlichen' Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0,7 mit Antioxydantien, denen Ruß in einer Menge von 2 Gew.-^ zugesetzt ist.

Die brüchige Phase besteht aus derselben Art Polypropylen, enthält aber keine Antioxydantien und Ruß.

In der in Beispiel 2 beschriebenen Weise wird ein 1 cm dickes Schichtmaterial hergestellt, das in 0,2 mm dicke Filme geschnitten wird. Die durchschnittliche Dicke der Blättchen beträgt etwa 50p,.

Wenn man dieses Produkt drei Monate im Freien aussetzt, wird die brüchige Phase stark zersetzt und auf diese Weise spaltfähig gemacht. Eine Zerfaserungsbehandlung führt in der

109851/0273 ßAD or_ig,_Nal

brüchigen Phq.se zu einer Aufspaltung in Fasern, die die Blättchen in der zähen Phase untereinander verbinden»

5.) Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Lösungsmitteln, um das Schichtmaterial gemäß der Erfindung spaltbar · zu machen.

Die lösungsmittelbeständige Phase besteht aus Polyäthylen mit einer Dichte von 0,96 und einem Schmelzindex von 1,0.

Die lösungsmittelempfindliche Phase besteht aus Polyäthylen mit einer Dichte von 0,92 und einem Schmelzindex von 1,0.

Die Extrudierung findet bei 25O⁰C statt und die erhaltene Schicht von 1 cm Dicke wird in Filme von 0,5 mm Dicke geschnitten. Die letzteren werden mit Xylol bei einer Temperatur von 85⁰O etwa 10 Sekunden behandelt und dann gekühlt. Diese Behandlung führt zu einer Spaltfähigkeit der Oberflächenschichten der lösungsmitteleinpfindlichen Phase der Filme. Beim Zerfasern spalten sich diese Teile und. lassen die widerstandsfähigen Blättchen intakt. Durch Wiederholung des Prozesses führt das Endergebnis zu Blättchen der widerstandsfähigen Phase verbunden mit Fasern der empfindlichen Phase,

6.) Dieses Beispiel ist ähnlich Beispiel 5 unter Verwendung von Polyamiden als Polymere.

Die widerstandsfähige Phase besteht aus Polycaprolactam mit einem Schmelzindex von 8 und die empfindliche Phase auB einem Kopolymeren von öaprolactam und Adipinsäure + Hexamethylendiamin mit einem üchmelzindex von 8. Die Temperatur des Extruderkopfs wird auf 280⁰O gehalten und daa erhaltene Schichtmaterial von 1 cm Dicke wird in Filme von 0,5 mm Dicke geschnitten. Die durchschnittliche Dicke der Blättchen beträgt 2OjUL. ■■■■<--··,-■·{".:;· : ■..

Die Filme werden 24 Stunden in Äthanol getaucht, wobei eine starke Quellung des rKopolymereii eintritt. Durch anschließendes einstündiges Eintauchen in Wasser bildet das Kopolymer ein brüchiges Gel und die Filme können nun einer Zerfaserungs-

109851/0273 . bad original

behandlung unterworfen werden.

7.) Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von härtbaren Polymeren im Schichtmaterial gemäß der Erfindung.

Das Polymer der widerstandsfähigen Phase ist ein PoIyesterpräkondensattyp, der durch Mischung von 12 Gew.«»feilen Polypropylenglykol mit. einem Äquivalentgewicht von 600 mit einem Gewichtsteil Toluoldiisocyanat und als Beschleuniger 0,1 Gew.-Teil Stannooktoat hergestellt wird. Die Mischung wird 24 Stunden bei Raumtemperatur gehalten, worauf keine weitere Kondensation stattfindet.

Das Polymer der brüchigen Phase wird aus demselben Glykol und Isocyanat im Verhältnis von 12;3,5 Gew.-Teilen durch Zusammenmischen und Stehenlassen, bis die Viskosität bei Raumtemperatur gleich derjenigen des Polymers der widerstandsfähigen Phase ist, hergestellt.

