DE2431076B2 - Verfahren zur Herstellung von Polyester-Blockmischpolymerisaten mit sehr hohem blocking-Widerstand und mit ausgezeichneten Gleiteigenschaften durch Strangpressen einer Schmelze - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polyester-Blockmischpolymerisaten mit sehr hohem blocking-Widerstand und mit ausgezeichneten Gleiteigenschaften durch Strangpressen einer SchmelzeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Folien aus Polyester-Blockmischpolymerisaten mit
sehr hohen blocking-Widerstand von nicht mehr als 1,3 g/cm und mit ausgezeichneten Gleiteigenschafteri «
durch Strangpressen einer Schmelze eines Polyester-Blockmischpoiymerisats
mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen und Maßnahmen.
Polyester-Blockmischpolymerfolien haben bekanntlieh verschiedene ausgezeichnete physikalische und
mechanische Eigenschaften, z. B. Verklebbarkeit durch Wärmeeinwirkung, Weichheit, Schlagzähigkeit, Wärmebeständigkeit,
Transparenz und Kätebeständigkeit. Der Reibungskoeffizient zwischen diesen Folien ist
jedoch überaus groß, und die Folien gleiten schlecht auf Metallflächen, so daß sich verschiedene technische
Probleme bei der Herstellung der Folien und ihrer Verarbeitung, z. B. beim Beschichten, Laminieren und
bei der Beutelherstellung ergeben. Ferner haben diese Folien den Nachteil, daß sie stark zu unerwünschtem
Kleben oder »Blocking« neigen.
Um diese Nachteile zu mildern, ist es üblich, ein Gleitmittel auf die Folie aufzubringen. Durch diese
Behandlung wird jedoch die Haftfestigkeit der Folie an ω anderen Folien oder Metallfolien beim Laminieren stark
verschlechtert. Ferner wird die Heißsiegelbarkeit der Folie selbst verschlechtert. Wenn eine solche Folie für
Verpackungszwecke verwendet wird, verklebt das auf die Oberfläche der Folie aufgebrachte Gleitmittel mit &5
dem verpackten Gut. Die Folien, auf die ein Gleitmittel aufgebracht worden ist, sind somit insbesondere für die
Verpackung von Lebensmitteln ungeeignet.
Die &E-AS 12 64 746 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Kunststoff-Folien
mit rauher Oberfläche, bei dem die Folien bei erhöhter Temperatur in zwei getrennten Streckvorgängen biaxial
molekular orientiert und an der Oberfläche unter Wärmeeinwirkung aufgerauht werden und bei dem
beim zweiten Streckvorgang eine sehr dünne Oberflächenschicht auf einer oder beiden Folienseiten durch
Kühlung auf niedrigerer Temperatur als das Folieninnere gehalten werden. Dabei handelt es sich um die
Herstellung von Folien mit guter Gleitfähigkeit, indem man z. B. bei Polypropylen die Folie von oben auf 155° C
erhitzt und an der Unterseite mit einem Luftstrom von 700CkUhIt
Die DE-AS 11 83 667 betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von glatten Schläuchen, insbesondere Folienschläuchen aus thermoplastischem Kunststoff,
durch Extrudieren der geschmolzenen, unter Druck stehenden Kunststoffmassen durch eine formgebende
Ringspaltdüse, wobei die Kunststoffmasse unmittelbar vor dem Austritt aus dem Ringspalt der Düse des
Extruders zusätzlich erwärmt wird und wobei die Kunststoffmasse im Anschluß an ihre Formgebung an
ihrer Oberfläche erwärmt wird.
Die US-PS 34 46 778, von der im Oberbegriff des Patentanspruchs ausgegangen wurde, betrifft Polyesterblockmischpolymerisate
und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Diese Polyesterblockmischpolymerisate werden hauptsächlich als Fasern oder Fäden angewandt.
In Spalte 9, Zeile 70 bis Spalte 10, Zeile 3 der US-PS 34 46 778 wird auch davon gesprochen, daß man
die Blockmischpolymerisate zu Folienstrang pressen kann und das amorphe Folien durch Strangpressen und
abkühlen der heißen Folie nach bekannten Techniken hergestellt werden können. Weder das der vorliegenden
Erfindung zugrunde liegende Problem noch dessen Lösung weiden in der US-PS 34 46 778 gelehrt oder
nahegelegt.
Die vorliegende Erfindung stellt sich somit die Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung von Folien aus
Polyester-Blockmischpolymerisaten zu schaffen, bei dem Folien erhalten werden, die ausgezeichnete
Gleiteigenschaften und einen sehr hohen blocking-Widerstand aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs angegebenen Verfahrensmaßnahmen gelöst.
Für die Herstellung der Folien werden Polyesterblockmischpolymerisate
verwendet, die kristalline Polyestersegmente und nicht-kristalline Polymersegmente
gewöhnlich in einem Gewichtsverhältnis von 99 :1 bis 10:90, vorzugsweise von 90:10 bis 20:80 enthalten
und im allgemeinen ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 10 000 bis 100 000, vorzugsweise etwa
30 000 bis 70 000 haben, bestimmt nach einer Methode auf Basis der Bestimmung der endständigen Gruppen,
wobei ein selbsttragendes Hochpolymeres, das im wesentlichen aus den die kristallinen Polyestersegmente
bildenden Monomereinheiten allein besteht, einen Schmelzpunkt von nicht weniger als etwa 200° C hat und
ein Hochpolymeres, das im wesentlichen aus den die nicht-kristallinen Polymersegmente bildenden Monomereinheiten
allein besteht, einen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt von nicht mehr als etwa 80° C hat.
Die kristallinen Polyestersegmente haben im allgemeinen ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von
etwa 600 bis 10 000. Als Beispiele solcher Polyesterseg-
mente seien genannt: Polyester, die im wesentlichen aus Einheiten einer aromatischen Dicarbonsäure (z. B.
