DE10002149A1 - Amorphe, transparente, siegelfähige, UV-absorbierende, flammhemmend ausgerüstete, thermoformbare Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine amorphe, transparente UV-absorbierende, flammhemmend ausgerüstete, siegelfähige, koextrudierte Polyesterfolie, deren Dicke im Bereich von 30 bis 2000 mum liegt und die aus mindestens einer Basisschicht B und beidseitig auf dieser Basisschicht aufgebrachten Deckschichten A und C, enthaltend zusätzlich mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel und ein Flammschutzmittel, besteht. Die siegelfähige Deckschicht A weist eine Siegelanspringtemperatur von 110 DEG C und eine Siegelnahtfestigkeit von mindestens 1,3 N/15 mm auf und eine Oberflächenrauhigkeit, ausgedrückt als R¶a¶-Wert, von < 30 nm und einen Messwert der Gasströmung im Bereich von 500 bis 4000 s. Die nicht siegelfähige Deckschicht C besitzt einen Reibungskoeffizient dieser Schicht gegen sich selbst, ausgedrückt als COF-Wert, von < 0,5, eine Oberflächenrauhigkeit, ausgedrückt als R¶a¶-Wert, im Bereich von 40 nm bis 100 nm, einen Messwert der Gasströmung von < 120 s und eine Anzahl von Erhebungen N pro mm·2· Folienoberfläche, die mit der jeweiligen Höhe h über folgende Gleichungen korreliert sind: DOLLAR A A¶C1¶ - B¶C1¶ È log h/mum < N¶C¶/mm·2· < A¶C2¶ - B¶C2¶ È log h/mum DOLLAR A mit 0,01 mum < h < 10 mum und A¶C1¶ = 0,29; B¶C1¶ = 3,30; A¶C2¶ = 1,84; und B¶C2¶ = 2,70.

Description

Die Erfindung betrifft eine amorphe, transparente UV-absorbierende, flammhemmend ausgerüstete, siegelfähige, koextrudierte Polyesterfolie deren Dicke im Bereich von 30 bis 2000 µm liegt, bestehend aus mindestens einer Basisschicht B und beidseitig auf dieser Basisschicht aufgebrachten Deckschichten A und C. Die Folie enthält zusätzlich mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel und ein Flammschutzmittel. Die Erfindung beinhaltet weiterhin ein Verfahren für die Herstellung der Folie und ihre Verwendung.

Die Folien und daraus hergestellte Artikel eignen sich insbesondere für Außenanwendungen, wie z. B. für Gewächshäuser, Überdachungen. Weiterhin eignen sich die Folien sehr gut für die Abdeckung und somit zum Schutz von metallischen Oberflächen, auf die die Folien heißgesiegelt werden. Bei Außenanwendungen zeigen Folien, die keine UV absorbierende Materialien enthalten bereits nach kurzer Zeit eine Vergilbung und eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften infolge eines photooxidativen Abbaus durch das Sonnenlicht. Darüber hinaus eignen sich die Folien und daraus hergestellte Artikel insbesondere für Anwendungen, wo ein Brandschutz bzw. eine Schwerentflammbarkeit gefordert ist.

Die Folien sind auf handelsüblichen Tiefziehanlagen wirtschaftlich thermoformbar. Der hergestellte Formkörper hat eine gute Detailwiedergabe.

Siegelfähige, biaxial orientierte Polyesterfolien sind nach dem Stand der Technik bekannt. Ebenfalls bekannt sind siegelfähige, biaxial orientierte Polyesterfolien, die mit einem oder mit mehreren UV-Absorbern ausgerüstet sind. Diese nach dem Stand der Technik bekannten Folien zeichnen sich entweder durch ein gutes Siegelverhalten, eine gute Optik oder durch ein akzeptables Verarbeitungsverhalten aus.

In der GB-A 1 465 973 wird eine koextrudierte, zweischichtige Polyesterfolie beschrieben, deren eine Schicht aus isophthalsäurehaltigen und terephthalsäure­ haltigen Copolyestern und deren andere Schicht aus Polyethylenterephthalat besteht. Über das Siegelverhalten der Folie finden sich in der Schrift keine verwertbaren Angaben. Wegen fehlender Pigmentierung ist die Folie nicht prozesssicher herstellbar (Folie ist nicht wickelbar) und nur unter Einschränkung weiterverarbeitbar.

In der EP 0 035 835 wird eine koextrudierte siegelfähige Polyesterfolie beschrieben, der zur Verbesserung des Wickel- und des Verarbeitungsverhaltens in der Siegelschicht Partikel beigesetzt werden, deren mittlere Teilchengröße die Schichtdicke der Siegel­ schicht übersteigt. Durch die teilchenförmigen Zusatzstoffe werden Oberflächenvor­ sprünge gebildet, die das unerwünschte Blocken und Kleben an Walzen oder Führungen verhindern. Über die andere, nicht siegelfähige Schicht der Folie, werden keine näheren Angaben zur Einarbeitung von Antiblockmitteln gemacht. Es bleibt offen, ob diese Schicht Antiblockmittel enthält. Durch Wahl von Partikeln mit größerem Durchmesser als die Siegelschicht und den in den Beispielen angebenen Konzentrationen wird das Siegelverhalten der Folie verschlechtert. Angaben zum Siegeltemperaturbereich der Folie werden in der Schrift nicht gemacht. Die Siegelnahtfestigkeit wird bei 140°C gemessen und liegt in einem Bereich von 63 bis 120 N/m (0,97 N/15 mm bis 1,8 N/15 mm Folienbreite).