Die Extrudierung findet bei Raumtemperatur statt, es wird Oleinsäure als Schmiermittel verwendet und der Extrudierungsschlitz auf 0,5 mm Dicke verringert. Las erhaltene Schichtmaterial wird gestreckt, um die Dicke auf 0,1 mm herabzusetzen, und wird dann 15 Minuten auf 50⁰C erhitzt, währenddessen es auf geschmierten Stahlplatten oder -bändern unterstutzt wird. Diese Hitzebehandlung bewirkt eine Härtung der widerstandsfähigen Phase.

Eine nachfolgende Behandlung mit-Dampf bei 100⁰O bewirkt eine Ausdehnung der brüchigen Phase, wobei in der letzteren eine Aufspaltung in Fasern unmittelbar nach der Härtung durch den Dampf erfolgt.

8.) Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines blättchenartigen Sohichtmaterials mit Ausdehnung einer der Phasen.

Mr eine Phase wird Polystyrol mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000, berechnet als Gesamtgewicht aller Moleküle geteilt durch die Gesamtzahl der Moleküle, verwendet.

109851/0273 bad

Für die andere Phase wird dasselbe Polystyrol mit einer feinen Verteilung von 5 G-ew.-^ί Wasser verwendet.

Die Blättchen der letzteren Phase denen sich aus, wenn das Schichtmaterial den Extruderkopf verläßt.

9.) Das Schichtmaterial dieses Beispiels ist ausgezeichnet geeignet zur Herstellung von Produkten für Textilzwecke der Struktur gemäß Fig. 13 der beigefügten Zeichnung.

Die Polymeren für die zwei Phasen sind dieselben wie in Beispiel 2 und auch die Extrudierungstemperatur und das weitere Verfahren ist genauso, bis Filme von 0,5 mm Dicke erhalten werden.

Die genannten Filme werden bei einer Temperatur von 70 0 im Verhältnis 4:1 gestreckt, wobei die Streckung in einer solchen Richtung durchgeführt wird, daß die Richtung der Ausrichtung, die aus der Streckung resultiert, einen Winkel von etwa 5 mit der Hauptlängsrichtung der Blättchen bildet. .

Die brüchigen Phasenblättchen werden nun leicht durch eine mechanische Behandlung in Fasern gespalten. Eine nachfolgende seitliche Streckung bei 70 0 schaltet jegliche Neigung zu einer weiteren Spaltung aus.

10.) Ein Schichtmaterial für ähnliche Zwecke wie in Beispiel 9 kann auch hergestellt werden unter Verwendung von Polypropylen als Auagangspolymer der zwei Phasen.

Die widerstandsfähige Phase besteht aus Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0,7 gemischt mit Polyisobutylen vom Schmelzindex 1, wobei das letztere in einer Menge von 30 G-ew.-$ in der Mischung zugegen ist.

Die brüchige Phase besteht aus einer Mischung von Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0,1 und Polyäthylen von der Dichte 0,92 und einem Schmelzindex von 20 in solchen Anteilen, daß eine Viskosität bei 300⁰C erhalten wird, die gleich derjenigen der Polymermischung der widerstandsfähigen Phase ist. ·

109851/0273

Die Temperatur des Extruderkopfes wird während des Extrudierens auf 500⁰C gehalten und die erhaltene Schicht von 1 cm Dicke wird in Filme voh 0,5 mm Dicke geschnitten. Die Blättchen haben eine durchschnittliche Dicke von etwa 30 p,.

Die Filme werden bei 120⁰O im Verhältnis 6:1 schräg gestreckt, wobei der Winkel zwischen der Richtung der Ausrichtung und der Hauptlängsrichtung der Blättchen nach dem Strecken etwa 3° beträgt.

Nach einer Spaltungsbehandlung zum Zerfasern der Blättchen der brüchigen Phase wird die Tendenz zur weiteren Aufspaltung durch seitliche Streckung bei 10O⁰O ausgeschaltet.

11.) In diesem Beispiel nehmen Polyamide die Stelle der Polyäthylene der Beispiele 9 und 10 ein.

Die widerstandsfähige Phase besteht aus Polycaprolactam mit Schmelzindex 8 und die brüchige Phase besteht aus einer Mischung von Polycaprolactam mit Schmelzindex 1 und einem Kopolymer (Nylon 6 A) von Oaprolactam und Adipinsäure + Hexamethylendiamin mit einem Schmelzindex von 30.