Terephthalsäure, Isophthalsäure, 1,5-Naphthalindicarbonsäure
und 2,6-Naphthalindicarbonsäure) und Einheiten eines aliphatischen, aromatischen und/oder alicyclisehen
Diols (ζ. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenglykol,
Pentamethylenglykol, 2,2-Dimethyltrimethylenglykol,
Hexamethylenglykol, Decamethylenglykol, p-Xylylenglykol und Cyclohexandimethanol)
bestehen, Polyester der vorstehend genannten Art, die jedoch außerdem Einheiten einer Hydroxycarbonsäure
(z. B. p-(J?-Hydroxyäthoxy)benzoesäure und p-Hydroxybenzoesäure) enthalten, Polyester, die im wesentlichen
aus Einheiten von aromatischen Ätherdicarbonsäuren (z.B. 1,2-Bis(4,4'-Dicarboxymethylphenoxy)äthan und
Di(4-carboxyphenoxy)äthan) und den vorstehend genannten Dioleinheiten bestehen, und Polyester, die im
wesentlichen aus Einheiten von aromatischen Amidodicarbonsäuren (z. B. Bis(N-p-carboäthoxyphenyl)terephthalimid)
und den vorstehend genannten Dioleinhei- 2» ten bestehen.
Geeignet sind nicht-kristalline Polymersegmente, die ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von nicht
weniger als etwa 400 haben. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts dieser Polymersegmente kann im
allgemeinen etwa 400 bis 8000 betragen und liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 700 bis 5000. Als
Beispiel seien genannt:
Polyäther
(z. B. Polyäthylenglykol, J"
Polypropylenglykol,
Polytetramethylenglykol,
Äthylenoxyd-Propylenoxyd-Ccpolymerisateund
Äthylenoxyd-Tetrahydrofuran-Copolymerisate),
aliphatische Polyester ''
(z. B. Polyneopentylazelat,
Polyneopentyladipat und
Polyneopentylsebacat) und
Polylactone
(Poly-e-caprolacton und 4"
Polypivalolacton).
Die Polyesterblockmischpolymerisate können nach üblichen Verfahren der Polykondensation hergestellt
werden. Vi
Als Beispiele geeigneter Polyesterblockmischpolymerisate seien genannt:
Polyäthylenterephthalat-Polyäthylenoxyd-
Blockmischpolymerisate, ■«>
Polytetramethylenterephthalat-Polyäthylenoxyd-
Blockmischpolymerisate,
Polyäthylenterephthalat-Polytetramethylen-
Polyäthylenterephthalat-Polytetramethylen-
oxyd- Blockmischpolymerisate, Polytetramethylenterephthalat-Polytetra- «
methylenoxyd-Blockmischpolymerisate, Polyäthyienterephthalat-Polyäthlenoxyd-
Propylenoxyd-Blockmischpolymerisate, PolyäthylenterephthalatPoly-e-caprolacton-
Blockmischpolymerisate, bo
Polytetramethylenterephthalat-Poly-
ε-caprolacton-Blockmischpolymerisate,
Polyäthylenterephthalat-Polypivalolacton-
Blockmischpolymerisate,
Polyäthylenterephthalat-Polyäthylenadipat- b5
Polyäthylenterephthalat-Polyäthylenadipat- b5
Blockmischpolymerisate,
Polyäthylenterephthalat-Polyneopentylsebacat-Blockmischpolymerisate,
Polyäthylenterephthalat-Polyneopentylsebacat-Blockmischpolymerisate,
Polytetramethylenterephthalat-Polyäthylen-
dodecanat-Blockmischpolymerisate,
Polytetramethylenterephthalat-Polyneopentyl-
Polytetramethylenterephthalat-Polyneopentyl-
dodecanat-Blockmischpolymerisate,
Blockmischpolymerisate, die aus einem Polyester
von Di(4-carboxyphenoxy)äthan mit Äthylenglykol und Polyäthylenglykol bestehen, und
Blockmischpolymerisate, die aus einem Polyester
vonBis(N-p-carbäthoxyphenyl)adipinsäureamid
mit Äthylenglykol und Polyäthylenglykol
bestehen.
Blockmischpolymerisate, die aus einem Polyester
von Di(4-carboxyphenoxy)äthan mit Äthylenglykol und Polyäthylenglykol bestehen, und
Blockmischpolymerisate, die aus einem Polyester
vonBis(N-p-carbäthoxyphenyl)adipinsäureamid
mit Äthylenglykol und Polyäthylenglykol
bestehen.
Für die Herstellung von Verpackungsfolien werden am vorteilhaftesten Blockmischpolymerisate von Polytetramethylenterephthalat
und Polytetramethylenoxyd (Gewichtsverhältnis 90 :10 bis 40 :60) verwendet.
Für die Herstellung von Folien wird das Polyesterblockmischpolymerisat
als Schmelze mit einem üblichen Extruder beispielsweise durch eine T-Düse stranggepreßt.
Es ist zweckmäßig, daß das Polyesterblockmischpolymerisat vor dem Extrudieren einen Wassergehalt
von nur 0,2 Gew-% oder weniger hat. Andernfalls wird das Polyesterblockmischpolymerisat hydrolysiert, wodurch
die Oberfläche der hergestellten Folien uneben, verfärbt und schaumig wird. Die Schmelztemperatur
liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 160 bis 280° C.