In der EP 0 432 886 wird eine koextrudierte mehrschichtige Polyesterfolie beschrieben, die eine erste Oberfläche besitzt, auf der eine siegelfähige Schicht angeordnet ist und eine zweite Oberfläche besitzt, auf der eine Acrylatschicht angeordnet ist. Die siegelfähige Deckschicht kann auch hier aus isophthalsäurehaltigen und terephthal­ säurehaltigen Copolyestern bestehen. Durch die rückseitige Beschichtung erhält die Folie ein verbessertes Verarbeitungsverhalten. Angaben zum Siegelbereich der Folie werden in der Schrift nicht gemacht. Die Siegelnahtfestigkeit wird bei 140°C gemessen. Für eine 11 µm dicke Siegelschicht wird eine Siegelnahtfestigkeit von 761,5 N/m (11,4 N/15 mm) angegeben. Nachteilig an der rückseitigen Acrylatbeschichtung ist, dass diese Seite gegen die siegelfähige Deckschicht nicht mehr siegelt. Die Folie ist damit nur sehr eingeschränkt zu verwenden.

In der EP 0 515 096 wird eine koextrudierte, mehrschichtige siegelfähige Polyesterfolie beschrieben, die auf der siegelfähigen Schicht ein zusätzliches Additiv enthält. Das Additiv kann z. B. anorganische Partikel enthalten und wird vorzugsweise in einer wässrigen Schicht an die Folie bei deren Herstellung angetragen. Hierdurch soll die Folie die guten Siegeleigenschaften beibehalten und gut zu verarbeiten sein. Die Rückseite enthält nur sehr wenige Partikel, die hauptsächlich über das Regranulat in diese Schicht gelangen. Angaben zum Siegeltemperaturbereich der Folie werden auch in dieser Schrift nicht gemacht. Die Siegelnahtfestigkeit wird bei 140°C gemessen und beträgt mehr als 200 N/m (3 N/15 mm). Für eine 3 µm dicke Siegelschicht wird eine Siegelnahtfestigkeit von 275 N/m (4,125 N/15 mm) angegeben.

In der WO 98/06575 wird eine koextrudierte mehrschichtige Polyesterfolie beschrieben, die eine siegelfähige Deckschicht und eine nicht siegelfähige Basisschicht enthält. Die Basisschicht kann dabei aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sein, wobei die innere der Schicht mit der siegelfähigen Schicht in Kontakt ist. Die andere (äußere) Schicht bildet dann die zweite nicht siegelfähige Deckschicht. Die siegelfähige Deckschicht kann auch hier aus isophthalsäurehaltigen und terephthalsäurehaltigen Copolyestern bestehen, die jedoch keine Antiblockteilchen enthalten. Die Folie enthält außerdem noch mindestens einen UV-Absorber, der der Basisschicht in einem Gewichtsverhältnis von 0,1 bis 10% zugegeben wird. Als UV Absorber werden dabei vorzugsweise Triazine, z. B. ®Tinuvin 1577 der Fa. Ciba verwendet. Die Basisschicht ist mit üblichen Antiblockmitteln ausgestattet. Die Folie zeichnet sich durch eine gute Siegelfähigkeit aus, hat jedoch nicht das gewünschte Verarbeitungsverhalten und weist zudem Defizite in den optischen Eigenschaften (Glanz und Trübung) auf. Die Folie ist nicht thermoformbar und ist nicht schwer entflammbar.

In der DE AS 23 46 787 ist ein schwerentflammbarer Rohstoff beschrieben. Neben dem Rohstoff ist auch die Verwendung des Rohstoffs zu Folien und Fasern beansprucht. Bei der Herstellung von Folie mit diesem beanspruchten phospholanmodifizierten Rohstoff zeigten sich folgende Defizite

Der genannte Rohstoff ist hydrolyseempfindlich und muß sehr gut vorgetrocknet werden. Beim Trocknen des Rohstoffes mit Trocknern, die dem Stand der Technik entsprechen, verklebt der Rohstoff, so daß nur unter schwierigsten Bedingungen eine Folie herstellbar ist.

Die unter unwirtschaftlichen Bedingungen hergestellten Folien verspröden bei Temperaturbelastungen, d. h. die mechanischen Eigenschaften gehen auf Grund der Versprödung stark zurück, so dass die Folie unbrauchbar ist. Bereits nach 48 Stunden Temperaturbelastung tritt diese Versprödung auf.

Keiner Literaturstelle ist zu entnehmen, ob und wie die Folien thermoformbar sind. Die beschriebenen Folien sind alle orientiert und sind damit kristallin, wobei die Kristallinität je nach Orientierungsgrad zwischen 35% und 50% liegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine amorphe, transparente, UV- stabilisierte, flammhemmend ausgerüstete, siegelfähige und thermoformbare Polyesterfolie bereitzustellen, die die Nachteile der genannten Folien nach dem Stand der Technik nicht aufweist und sich insbesondere durch eine sehr gute Siegelfähigkeit, eine wirtschaftliche Herstellung, eine verbesserte Verarbeitbarkeit und verbesserten optischen Eigenschaften auszeichnet. Vor allem sollte sie eine flammhemmende Wirkung und keine Versprödung nach Temperaturbelastung aufweisen. Desweiteren sollte sie auf handelsüblichen Tiefziehanlagen zu komplexen Formkörpern thermoformbar sein.

Es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Siegelbereich der Folie auf niedrige Temperaturen zu erweitern, die Siegelnahtfestigkeit der Folie zu erhöhen und gleichzeitig für ein verbessertes Handling der Folie zu sorgen als es nach dem Stand der Technik bekannt ist. Außerdem muß gewährleistet sein, dass die Folie auch auf schnellaufenden Verarbeitungsmaschinen verarbeitet werden kann. Bei der Herstellung der Folie soll immanent anfallendes Regenerat in einer Konzentration bis zu 60 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie, der Extrusion zugeführt werden können, ohne dass dabei die Eigenschaften der Folie nennenswert negativ beeinflußt werden.