Die Anteile der Komponenten der genannten Mischung werden so eingestellt, daß die Phasen im wesentlichen dieselbe Viskosität bei 280⁰O besitzen, einer Temperatur, auf der der Extruderkopf während dee Extrudierens gehalten wird.

Das erhaltene Schichtmaterial von 1 cm Dicke wird in Filme von 0,5 mm Dicke geschnitten, wobei die Blättchen eine durchschnittliche Dicke von etwa 20j* besitzen.

Die Filme werden in einer solchen Weise bei 160⁰O und in einem Verhältnis von 4M gestreckt, daß der Winkel zwischen der Richtung der Ausrichtung und der Hauptlängsrichtung der Blättchen etwa 5° beträgt.

Die Filme werden zwei Minuten auf 160⁰O erhitzt Und dann in Äthanol eingetaucht, um die Blättchen der brüchigen Phase stark aufzuquellen. Nach dem Quellen werden die Filme einer Zerfaserungsbehandlung unterworfen und die Fasern werden durch seitliche Streckung bei 120⁰O stabilisiert.

109851/0273 bad original

Claims

Patentanspruch''e.

1.) Schichtmaterial aus Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß es aus wenigstens zwei polymeren Substanzen mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht, die in der Schicht getrennte Phasen bilden und von denen wenigstens eine der Phasen in Form sehr dünner Blättchen vorliegt und die Blättchenebenen in einem Winkel zur Schichtebene angeordnet sind.

2.) Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Phasen in blättchenartiger Form vorliegen und aus Modifikationen desselben Polymers mit verschiedenem durchschnittlichen Molekulargewicht bestehen und von denen eine Phase einen großeren Anteil niedermolekularer Substanz als die andere enthält.

3.) Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen aus zwei verschiedenen kristallinen Polymeren' bestehen, die im Stande sind, gemischte Kristallite zu bilden.

4.) Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Substanzen der Phasen Polyamide oder Polyalkylene sind.

5.) Schichtmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Substanzen Polyäthylene oder Polypropylene sind.

6.) Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phase aus einem kristallinen Homopolymeren, die andere Phase aus einem Kopolymeren dieses Homopolymeren besteht.

109851/0273

■ 7.) Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phase in Form von Blättchen, die andere in Form von die Blättchen untereinander verbindenden Fasern vorliegt.

8.) Verfahren zur Herstellung des Erzeugnisses nach Anspruch 1 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Körner zweier polymerer Substanzen mischt und die Mischung in flüssigem Zustand durch einen Extrudierungsschlitz extrudiert, der durch dicht_> im Abstand voneinander angeordnete Klingen unterteilt ist und die so montiert sind, daß ihre Kanten gegen den Materialfluß durch den Schlitz gerichtet sind.

9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei thermoplastische Polymere mit unterschiedlichen Eigenschaften in flüssigem Zustand und jedes von ihnen in eine Vielzahl von Strömen aufgeteilt miteinander in einer Extrudervorrichtung in einer solchen Weise vereinigt werden, daß jeder einzelne Strom jedes Polymers in seiner Nachbarschaft einzelne Ströme des oder der anderen Polymeren innerhalb einer aus der Vorrichtung extrudierten Schichtstruktur besitzt, diese Struktur durch eine gitterähnliche Vorrichtung hindurchgepreßt und der Scherwirkung dieser Vorrichtung unterworfen wird, wobei die Vorrichtung in seitlicher Richtung zur Bewegungsrichtung der Schicht bewegt wird, um das Material aus den einzelnen Strömen seitlich vor der Verfestigung der Schicht zu verziehen.

10.) Verfahren nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß man aus einem Schichtmaterial mit wenigstens zwei polymeren Substanzen von unterschiedlichen Eigenschaften getrennte Phasen in der Schicht bildet, von denen wenigstens eine Phase in Form dünner Blättchen vorliegt und die Blättchenebene in einem Winkel zur Schichtebene liegt und

109851/0273 BAD original

ausgerichtet wird durch Strecken in feiner Richtung, so daß ein kleiner Winkel zur Hauptlängsrichtung der Blättchen gebildet wird, worauf das ausgerichtete Schichtmaterial in bekannter Weise einer Zerfaserungsbehandlung unterworfen wird.

10 9 8 61/02 7*3 ,