Die extrudierte Folie wird dann zum Festwerden im Schmelzzustand auf eine Temperatur von etwa 40 bis
120°C gekühlt. Wenn die Folie zur Verfestigung auf eine Temperatur von etwa 0° bis 40° C gekühlt wird, werden
die Gleiteigenschaften der erhaltenen Folie schlecht, so daß starke Faltenbildung beim Aufrollen stattfindet und
die Folie häufig mit sich verklebt. Zum Kühlen auf eine Temperatur im genannten Bereich können beliebige
Vorrichtungen, z. B. Kühlwalzen und Kühlbäder, verwendet werden. Bei Verwendung einer Kühlwalze
besteht keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Oberfläche. Die Oberfläche kann poliert oder rauh sein.
Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ist jedoch die Verwendung einer Kühlwalze mit aufgerauhter Oberfläche
günstig. Der Abstand zwischen der Düse des Extruders und der Stelle, an der mit dem Kühlen unter
den genannten Bedingungen begonnen wird, ist vorzugsweise möglichst kurz, um die Ausbildung einer
Einschnürung in der stranggepreßten Folie zu vermeiden. Der Abstand beträgt normalerweis etwa 10 bis
100 mm. Die Dicke der Folie wird entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck gewählt. Sie beträgt
im allgemeinen etwa 30 bis 500 μ, vorzugsweise etwa 30 bis 100 μ. Die gekühlte und verfestigte Folie wird dann
in üblicher Weise ohne jede Faltenbildung aufgewickelt.
Die in dieser Weise hergestellten Folien haben ausgezeichnete Gleiteigenschaften. Dies ist wahrscheinlich
darauf zurückzuführen, daß die Kristallisation durch Kühlen unter den obengenannten speziellen Bedingungen
teilweise an der Oberfläche stattfindet. Während die Heißsiegelbarkeit üblicher thermoplastischer Folien
schlechter wird, wenn eine Kristallisation stattfindet, bleiben die Folien gemäß der Erfindung ausreichend
heißsiegelbar.
Um die Gleitfähigkeit der Folien noch weiter zu verbessern, können beliebige feinteilige anorganische
Materialien in das Polyesterblockmischpolymerisat eingearbeitet werden.
Ferner können gegebenenfalls andere Zusatzstoffe, z. B. Stabilisatoren, UV-Absorptionsmittel, Antistatikmittel,
Pigmente und thermoplastische Harze den Polyesterblockmischpolymerisaten zugesetzt werden.
Die Folien gemäß der Erfindung haben die folgenden physikalischen Konstanten:
Spezifisches Gewicht
Young-Modul
Young-Modul
Zugfestigkeit
Bruchdehnung
Bruchdehnung
Schlagzähigkeit
Festigkeit der
Verklebung unter
Wärmeeinwirkung
Verklebung unter
Wärmeeinwirkung
Sauerstoffdurchlässigkeitskonstante
(cm3 · cm/cm2 · Sek. ■ cm Hg)
(cm3 · cm/cm2 · Sek. ■ cm Hg)
Klarheit
Trübung
Trübung
1,003-1,300
1500 \ig/cm2 oder
weniger (vorzugsweise 300 bis
1000 kg/cm2) bei
200C
1500 \ig/cm2 oder
weniger (vorzugsweise 300 bis
1000 kg/cm2) bei
200C
150-800 kg/cm2
b.20°C
b.20°C
300% oder mehr,
vorzugsweise
300-1200% bei
200C
vorzugsweise
300-1200% bei
200C
8 kg · cm/25 μ oder
mehr, vorzugsweise
8-15 kg ■ cm/25 μ
bei 20° C
mehr, vorzugsweise
8-15 kg ■ cm/25 μ
bei 20° C
0,5 kg/cm oder mehr, vorzugsweise
0,5—3,0 kg/cm
bei 200C
0,5—3,0 kg/cm
bei 200C
0,5 χ 10-'"bis
100 χ 10' "bei30°
80% oder mehr
2% oder weniger
100 χ 10' "bei30°
80% oder mehr
2% oder weniger
Der Blockingwiderstand der Folie ist nicht höher als 1,3 g/cm und beträgt im allgemeinen etwa 0,8 bis
1,3 g/cm, wenn kein anorganisches Material zugesetzt wird. Wenn ein anorganisches Material in einer Menge,
die innerhalb des obengenannten Bereichs liegt, zugesetzt wird, beträgt der Blockingwiderstand nicht
mehr als etwa 0,5 g/cm. Ferner zeigt die Folie bei Zusatz eines anorganischen Materials einen statischen Reibungskoeffizienten
von etwa 0,4 bis 1,0 und einen kinetischen Reibungskoeffizienten von etwa 0,5 bis 2,0.
Die Folien gemäß der Erfindung sind überaus weich und haben ausgezeichnete Schlagzähigkeit, Kältebeständigkeit,
Wärmebeständigkeit und Festigkeit der Verklebung unter Wärmeeinwirkung. Besonders bemerkenswert
sind ihre guten Gleiteigetischaften. Auf Grund dieser vorteilhaften Eigenschaften können die
Folien als solche oder als Laminate für die verschiedensten Zwecke verwendet werden. Wenn die Folie auf
eine andere Folie oder eine Metallfolie laminiert wird, wird durch das Fehlen eines Gleitmittels hohe
Haftfestigkeit zwischen den laminierten Schichten erzielt. Außerdem zeigen die Folien ausgezeichnete
Heißsiegelbarkeit, wenn sie mit anderen Folien der gleichen oder einer anderen Art durch Heißsiegeln
verbunden werden. Ferner eignen sie sich sehr gut für die Verpackung von Lebensmitteln, da kein Gleitmittel
auf die Oberfläche aufgebracht worden ist.