Da die Folie insbesondere für die Außenanwendung und/oder kritische Innenan­ wendungen gedacht ist, sollte sie eine hohe UV-Stabilität aufweisen. Eine hohe UV- Stabilität bedeutet, daß die Folien durch Sonnenlicht oder andere UV-Strahlung nicht oder nur extrem wenig geschädigt werden. Insbesondere sollen die Folien bei mehrjähriger Außenanwendung nicht vergilben, keine Versprödung oder Rißbildung der Oberfläche zeigen und auch keine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften aufweisen. Hohe UV-Stabilität bedeutet demnach, daß die Folie das UV-Licht absorbiert und Licht erst im sichtbaren Bereich durchläßt.

Eine flammhemmende Wirkung bedeutet, dass die transparente Folie in einer sogenannten Brandschutzprüfung die Bedingungen nach DIN 4102 Teil 2 und insbesondere die Bedingungen nach DIN 4102 Teil 1 erfüllt und in die Baustoffklasse B2 und insbesondere B1 der schwer entflammbaren Stoffe eingeordnet werden kann.

Desweiteren soll die Folie den UL-Test 94 "Vertical Burning Test for Flammability of Plastic Material" bestehen, so dass sie in die Klasse 94 VTM-0 eingestuft werden kann.

Das bedeutet, dass die Folie 10 Sekunden nach Wegnahme des Bunsenbrenners nicht mehr brennt, nach 30 Sekunden kein Glühen beobachtet wird und auch kein Abtropfen festgestellt wird.

Zu der wirtschaftlichen Herstellung zählt, dass die Rohstoffe bzw. die Rohstoff­ komponenten, die zur Herstellung der schwerentflammbaren Folie benötigt werden, mit Industrietrockner, die dem Standard der Technik genügen, getrocknet werden können. Wesentlich ist, dass die Rohstoffe nicht verkleben und nicht thermisch abgebaut werden. Zu diesen Industrietrocknern nach dem Stand der Technik zählen Vakuumtrockner, Wirbelschichttrockner, Fließbetttrockner, Festbetttrockner, (Schachttrockner). Diese Trockner arbeiten bei Temperaturen zwischen 100 und 170 °C, wo die flammhemmend ausgerüsteten Rohstoffe verkleben und bergmännisch abgebaut werden müssen, so dass keine Folienherstellung möglich ist.

Bei dem am schonendsten trocknenden Vakuumtrockner durchläuft der Rohstoff einen Temperaturbereich von ca. 30 bis 130°C bei einem Vakuum von ca. 50 mbar. Danach ist ein sog. Nachtrocknen in einem Hopper bei Temperaturen von 100 bis 130°C und einer Verweilzeit von 3 bis 6 Stunden erforderlich. Selbst hier verklebt dieser Rohstoff extrem.

Keine Versprödungen bei kurzer Temperaturbelastung bedeutet, dass die Folie nach 100 Stunden Tempervorgang bei 100°C in einem Umluftofen keine Versprödung und keine schlechten mechanischen Eigenschaften aufweist.

Eine gute Thermoformbarkeit bedeutet, dass sich die Folie auf handelsüblichen Tiefziehmaschinen ohne wirtschaftliches Vortrocknen zu komplexen und großflächigen Formkörpern tiefziehen bzw. thermoformen lässt, wobei der tiefgezogene Formkörper eine gute Detailwiedergabe aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Bereitstellung einer amorphen, koextrudierten, UV stabilisierten und flammhemmend ausgerüsteten, thermoformbaren, siegelfähigen Polyesterfolie mit mindestens einer Basisschicht B, einer siegelfähigen Deckschicht A und einer weiteren, nicht siegelfähigen Deckschicht C gelöst, wobei die siegelfähige Deckschicht A eine Siegelanspringtemperatur von 110°C und eine Siegelnahtfestigkeit von mindestens 1,3 N/15 mm aufweist, deren Kennzeichen­ merkmale darin zu sehen sind, dass die siegelfähige Deckschicht A eine Oberflächenrauhigkeit, ausgedrückt als R_a-Wert, von < 30 nm und einen Messwert der Gasströmung im Bereich von 500 bis 4000 s aufweist und dass die nicht siegelfähige Deckschicht C einen Reibungskoeffizient dieser Schicht gegen sich selbst, ausgedrückt als COF-Wert von < 0,5, eine Oberflächenrauhigkeit, ausgedrückt als R_a-Wert, im Bereich von 40 nm bis 100 nm, einen Messwert der Gasströmung von < 120 s und eine Anzahl von Erhebungen N pro mm² Folienoberfläche besitzt, die mit der jeweiligen Höhe h über folgende Gleichungen korreliert sind:

A_C1 - B_C1 . logh/µm < N_C/mm² < A_C2 - B_C2 . logh/µm

mit 0,01 µm < h < 10 µm;

A_C1 = 0,29; B_C1 = 3,30; A_C2 = 1,84; und B_C2 = 2,70.

Der(Die) UV-Stabilisator(en) wird(werden) zweckmäßigerweise als Masterbatch(e) bei der Folienherstellung direkt zudosiert, wobei die Konzentration des(der) UV- Stabilisators(en) innerhalb einer Schicht vorzugsweise zwischen 0,01 und 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des für die jeweilige Schicht des verwendeten Polyesters, liegt(liegen).

Die Folie gemäß der Erfindung enthält mindestens ein Flammschutzmittel, das über die sogenannte Masterbatch-Technologie direkt bei der Folienherstellung zudosiert wird, wobei die Konzentration des Flammschutzmittels im Bereich von 0,5 bis 30,0 Gew.-%, vorzugsweise von 1,0 bis 20,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schicht des kristallisierbaren Thermoplasten, liegt. Bei der Herstellung des Masterbatchs wird im allgemeinen ein Verhältnis von Flammschutzmittel zu Thermoplast im Bereich von 60 zu 40 Gew.-% bis 10 zu 90 Gew.-% eingehalten.

Zu den typischen Flammschutzmitteln gehören Bromverbindungen, Chlorparaffine und andere Chlorverbindungen, Antimontrioxid, Aluminiumtrihydrate, wobei die Halogenverbindungen aufgrund der entstehenden halogenhaltigen Nebenprodukte nachteilig sind. Des weiteren ist die geringe Lichtbeständigkeit einer damit ausgerüsteten Folie neben der Entwicklung von Halogenwasserstoffen im Brandfall extrem nachteilig.

Geeignete Flammschutzmitteln, die gemäß der Erfindung eingesetzt werden, sind beispielsweise organische Phosphorverbindungen wie Carboxyphosphinsäuren, deren Anhydride und Dimethyl-methylphosphonat. Erfindungswesentlich ist, dass die organische Phosphorverbindung im Thermoplast löslich ist, da andernfalls die geforderten optischen Eigenschaften nicht erfüllt werden.

Da die Flammschutzmittel im allgemeinen eine gewisse Hydrolyseempfindlichkeit aufweisen, kann der zusätzliche Einsatz eines Hydrolysestabilisators sinnvoll sein.

Als Hydrolysestabilisator werden im allgemeinen phenolische Stabilisatoren, Alkali- /Erdalkalistearate und/oder Alkali-/Erdalkalicarbonate in Mengen von 0,01 bis 1,0 Gew.- % eingesetzt. Phenolische Stabilisatoren werden in einer Menge von 0,05 bis 0,6 Gew.- %, insbesondere 0,15 bis 0,3 Gew.-% und mit einer Molmasse von mehr als 500 g/mol bevorzugt. Pentaerythrityl-Tetrakis-3-(3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxyphenyl)-Propionat oder 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-Tertärbutyl-4-Hydroxybenzyl)benzol sind besonders vorteilhaft.

Erfindungsgemäß ist die Folie zumindest dreischichtig und umfaßt dann als Schichten die Basisschicht B, die siegelfähige Deckschicht A und die nicht siegelfähige Deckschicht C.

Die Basisschicht B der Folie besteht bevorzugt zu mindestens 70 Gew.-% aus einem thermoplastischen Polyester. Dafür geeignet sind Polyester aus Ethylenglykol und Terephthalsäure (= Polyethylenterephthalat, PET), aus Ethylenglykol und Naphthalin- 2,6-dicarbonsäure (= Polyethylen-2,6-naphthalat, PEN), aus 1,4-Bis-hydroximethyl­ cyclohexan und Terephthalsäure (= Poly-1,4-cyclohexandimethylenterephthalat, PCDT) sowie aus Ethylenglykol, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure und Biphenyl-4,4'- dicarbonsäure (= Polyethylen-2,6-naphthalatbibenzoat, PENBB). Besonders bevorzugt sind Polyester, die zu mindestens 90 Mol-%, bevorzugt mindestens 95 Mol-%, aus Ethylenglykol und Terephthalsäure-Einheiten oder aus Ethylenglykol und Naphthalin- 2,6-dicarbonsäure-Einheiten bestehen. Die restlichen Monomereinheiten stammen aus anderen geeigneten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen beziehungsweise Dicarbonsäuren, wie sie auch in der Schicht A oder der Schicht C vorkommen können.

Der Thermoplast zeichnet sich z. B. dadurch aus, dass der Diethylenglykolgehalt (DEG- Gehalt) und/oder Polyethylenglykolgehalt (PEG-Gehalt) bei größer/gleich 1,0 Gew.%, insbesondere größer/gleich 1,2 Gew.% liegt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der DEG-Gehalt und/oder PEG-Gehalt im Bereich von 1,3 Gew.% bis 5 Gew.%. Er kann zusätzlich oder anstelle von DEG und/oder PEG auch Isophthalsäure (IPA) in einer Konzentration von 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% enthalten.

Es war mehr als überraschend, dass sich die Folien durch ein im Vergleich zum Standardthermoplasten höheren Diethylenglykolgehalt und/oder Polyethylenglykolgehalt und/oder IPA-Gehalt wirtschaftlich auf handelsüblichen Tiefziehanlagen thermoformen lassen und eine hervorragende Detailwiedergabe liefern.

Geeignete andere aliphatische Diole sind beispielsweise Diethylenglykol, Triethylenglykol, aliphatische Glykole der allgemeinen Formel HO-(CH₂)_n-OH, wobei n eine ganze Zahl von 3 bis 6 darstellt (insbesondere Propan-1,3-diol, Butan-1,4-diol, Pentan-1,5-diol und Hexan-1,6-diol) oder verzweigte aliphatische Glykole mit bis zu 6 Kohlenstoff-Atomen. Von den geeigneten cycloaliphatischen Diolen sind insbesondere Cyclohexandiole (insbesondere Cyclohexan-1,4-diol) zu nennen. Geeignete andere aromatische Diole entsprechen beispielsweise der Formel HO-C₆H₄-X-C₆H₄-OH, wobei X für -CH₂-, -C(CH₃)₂-, -C(CF₃)₂-, -O-, -S- oder -SO₂- steht. Daneben sind auch Bisphenole der Formel HO-C₆H₄-C₆H₄-OH gut geeignet.

Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind bevorzugt Benzoldicarbonsäuren, Naphtalindicarbonsäuren (beispielsweise Naphthalin-1,4- oder 1,6-dicarbonsäure), Biphenyl-x,x'-dicarbonsäuren (insbesondere Biphenyl-4,4'-dicarbonsäure), Diphenylacetylen-x,x'-dicarbonsäuren (insbesondere Diphenylacetylen-4,4'- dicarbonsäure) oder Stilben-x,x'-dicarbonsäuren. Von den cycloaliphatischen Dicarbonsäuren sind Cyclohexandicarbonsäuren (insbesondere Cyclohexan-1,4- dicarbonsäure) zu nennen. Von den aliphatischen Dicarbonsäuren sind die (C₃-C₁₉) Alkandisäuren besonders geeignet, wobei der Alkanteil geradkettig oder verzweigt sein kann.

Die Herstellung der Polyester kann z. B. nach dem Umesterungsverfahren erfolgen. Dabei geht man von Dicarbonsäureestern und Diolen aus, die mit den üblichen Umesterungskatalysatoren, wie Zink-, Calcium-, Lithium-, Magnesium- und Mangan- Salzen, umgesetzt werden. Die Zwischenprodukte werden dann in Gegenwart allgemein üblicher Polykondensationskatalysatoren, wie Antimontrioxid oder Titan- Salzen, polykondensiert. Die Herstellung kann ebenso gut nach dem Direktver­ esterungsverfahren in Gegenwart von Polykondensationskatalysatoren erfolgen. Dabei geht man direkt von den Dicarbonsäuren und den Diolen aus.

Die durch Koextrusion auf die Basisschicht B aufgebrachte siegelfähige Deckschicht A ist auf Basis von Polyestercopolymeren aufgebaut und besteht im wesentlichen aus Copolyestern, die überwiegend aus Isophthalsäure- und Terephthalsäure-Einheiten und aus Ethylenglykol-Einheiten zusammengesetzt sind. Die restlichen Monomereinheiten stammen aus anderen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen bzw. Dicarbonsäuren, wie sie auch in der Basisschicht vorkommen können. Die bevorzugten Copolyester, die die gewünschten Siegeleigenschaften bereitstellen, sind solche, die aus Etylenterephthalat- und Ethylenisophthalat-Einheiten und aus Ethylenglykol- Einheiten aufgebaut sind. Der Anteil an Ethylenterephthalat beträgt 40 bis 95 Mol-% und der entsprechende Anteil an Ethylenisophthalat 60 bis 5 Mol-%. Bevorzugt sind Copolyester, bei denen der Anteil an Ethylenterephthalat 50 bis 90 Mol-% und der entsprechende Anteil an Ethylenisophthalat 50 bis 10 Mol-% beträgt und ganz bevorzugt sind Copolyester, bei denen der Anteil an Ethylenterephthalat 60 bis 85 Mol- % und der entsprechende Anteil an Ethylenisophthalat 40 bis 15 Mol-% beträgt.

Für die andere, nicht siegelfähige Deckschicht C oder für eventuell vorhandene Zwischenschichten können prinzipiell die gleichen Polymeren verwendet werden, wie sie zuvor für die Basisschicht B beschrieben wurden.

Die gewünschten Siegel- und die gewünschten Verarbeitungseigenschaften der erfindungsgemäßen Folie werden aus der Kombination der Eigenschaften des verwendeten Copolyesters für die siegelfähige Deckschicht und den Topographien der siegelfähigen Deckschicht A und der nicht siegelfähigen Deckschicht C erhalten.

Die Siegelanspringtemperatur von 110°C und der Siegelnahtfestigkeit von mindestens 1,3 N/15 mm wird erreicht, wenn für die siegelfähige Deckschicht A die oben näher beschriebenen Copolymeren verwendet werden. Die besten Siegeleigenschaften der Folie erhält man, wenn den Copolymeren keine weiteren Additive, insbesondere keine anorganischen oder organischen Füllstoffe zugegeben werden. Für diesen Fall erhält man bei vorgegebenem Copolyester die niedrigste Siegelanspringtemperatur und die höchsten Siegelnahtfestigkeiten. Allerdings ist in diesem Fall das Handling der Folie schlecht, da die Oberfläche der siegelfähigen Deckschicht A stark zum Verblocken neigt. Die Folie läßt sich kaum wickeln und ist für eine Weiterverarbeitung auf schnellaufenden Verpackungsmaschinen praktisch nicht geeignet. Zur Verbesserung des Handlings der Folie und der Verarbeitbarkeit ist es notwendig, die siegelfähige Deckschicht A zu modifizieren. Dies geschieht am besten mit Hilfe von geeigneten Antiblockmitteln einer ausgewählten Größe, die in einer bestimmten Konzentration der Siegelschicht zugegeben werden und zwar derart, daß einerseits das Verblocken minimiert und andererseits die Siegeleigenschaften nur marginal verschlechtert werden. Diese gewünschte Eigenschaftskombination läßt sich erreichen, wenn die Topographie der siegelfähigen Deckschicht A durch den folgenden Satz von Parametern gekennzeichnet ist:

Die Rauhigkeit der siegelfähigen Deckschicht, ausgedrückt durch den R_a-Wert, sollte kleiner als 30 nm sein. Im anderen Fall werden die Siegeleigenschaften im Sinne der vorliegenden Erfindung negativ beeinflusst.

Der Messwert der Gasströmung sollte im Bereich von 500 bis 4000 s liegen. Bei Werten unterhalb von 500 s werden die Siegeleigenschaften im Sinne der vorliegenden Erfindung negativ beeinflusst und bei Werten oberhalb von 4000 s wird das Handling der Folie schlecht.