Praktische und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben,
in denen die Teile sich als Gewichtsteile verstehen. Die Eigenschaften der Folien wurden nach den
folgenden Methoden bestimmt:
1) Schmelzpunkt:
Die Probe wird in einer Mikroschmelzpunkt-Meßapparatur
(Hersteller Yanagimoto Seisakusho K.K.) erhitzt, wobei die Temperatur mit einer
Geschwindigkeit von i°C/Minute erhöht wird. Die Beobachtung wird mit einem Polarisationsmikroskop
vorgenommen. Die Temperatur, bei der das ■>
Blickfeld schwarz wird, gilt als Schmelzpunkt.
2) Erweichungspunkt:
Die Probe wird in der vorstehend genannten Apparatur erhitzt, wobei die Temperatur mit einer
Geschwindigkeit von !"C/Minuti erhöht wird. Die
'■" Beobachtung wird mit einem Mikroskop vorgenommen.
Die Temperatur, bei der die Probe zu erweichen und sich zu deformieren beginnt, gilt als
Erweichungstemperatur.
3) Reduzierte Viskosität:
Die Bestimmung wird bei 300C an einer 0,2%igen
Lösung in Phenol und Tetrachloräthan (6:4)
vorgenommen.
4) Zugfestigkeit und Bruchdehnung:
Die Bestimmung wird bei einer Temperatur von -» 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 65° C mit
einer Zugprüfmaschine (»Tensilon UTM-III«),
Hersteller Toyo Seiki K.K.) bei einer Geschwindigkeit der ziehenden Klemme von 500 mm/Minute
vorgenommen.
-'"> 5) Schlagzähigkeit:
-'"> 5) Schlagzähigkeit:
Die Bestimmung wird bei einer Temperatur von 200C und einer relativen Feuchtigkeit von 65%; mit
einem Folien-Schlagzähigkeitsprüfgerät (Hersteller Toyo Seiki K.K.) vorgenommen.
-'<· 6) Klarheit und Trübung:
-'<· 6) Klarheit und Trübung:
Mit einem Lichtdurchlässigkeits-Meßinstrument vom Typ der integrierenden Kugel werden die
Menge des einfallenden Lichts (T]), die Gesamtmenge des durchfallenden Lichts (T2), die Menge
des von der Apparatur zerstreuten Lichts (T)) und die Menge des von der Apparatur und der Probe
zerstreuten Lichts (T4) bestimmt. Auf der Grundlage
dieser Werte wird die Berechnung nach den folgenden Gleichungen vorgenommen:
Klarheil (7;) = -^-X 100%
T\
T\
Durchlässigkeit für
Slrculicht (7,;)
Slrculicht (7,;)
_ Tj ~ T} (T2H]) ......
7",
Trübung = -f X 100%
7) Gasdurchlässigkeit:
Die Bestimmung wird bei 30° C mit einer
Dupiex-Gasdurchlässigkeitsmeßapparatur (Hersteller Rika Seiki Kogyo K.K.) gemäß ASTM
D-1434-58 vorgenommen.
8) Spezifisches Gewicht: Die Bestimmung wird gemäß JIS (japanische Industrienorm) K-6911
vorgenommen.
9) Festigkeit der Verklebung unter
Wärmeeinwirkung:
Wärmeeinwirkung:
Die Probe wird 1 Stunde bei 250°C unter einem
Druck von 2,0 kg/cm2 mit einem Heißsiegelgerät verklebt. Nach 24 Stunden wird die Festigkeit der
Heißsiegelnaht mit der Zugprüfmaschine »Tensilon« bestimmt.
10) Blockingwiderstand:
Die Bestimmung wird gemäß ASTM D-1893 wie folgt vorgenommen: Zwei Folienptoben
(8 cm χ 12 cm) werden übereinander gelegt und zwischen zwei Glasplatten gelegt, die mit ίί,Ο kg
belastet werden. Nachdem die Proben 24 Stunden bei einer Temperatur von 400C und einer relativen
Feuchtigkeit von 65% gehalten worden sind, werden sie mit einem Stab von 6,3 mm Durchmesser
mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/Minute getrennt. Die Kraft, die zur vollständigen Trennung
erforderlich ist, wird mit der Zugprüfmaschine »Tensilon« bestimmt. Die Messung wird dreimal
wiederholt, und der Durchschnittswert als Kraft pro Breiteneinheit wird als Blockingwideriitand
genommen.
11) Reibungskoeffizient: Die Bestimmung erfolgt gemäß
ASTM D-1894-63. Da jedoch die Folienprobe weich ist, beträgt das Gewicht des Drahts (thread)
38 g/6,3 cm χ 6,3 cm. Bei einer Geschwindigkeit von 20 cm/Minute wird der Reibungskoeffizient
zwischen den gekühlten Flächen (chill faces) der beiden Folien gemessen.
In ein Reaktionsgefäß aus nichtrostendem Stahl werden 10 000 Teile Dimethylterephthalat, 5800 Teile
1,4-Butandiol und 6 Teile Titantetrabutoxyd gegeben.
Das Gemisch wird unter Stickstoff auf 140 bis 2300C bis
zur Beendigung der Esteraustauschreaktion erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zu einem vorher auf 2300C
erhitzten Gemisch von 3800 Teilen Polytetramethylenoxyd vom Molekulargewicht 1000 und 30 Teilen eines
Antioxydans (»Irganox 1010«, Hersteller Geigy) gegeben. Das erhaltene Gemisch wird gerührt, während die
Temperatur auf 245°C erhöht und der Druck allmählich auf etwa 0,1 mm Hg gesenkt wird. Die Polykondensation
wird 2 Stunden unter diesen Bedingungen durchgeführt. Das gebildete Polymerisat wird mit
Wasser gekühlt, zu Zylindergranulat von 3 mm Durchmesser
und 3 mm Länge verarbeitet und 5 Stunder bei 800C unter einem Druck von etwa 0,1 mir Hg
getrocknet. Hierbei wird ein Polytetramethylenterephthalat-Polytetramethylenoxyd-Blockmischpolymerisat
erhalten (nachstehend als »Polyesterblockmischpolymerisat 1« bezeichnet). Reduzierte Viskosität 1,74 dl/g.