Um das Verarbeitungsverhalten der siegelfähigen Folie weiterhin zu verbessern, sollte die Topographie der nicht siegelfähigen Deckschicht C durch den folgenden Satz von Parametern gekennzeichnet sein:

Der Reibungskoeffizient (COF) dieser Seite gegen sich selbst sollte kleiner als 0,5 sein. Andernfalls ist das Wickelverhalten und die Weiterverarbeitung der Folie unbefriedigend.

Die Rauhigkeit der nicht siegelfähigen Deckschicht, ausgedrückt durch den R_a-Wert, sollte größer als 40 nm und kleiner als 100 nm sein. Kleinere Werte als 40 nm haben negative Auswirkungen auf das Wickel- und Verarbeitungsverhalten der Folie und größerer Werte als 100 nm beeinträchtigen die optischen Eigenschaften (Glanz, Trübung) der Folie.

Der Messwert der Gasströmung sollte im Bereich unterhalb von 120 s liegen. Bei Werten oberhalb von 120 wird das Wickel- und das Verarbeitungsverhalten der Folie negativ beeinflusst.

Die Anzahl der Erhebungen N pro mm² Folienoberfläche ist mit der jeweiligen Höhe h über die folgende Gleichung korreliert:

0,29 - 3,30 . logh/µm < logN/mm² < 1,84-2,70 . logh/µm

mit 0,01 µm < h < 10 µm.

Sind die Werte für N kleiner als es der linken Seite der Gleichung entspricht, so wird das Wickel- und das Verarbeitungsverhalten der Folie negativ beeinflusst, sind die Werte für N größer als es der rechten Seite der Gleichung entspricht, so werden der Glanz und die Trübung der Folie negativ beeinflusst.

Im Prinzip können für die erfindungsgemäße Folie sämtliche organischen und anorganischen UV Stabilisatoren, die für die Einarbeitung in Polyestern geeignet sind, ausgewählt werden. Solche geeigneten UV-Stabilisatoren sind nach dem Stand der Technik bekannt und z. B. in WO 98/065575, in EP-A-0 006 686, in EP-A-0 031 202, EP-A-0 031 203 oder in der EP-A-0 076 582 näher beschrieben.

Licht, insbesondere der ultraviolette Anteil der Sonnenstrahlung, d. h. der Wellenlängenbereich von 280 bis 400 nm, leitet bei Thermoplasten Abbauvorgänge ein, als deren Folge sich nicht nur das visuelle Erscheinungsbild infolge von Farbänderung bzw. Vergilbung ändert, sondern auch die mechanisch-physikalischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden.

Die Inhibierung dieser photooxidativen Abbauvorgänge ist von erheblicher technischer und wirtschaftlicher Bedeutung, da andernfalls die Anwendungsmöglichkeiten von zahlreichen Thermoplasten drastisch eingeschränkt sind.

Polyethylenterephthalate beginnen beispielsweise schon unterhalb von 360 nm UV-Licht zu absorbieren, ihre Absorption nimmt unterhalb von 320 nm beträchtlich zu und ist unterhalb von 300 nm sehr ausgeprägt. Die maximale Absorption liegt zwischen 280 und 300 nm.

In Gegenwart von Sauerstoff werden hauptsächlich Kettenspaltungen, jedoch keine Vernetzungen beobachtet. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Carbonsäuren stellen die mengenmäßig überwiegenden Photooxidationsprodukte dar. Neben der direkten Photolyse der Estergruppen müssen noch Oxidationsreaktionen in Erwägung gezogen werden, die über Peroxidradikale ebenfalls die Bildung von Kohlendioxid zur Folge haben.

Die Photooxidation von Polyethylenterephthalaten kann auch über Wasserstoffabspaltung in α-Stellung der Estergruppen zu Hydroperoxiden und deren Zersetzungsprodukten sowie zu damit verbundenen Kettenspaltungen führen (H. Day, D. M. Wiles: J. Appl. Polym. Sci 16, 1972, Seite 203).

UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorber als Lichtschutzmittel sind chemische Verbindungen, die in die physikalischen und chemischen Prozesse des lichtinduzierten Abbaus eingreifen können. Ruß und andere Pigmente können teilweise einen Lichtschutz bewirken. Diese Substanzen sind jedoch für transparente Folien ungeeignet, da sie zur Verfärbung oder Farbänderung führen. Für transparente, matte Folien sind nur organische und metallorganische Verbindungen geeignet, die dem zu stabilisierenden Thermoplasten keine oder nur eine extrem geringe Farbe oder Farbänderung verleihen, d. h. die in dem Thermoplasten löslich sind.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung geeignete UV-Stabilisatoren als Lichtschutzmittel sind UV-Stabilisatoren, die mindestens 70%, vorzugsweise 80%, besonders bevorzugt 90%, des UV-Lichtes im Wellenlängenbereich von 180 nm bis 380 nm, vorzugsweise 280 bis 350 nm absorbieren. Diese sind insbesondere geeignet, wenn sie im Temperaturbereich von 260 bis 300°C thermisch stabil sind, d. h. sich nicht zersetzen und nicht zur Ausgasung führen. Geeignete UV-Stabilisatoren als Lichtschutzmittel sind beispielsweise 2-Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxybenzotriazole, nickelorganische Verbindungen, Salicylsäureester, Zimtsäureester-Derivate, Resorcinmonobenzoate, Oxalsäureanilide, Hydroxybenzoesäureester, sterisch gehinderte Amine und Triazine, wobei die 2-Hydroxybenzotriazole und die Triazine bevorzugt sind.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Folie 0,01 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxy­ phenol der Formel

oder 0,01 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% 2,2-Methylen-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3- tetramethylbutyl)-phenol der Formel

In einer bevorzugten Ausführungsform können auch Mischungen dieser beiden UV- Stabilisatoren oder Mischungen von mindestens einem dieser beiden UV-Stabilisatoren mit anderen UV-Stabilisatoren eingesetzt werden, wobei die Gesamtkonzentration an Lichtschutzmittel vorzugsweise zwischen 0,01 Gew.-% und 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht an kristallisierbarem Polyethylenterephthalat, liegt.

Der oder die UV-Stabilisatoren sind vorzugsweise in der/den Deckschichten enthalten. Bei Bedarf kann auch die Kernschicht mit UV-Stabilisator ausgerüstet sein.

Es war völlig überraschend, dass der Einsatz der oben genannten UV-Stabilisatoren in Folien zu dem gewünschten Ergebnis führte. Der Fachmann hätte vermutlich zunächst versucht, eine gewisse UV-Stabilität über ein Antioxidanz zu erreichen, hätte jedoch bei Bewitterung festgestellt, dass die Folie schnell gelb wird.

Vor dem Hintergrund, dass UV-Stabilisatoren das UV-Licht absorbieren und somit Schutz bieten, hätte der Fachmann wohl handelsübliche Stabilisatoren eingesetzt. Dabei hätte er festgestellt, dass

• - der UV-Stabilisator eine mangelnde thermische Stabilität hat und sich bei Temperaturen zwischen 200°C und 240°C zersetzt und ausgast;
• - er große Mengen (ca. 10 bis 15 Gew.-%) UV-Stabilisator einarbeiten muß, damit das UV-Licht absorbiert wird und damit die Folie nicht geschädigt wird.

Bei diesen hohen Konzentrationen hätte er festgestellt, dass die Folie schon nach der Herstellung gelb ist, bei Gelbzahlunterschieden (YID) um die 25. Desweiteren hätte er festgestellt, dass die mechanischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden.

Daher war es mehr als überraschend, dass bereits mit niedrigen Konzentrationen des UV-Stabilisators ein hervorragender UV-Schutz erzielt wurde. Sehr überraschend war, dass sich bei diesem hervorragenden UV-Schutz

• - der Gelbwert der Folie im Vergleich zu einer nicht stabilisierten Folie im Rahmen der Meßgenauigkeit nicht ändert;
• - sich keine Ausgasungen, keine Düsenablagerungen einstellten, wodurch die Folie eine exzellente Optik aufweist und ein ausgezeichnetes Profil und eine ausgezeichnete Planlage hat.

Überraschenderweise haben Bewitterungsversuche nach der Testspezifikation ISO 4892 mit dem Atlas CI65 Weather Ometer gezeigt, dass es im Falle der vorgenannten dreischichtigen Folie durchaus ausreichend ist, die 0,3 µm bis 2,5 µm dicken Deckschichten mit UV-Stabilisatoren auszurüsten, um eine verbesserte UV-Stabilität zu erreichen.

Bewitterungstests haben ergeben, dass die erfindungsgemäß UV-stabilisierten Folien selbst bei Bewitterungstests nach hochgerechnet 5 bis 7 Jahren Außenanwendung im allgemeinen keine Vergilbung, keine Versprödung, keinen Glanzverlust der Oberfläche, keine Rißbildung an der Oberfläche und keine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften aufweisen.

Das Lichtschutzmittel kann bereits beim Thermoplast-Rohstoffhersteller zudosiert werden oder bei der Folienherstellung in den Extruder dosiert werden.

Besonders bevorzugt ist die Zugabe des Lichtschutzmittels über die Masterbatch­ technologie. Das Lichtschutzmittel wird in einem festen Trägermaterial voll dispergiert. Als Trägermaterialien kommen das Polyethylenterephthalat selbst oder auch andere Polymere, die mit dem Thermoplasten ausreichend verträglich sind, in Frage.

Wichtig bei der Masterbatch-Technologie ist, dass die Korngröße und das Schüttge­ wicht des Masterbatches ähnlich der Korngröße und dem Schüttgewicht des Thermoplasten ist, so dass eine homogene Verteilung und damit eine homogene UV- Stabilisierung erfolgen kann.

Es war überraschend, dass mittels Masterbatch-Technologie, einer geeigneten Vortrocknung und/oder Vorkristallisation und gegebenenfalls Einsatz von geringen Mengen eines Hydrolysestabilisators eine schwerentflammbare und thermoformbare Folie mit dem geforderten Eigenschaftsprofil wirtschaftlich und ohne Verklebung im Trockner herstellbar ist und dass die Folie nach Temperaturbelastung nicht versprödet und beim Knicken nicht bricht.

Sehr überraschend war auch, dass bei diesem hervorragenden Resultat und dem geforderten Flammschutz der Gelbwert der Folie im Vergleich zu einer nicht ausgerüsteten Folie im Rahmen der Meßgenauigkeit nicht negativ beeinflußt ist, keine Ausgasungen und keine Düsenablagerungen auftraten, wodurch die Folie eine exzellente Optik aufweist und ein ausgezeichnetes Profil und eine hervorragende Planlage hat.

Damit ist eine solche Folie für ihren Hersteller auch wirtschaftlich rentabel.

Desweiteren ist sehr überraschend, dass auch das Regenerat in dem Produktions­ prozess wieder einsetzbar ist, ohne den Gelbwert der Folie negativ zu beeinflussen. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße, transparente, schwer entflammbare Folie als Hauptbestandteil ein kristallisierbares Polyethylenterephthalat, 1 bis 20 Gew.-% einer im Polyethylenterephthalat löslichen organischen Phosphorverbindung als Flammschutzmittel und 0,1 bis 1,0 Gew.-% eines Hydrolysestabilisators.