Schmelzpunkt 215° C.
Aus dem Polyesterblockmischpolymerisat 1 wird nach gutem Trocknen unter vermindertem Druck auf einen
Wassergehalt von 0,005 Gew.-°/o eine Folie mit einem Extruder, dessen Schnecke einen Durchmesser von
40 mm und dessen T-Düse eine Breite von 50 cm und
ι ο eine öffnungsweite von 0,7 mm hat, unter den folgenden
Bedingungen hergestellt: Temperatur des Zylinders 240°C, Temperatur der Befestigung (Adapter) 2450C,
Temperatur der T-Düse 25O0C, Drehzahl der Schnecke 42 UpM, Abstand zwischen T-Düse und Kühlwalze
40 mm, Temperatur der Kühlwalze 700C, Abzugsgeschwindigkeit
i 3 m/Min. Eine Kühlwalze mit einer
chromplattierten Oberfläche wird verwendet. Zur gleichmäßigen Kühlung der Folie wird eine Luftrakel
auf der Kühlwalze verwendet. Die Folie wird einwandfrei ohne Faltenbildung aufgewickelt. Die Eigenschaften
der Folie sind in Tabelle 1 genannt.
Aus dem Polyesterblockmischpolymerisat I wird eine Folie auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise
hergestellt, wobei jedoch die Temperatur der Kühlwalze 400C beträgt. Die Folie läßt sich einwandfrei
aufwickeln. Ihre Eigenschaften sind in Tabelle 1
jo genannt.
Vergleichsbeispiel 1
Aus dem Polyesterblockmischpolymerisat I wird eine Folie auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise
hergestellt, wobei jedoch die Temperatur der Kühlwalze 19,5°C beträgt. Die erhaltene Folie hat ausgezeichnete
Transparenz, aber der Schlupf zwischen der Folie und einer Metallwalze und der Schlupf wzischen den Folien
ist ungenügend, so daß Faltenbildung beim Aufwickeln der Folie eintritt und gleichmäßiges Aufwickeln
schwierig ist Die Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 1 genannt Wie die Ergebnisse zeigen, sind die
Gleiteigenschaften und der Blockingwiderstand schlecht, obwohl die übrigen Eigenschaften ausgezeich-
4> net sind.
Beispiel 1 | Beispiel 2 | Vergleichs | |
beispiel 1 | |||
Dicke, μ | 54,7 | 55,9 | 603 |
Klarheit, % | 81,7 | 86,4 | 90,5 |
Aufwickelbarkeit | gut | gut | schlecht |
Blockingwiderstand, g/cm | 0,86 | 1,02 | 244 |
Spezifisches Gewicht | 1,229 | 1,228 | 1028 |
Zugfestigkeit, kg/cm2 | 620 | 590 | 580 |
Bruchdehnung, % | 470 | 500 | 520 |
Schlagzähigkeit, cmkg/25 μ | 16,6 | 17,1 | 16,8 |
Sauerstoffdurchlässigkeitskonstante, | 1,0X10"'° | 1,0X10"l0 | 1,1X10"'° |
cm3 - cm/cm2 - Sek. · cm Hg | |||
Wasserdampfdurchlässigkeit, g/m2 - 24 Std. | 340 | 355 | 368 |
(gerechnet für 25 μ) |
ίο
In ein Reaktionsgefäß aus nichtrostendem Stahl werden 6200 Teile Dimethylterephthalat, 4000 Teile
1,4-Butandiol und 5,5 Teile Titantetrabutoxyd gegeben.
Das Gemisch wird unter Stickstoff bis zur Beendigung der Esteraustauschreaktion auf 140 bis 2300C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wird zu einem vorher auf 2300C
erhitzten Gemisch von 5000 Teilen Polytetramethylenoxyd vom Molekulargewicht 1000 und 23 Teilen eines
Antioxydans (»Sumilizer BHT«, Hersteller Sumitomo Chemical Company, Ltd.) gegeben. Das erhaltene Gemisch wird gerührt, während die Temperatur auf 245° C
erhöht und der Druck allmählich auf etwa 0,1 mm Hg gesenkt wird. Die Polykondensation wird 2 Stunden
unter diesen Bedingungen durchgeführt Das gebildete Polymerisat wird 5 Stunden bei 8O°C unter einem
Druck von etwa 0,1 mm Hg getrocknet, wobei ein PoIy-
tetramethylenterephthalat-Polytetramethylenoxyd-Blockmischpolymerisat (nachstehend als »Polyesterblockmischpolymerisat II« bezeichnet) erhalten wird.
Reduzierte Viskosität 1,99 dl/g. Schmelzpunkt 205° C.
Aus dem Polyesterblockmischpolymerisat H, das unter vermindertem Druck auf einen Wassergehalt von
0,005 Gew.-% gut getrocknet wird, wird eine Folie mit
dem in Beispiel 1 beschriebenen Extruder unter den
folgenden Bedingungen hergestellt: Temperatur des Zylinders 240° C, Temperatur des Adapters 245° C,
Temperatur der T-Düse 2500C, Schneckendrehzahl 42UpM, Abstand zwischen T-Düse und Kühlwalze
40 mm, Temperatur der Kühlwalze 8O0C, Abzugsgeschwindigkeit 1,9 m/Minute. Der Schlupf zwischen der
Folie und einer Metallwalze sowie zwischen den Folien ist gut, und die Folie läßt sich einwandfrei aufwickeln.
Die Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 2 genannt.
Aus dem Polyesterblockmischpolymerisat II wird eine Folie auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise
hergestellt, wobei jedoch die Temperatur der Kühlwalze 193°C beträgt. Die erhaltene Folie hat ausgezeichnete Klarheit, jedoch ist ihre Gleitfähigkeit schlecht, so
daß Faltenbildung beim Aufwickeln der Folie eintritt und gleichmäßiges Aufwickeln schwierig ist. Die
Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 2 genannt. Die Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 2 genannt Diese
Werte zeigen, daß die Gleitfähigkeit und der Blockingwiderstand schlecht sind, während die übrigen Eigenschaften ausgezeichnet sind.
Beispiel 3 | Vergleichs | |
beispiel 2 | ||
Dicke, μ | 54,3 | 59,5 |
Klarheit, % | 81,2 | 90,1 |
Aufwickelbarkeit | gut | schlecht |
Blockingwiderstand, g/cm | 1,26 | 4,50 |
Spezifisches Gewicht | 1,176 | 1,174 |
Zugfestigkeit, kg/cm2 | 550 | 530 |
Bruchdehnung, % | 590 | 630 |
Schlagzähigkeit, cmkg/25 μ | NB | NB |
SauerstofTdurchlässigkeitskonstante, | 4,4XlO"10 | 4,7XlO"10 |
cm3 · cm/cm2 · Sek. - cm Hg | ||
Wasserdampfdurchlässigkeit, g/m2 ■ 24 Std. | 665 | 680 |
(gerechnet für 25 μ) |
Auf eine biaxial gereckte Folie aus Polyethylenterephthalat (Dicke 19 μ) wird eine 15 Gew.-% Feststoffe
enthaltende Lösung eines Gemisches eines Klebstoffs auf Basis eines Polyestermischpolymerisats (»Vylon
300«, Hersteller Toyo Boseki KJC) und eines Klebstoffs auf Isocyanatbasis (»Collonate L«, Hersteller Nippon
Polyurethane KJC) (Gewichtsverhältnis 95:5 als Feststoffgehalt) in Äthylacetat mit einer Teifdruckwalze
(100 Mesh χ 40 μ) aufgetragea Die Folie wird mit einer
Geschwindigkeit von 30 m/Minute durch einen 4 m langen Trockner geführt Auf die getrocknete Folie wird
jeweils die gemäß Beispiel 1 oder 3 hergestellte
ungereckte Polyesterblockmischpolymerfolie trocken
bei einer Temperatur am Walzenspalt von 90 bis 95° C unter einem Druck am Walzenspalt von 5 kg/cm2
laminiert Die Oberfläche der ungereckten Polyesterblockmischpolymerfolie des erhaltenen Laminats wird
mit derjenigen der anderen in dieser Weise erhaltenen Folie heißgesiegelt Die Festigkeit der Heißsiegelnaht
ist in Tabelle 3 genannt
Festigkeit der Heißsiegelnaht, g/cm
200C 1500C 160°C
Polyethylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat I (54,7 μ)
Polyäthylenlerephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat Π (543 M-)
4000
3000
3000
500
500
Wenn diese Folienlaminate 30 Minuten in siedendem Wasser von 130°C in einem Autoklaven gehalten
werden, trennen sich die Lagen des Laminats nicht.
Die Esteraustauschreaktion und die Polykondensation werden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise
durchgeführt, jedoch werden den Ausgangsmaterialien ι ο 75 Teile feinteiliges Siliciumdioxyd (»Syloid 266«,
Hersteller Fuji Devison Co, Ltd, mittlere Teilchengröße 1,5 μ) zugesetzt, wobei ein Polytetramethylenterephthalat-Polytetramethylenoxyd-Blockmischpolymerisat,
das 0,5 Gew.-% feinteiliges Siliciumdioxyd enthält, erhalten wird (nachstehend als »Polyesterblockmischpolymerisat
III« bezeichnet).
Das Polyesterblockmischpolymerisat III wird mit dem Polyesterblockmischpolymerisat I in einem solchen
Mengenverhältnis gemischt, daß ein gewünschter Siliciumdioxydgehalt erhalten wird. Das erhaltene
Gemisch wird unter vermindertem Druck auf einen Wassergehalt von 0,005 Gew.-% gut getrocknet und mit
einem Extruder, dessen Schnecke einen Durchmesser von 20 mm und dessen T-Düse eine Breite von 120 mm
und eine Düsenöffnung von 0,5 mm hat, unter den folgenden Bedingungen zu einer Folie verarbeitet:
Temperatur des Zylinders 250° C, Temperatur des Adapters 25O0C, Temperatur der T-Düse 2500C,
Schneckendrehzahl 36 UpM, Abstand zwischen T-Düse und Kühlwalze 40 mm, Temperatur der Kühlwalze
60°C, Abzugsgeschwindigkeit 1,7 m/Minute. Die Dicke,
Klarheit, Trübung und der Reibungskoeffizient der Folie sind in Tabelle 4 genannt. Die Werte zeigen, daß durch
Zumischung von feinteiligen Siliciumdioxyd eine Folie
mit ausgezeichneter Gleitfähigkeit bei Aufrechterhaltung guter Transparenz erhalten wird.
Vergleichsbeispiel 3
Die Polyesterblockmischpolymerisate I und Hl werden in einem solchen Mengenverhältnis gemischt,
daß ein Gemisch mit einem Siliciumdioxydgehalt von 0,02 Gew.-% bzw. 0,05 Gew.-% erhalten wird. Nach
dem Trocknen wird aus dem Gemisch eine Folie unter den in Beispiel 5 genannten Bedingungen hergestellt,
wobei jedoch die Temperatur der Kühlwalze 19,2° C beträgt. Die Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 4
genannt. Die Werte zeigen, daß die Folie ausgezeichnete Transparenz hat, jedoch der gemäß Beispiel 5
hergestellten entsprechenden Folie in bezug auf die Gleitfähigkeit unterlegen ist.
Tabelle 4 | Siliciumdi | Dicke, | Transparenz, | Trübung, Statischer | Reibungs | Kinetischer | Blocking- |
Beispiel | oxydgehalt, | μ | % | % | koeffizient | Reibungs | widerstand, |
Nr. | Gew.-% | 1,73 | koeffizient | g/cm | |||
0,02 | 55 | 88,4 | 2,3 | 1,16 | 0,98 | 0,52 | |
5 | 0,05 | 55 | 85,4 | 5,1 | 0,49 | 0,58 | 0,33 |
5 | 0,10 | 49 | 89,0 | 3,0 | 0,49 | 0,40 | 0,20 |
5 | 0,25 | 56 | 86,0 | 9,1 | 0,45 | 0,44 | 0,10 |
5 | 0,5 | 62 | 87,7 | 8,2 | kein | 0,42 | 0 |
5 | 0,02 | 60 | 89,9 | 0,7 | Schlupf | kein | 0,90 |
Vergleichs | 1,65 | Schlupf | |||||
beispiel 3 | 0,05 | 61 | 90,1 | 1,6 | 0,92 | 0,82 | |
Vergleichs | Adapters 250° 1 r* AS* I^ An rt *»n I* -» #» I* 1 |
||||||
beispiel 3 | Beispiel 6 | des r.. Cr*li |
C, Temperatur der OC I l_kJ X. L..4 1 |
T-Düse 250°C, | |||
Die Esteraustauschreaktion und die Polykondensation werden auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise
durchgeführt, jedoch werden den Ausgangsmaterialien 57,5 Teile feinteiliges Siliciumdioxyd (»Syloid 266«,
Hersteller Fuji Devison Co, Ltd, minlere Teilchengröße
I^ μ) zugesetzt, wobei ein Polytetramethylenterephthalat-Polytctra.Tiethylenoxid-BlockmischpoIvmerisat
erhalten wird, das 0,5 Gew.-% feinteiliges Siliciumdioxyd
enthält (nachstehend als »Polyesterblockmischpolymerisat IV« bezeichnet).
Das Polyesterblockmischpolymerisat IV wird mit dem Polyesterblockmischpolymerisat II in einem
solchen Mengenverhältnis gemischt, das Gemische mit einem gewünschten Siliciumdioxydgehalt erhalten werden.
Aus den Gemischen werden nach gutem Trocknen unter vermindertem Druck Folien mit dem in Beispiel 5
beschriebene Extruder unter den folgenden Bedingungen hergestellt Zylindertemperatur 250° C, Temperatur
und Kühlwalze 40 mm, Temperatur der Kühlwalze 60°C, Abzugsgeschwindigkeit 1,7 m/Minute. Die Eigenschaften
der Folien sind in Tabelle 5 genannt Die Werte zeigen, daß durch Zusatz von feinteiligem Siliciumdioxyd
Folien mit ausgezeichneten Gleiteigenschaften bei Aufrechterhaltung guter Transparenz erhalten werden.
Vergleichsbeispiel 4
Die Polyesterblockmischpolymerisate II und IV werden in solchen Mengenverhältnissen gemischt, daß
Gemische mit einem Siliciumdioxydgehalt von 0,02 bzw. 0,05 Gew.-% erhalten werden. Nach dem Trocknen
werden aus den Gemischen Folien unter den in Beispiel 6 genannten Bedingungen hergestellt, wobei jedoch die
Temperatur der Kühlwalze bei 19,20C gehalten wird.
Die Eigenschaften der Folien sind in Tabelle 5 genannt
Siliciumdi- oxydgehalt, Gew.-% |
13 | Dicke, μ |
24 | 31 076 | Statischer Reibungs koeffizient |
14 | Blocking- widerstand, g/cm |
|
Tabelle 5 | 0,02 | 59 | 1,95 | 0,48 | ||||
Beispiel Nr. |
0,05 | 54 | Transparenz, | Trübung, | 1,03 | Kinetischer Reibungs koeffizient |
0,35 | |
6 | 0,10 | 57 | 88,7 | 1,8 | 0,55 | 1,02 | 0,22 | |
6 | 0,25 | 55 | 88,3 | 2,7 | 0,47 | 0,66 | 0,11 | |
6 | 0,5 | 62 | 88,5 | 4,9 | 0,47 | 0,49 | 0 | |
6 | 0,02 | 71 | 88,0 | 8,8 | kein Schlupf |
0,45 | 0,87 | |
6 | 0,05 | 57 | 87,2 | 9,3 | ι «2 | 0,43 | 0,80 | |
Vergleichs beispiel 4 |
90,0 | 0,8 | kein Schlupf |
|||||
Vergleichs beispiel 4 |
90,3 | j ς | 0,97 | |||||
Die Werte zeigen, daß die Folien ausgezeichnete Transparenz, jedoch im Vergleich zu der gemäß Beispiel 6
hergestellten entsprechenden Folie schlechte Gleiteigenschaften aufweisen.
Das Polyesterblockmischpolymerisat 1 wird mit den in Tabelle 6 genannten feinteiligen anorganischen
Stoffen unter Rühren gemischt. Die erhaltenen Gemische werden granuliert, getrocknet und unter den in
Beispiel 1 genannten Bedingungen zu Folien einer Dicke von etwa 55 bis 60 μ verarbeitet. Die Eigenschaften
der Folien sind in Tabelle 6 genannt.
Tabelle 6 | Mittlere Teilchen größe, •1. |
Handels bezeichnung |
Hersteller | Menge, Gew.-% |
Klar heit, % |
Stati scher Rci- bungs- koelT. |
Kineti scher Rci- bungs- kocIT. |
Blok- king- wider- sland, g/cm |
Bemerkungen |
Anorgani sches Material |
0,016 | Aerosil 200 | Nippon Aerosil K. K. |
0,5 | 83,6 | kein Schlupl" |
kein Schlupf |
0,92 | Vergleichs probe |
Kieselsäure | 0,04 | Carlstar RB | Konoshima Kagaku Kogyo K. K. |
0,5 | 83,4 | kein Schlupf |
kein Schlupf |
0,85 | Vergleichs probe |
Calcium- carbonat |
0,48 | Sunlight No. 1500 |
Takehara Kagaku Kogyo K. K. |
0,25 | 86,5 | 0,79 | 0,63 | 0,25 | |
Calcium- carbonat |
1,5 | Syloid 266 | Fuji Devison Co., Ltd. |
0,10 | 87,9 | 0,50 | 0,42 | 0,22 | |
Kieselsäure | 2,4 | 3S TaIc | Maruo Calcium Co., Ltd. |
0,10 | 87,3 | 0,48 | 0,43 | 0,24 | |
Magnesium- silicat |
4,0 | Syloid 978 | Fuji Devison Fo., Ltd. |
0,10 | 86,2 | 0,45 | 0,40 | 0,15 | |
Kieselsäure | 10 | Syloid 161 | Fuji Devison Co., Ltd. |
0,10 | 84,0 | 0,44 | 0,42 | 0,16 | |
Kieselsäure | |||||||||
Die Ergebnisse zeigen, daß durch Zumischung von daß durch Zumischung von feinteiligem anorganischem
feinteiligem anorganischem Material mit einer mittleren b5 Material mit einer mittleren Teilchengröße von mehr als
Teilchengröße von weniger als 0,1 μ keine wesentliche 10 μ eine ausgezeichnete Verbesserung der Gleiteigen-
Verbesserung der Gleiteigenschaften erzielt wird, auch schäften erzielt jedoch die Transparenz stark ver-
wenn die Menge 0,5 Gew.-% beträgt Sie zeigen ferner, schlechten wird.
15 16
Mesh χ 40 μ) aufgetragen. Die Folie w jxi mit einer
Beispiel 8 Geschwindigkeit von 30m/Minute durch einen 4m
langen Trockner geführt Auf die getrocknete Folie wird
Auf eine biaxial gereckte Folie aus Polyäthylente- die gemäß Beispiel 5 bzw. 6 hergestellte Folie trocken
rephthalat (Dicke 19 μ) wird eine 15 Gew.-% Feststoffe 5 bei einer Temperatur am Walzenspalt von 90 bis 95°C
enthaltende Lösung eines Gemisches eines Klebstoffs unter einem Druck am Walzenspalt von 5 kg/cm2
auf Basis eines Polyestercopolymeren (»Vylon 300«, laminiert Die Schälfestigkeit zwischen den Schichten
Hersteller Toyo Boseki K.K.) und eines Isocyanatkle- des so hergestellten Laminats und die Festigkeit der
bers (»CoUonate L«, Hersteller Nippon Polyurethane Heißsiegelnaht zwischen den Oberflächen der PoIy-K-K.) (Gewichtsverhältnis 95:5 als Festosffgehalt) in io ester-Blockmischpolymerfolien sind in Tabelle 7 ge-Äthylacetat mit einer Tiefdruckwalze (100 nannt
oxydgehalt, Heißsiegelnaht,
Gew.-% kg/cm
Beispiel 5 (55 μ)
Beispiel 5 (55 μ)
Polyäthylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat von Beispiel 5 (49 μ) Polyäthylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmiichpolymerisat von Beispiel 5 (56 μ) Polyäthylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat von Beispiel 5 (62 μ) Polyäthylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat von Beispiel 6 (59 μ) Polyäthylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat von Beispiel 6 (54 μ) Polyäthylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat von Beispiel 6 (57 μ) Polyäthylenterephthalat (19 μ)/
Polyesterblockmischpolymerisat von Beispiel 6 (55 μ)
Polyesterblockmischpolymerisat von Beispiel 6 (62 μ)
0,05 | 4,0 |
0,10 | 3,8 |
0,25 | 3,8 |
0,50 | 3,6 |
0,02 | 3,0 |
0,05 | 3,0 |
0,10 | 2,9 |
0,25 | 2,8 |
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Folien aus Polyester-Blockmischpolymerisaten mit sehr hohem blocking-Widerstand von nicht mehr als 13 g/cm und mit ausgezeichneten Gleiteigenschaften durch Strangpressen einer Schmelze eines Polyester-Blockmischpolymerisats, das kristalline Polyestersegmente, bestehend aus Terephthalsäureeinheiten ι ο oder ihrem Gemisch mit Isophthalsäure als Dicarbonsäurekomponente, und Tetramethylenglykoleinheiten als Glykolkomponente, und nicht-kristalline Polymersegmente, bestehend aus Polytetramethylenterephthalatglykol mit einem Molekulargewicht von 400 bis 8000 in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 bis 10 :90 und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 10 000 bis 100 000, wobei der Schmelzpunkt eines im wesentlichen nur aus den Monomereneinheiten der kristallinen Polyestersegmente bestehenden selbsttragenden Hochpolymeren nicht weniger als 200° C bertägt und wobei der Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt eines im wesentlichen nur aus den Monomereneinheiten der nicht-kristallinen Polymersegmente bestehenden Polymerisats nicht mehr als 80°C beträgt, und das Polyester-Blockmischpolymerisat gegebenenfalls feinteilige anorganische Materialien enthalt, Kühlen der Folie im geschmolzenen Zustand, wodurch die Folie zum Erstarren gebracht wird, dadurch 3» gekennzeichnet, daß die Folie auf eine Temperatur von 40 bis 120° C gekühlt wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8263 | Opposition against grant of a patent | ||
8235 | Patent refused |