Erfindungswesentlich ist, dass der kristallisierbare Thermoplast ein Diethylenglykolgehalt von ≧ 1,0 Gew.%, vorzugsweise ≧ 1,2 Gew.%, insbesondere ≧ 1,3 Gew.% und/oder ein Polyethylenglykolgehalt von ≧ 1,0 Gew.%, vorzugsweise ≧ 1,2 Gew.%, insbesondere ≧ 1,3 Gew.% und/oder ein Isophthalsäuregehalt von 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% aufweist und im PET löslich ist, da andernfalls die geforderten optischen Eigenschaften nicht erfüllt werden.

In der dreischichtigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Folie ist das Flamm­ schutzmittel ähnlich wie der UV-Absorber vorzugsweise in der nicht siegelfähigen Deckschicht C enthalten. Jedoch kann nach Bedarf auch die Basisschicht B oder auch die siegelfähige Deckschicht A mit Flammschutzmitteln ausgerüstet sein. Die Konzentration des oder der Flammschutzmittel(s) bezieht sich dabei auf das Gewicht der Thermoplasten in der mit Flammschutzmitteln ausgerüsteten Schicht.

Ganz überraschend haben Brandschutzversuche nach DIN 4102 und dem UL-Test gezeigt, dass es im Falle einer dreischichtigen Folie durchaus ausreichend ist, die 0,5 bis 10 µm dicken Deckschichten mit Flammschutzmittel auszurüsten, um eine verbesserte Flammhemmung zu erreichen. Bei Bedarf und bei hohen Brandschutz­ anforderungen kann auch die Kernschicht mit Flammschutzmittel ausgerüstet sein, d. h. eine sogenannte Grundausrüstung beinhalten.

Dadurch werden die mit der bekannten Koextrusionstechnologie hergestellten schwer entflammbaren, mehrschichtigen Folien im Vergleich zu den komplett in hohen Konzentrationen ausgerüsteten Monofolien für die Produktion wirtschaftlich hoch­ interessant, da deutlich weniger Flammschutzmittel und deutlich weniger UV-Absorber benötigt werden.

Bei der Herstellung der Folie wurde festgestellt, dass sich mittels Masterbatch- Technologie, einer geeigneten Vortrocknung bzw. Vorkristallisation des Masterbatches und durch Einsatz von geringen Konzentrationen an Hydrolysestabilisator die schwer entflammbare Folie ohne Verklebung im Trockner herstellen läßt. Desweiteren wurden keine Ausgasungen und Ablagerungen im Produktionsprozess gefunden.

Darüber hinaus ergaben Messungen, dass die erfindungsgemäße Folie bei Temperaturbelastungen von 100°C über einen längeren Zeitraum nicht versprödet, was mehr als überraschend ist. Dieses Resultat ist auf die synergistische Wirkung von geeigneter Vorkristallisation, Vortrocknung, Masterbatch-Technologie und Hydrolyse­ stabilisator zurückzuführen.

Desweiteren ist die erfindungsgemäße Folie problemlos rezyklierbar, wodurch sie sich beispielsweise für die Verwendung als kurzlebige Werbeschilder, beim Messebau und für andere Werbeartikel, wo Brandschutz gewünscht und vorgeschrieben ist, geeignet.

Überraschenderweise erfüllen schon erfindungsgemäße Folien im Dickenbereich 30 bis 2000 µm die Baustoffklassen B2 und B1 nach DIN 4102 und dem UL-Test 94.

Erfindungsgemäß wird das Flammschutzmittel über die Masterbatch-Technologie zugegeben. Das Flammschutzmittel wird in einem Trägermaterial voll dispergiert. Als Trägermaterial kommen das Polyethylenterephthalat oder auch andere Polymere, die mit dem Polyethylenterephthalat verträglich sind, in Frage.

Wichtig bei der Masterbatch-Technologie ist, dass die Korngröße und das Schüttgewicht des Masterbatches ähnlich der Korngröße und dem Schüttgewicht des Thermoplasten ist, so dass eine homogene Verteilung und damit eine homogene Schwerentflammbarkeit erfolgen kann.

Erfindungswesentlich ist, dass das Masterbatch, welches das Flammschutzmittel und gegebenenfalls den Hydrolysestabilisator enthält, vorkristallisiert bzw. vorgetrocknet wird. Diese Vortrocknung beinhaltet ein gradielles Erhitzen des Masterbatches unter reduziertem Druck (20 bis 80 mbar, vorzugsweise 30 bis 60 mbar, insbesondere 40 bis 50 mbar) und unter Rühren und gegebenenfalls ein Nachtrocknen bei konstanter, erhöhter Temperatur ebenfalls unter reduziertem Druck. Das Masterbatch wird vorzugsweise bei Raumtemperatur aus einem Dosierbehälter in der gewünschten Abmischung zusammen mit den Polymeren der Basis- und/oder Deckschichten und ggf. anderen Rohstoffkomponenten chargenweise in einem Vakuumtrockner, der im Laufe der Trocken- bzw. Verweilzeit ein Temperaturspektrum von 10°C bis 160°C, vorzugsweise 20°C bis 150°C, insbesondere 30°C bis 130°C durchläuft, gefüllt. Während der ca. 6-stündigen, vorzugsweise 5-stündigen, insbesondere 4-stündigen Verweilzeit wird die Rohstoffmischung mit 10 bis 70 Upm, vorzugsweise 15 bis 65 Upm, insbesondere 20 bis 60 Upm gerührt. Das so vorkristallisierte bzw. vorgetrocknete Rohstoffgemisch wird in einem nachgeschalteten ebenfalls evakuierten Behälter bei 90 bis 180°C, vorzugsweise 100°C bis 170°C, insbesondere 110°C bis 160°C für 2 bis 8 Stunden, vorzugsweise 3 bis 7 Stunden, insbesondere 4 bis 6 Stunden nachgetrocknet.

Die Basisschicht B kann zusätzlich übliche Additive, wie bspw. Stabilisatoren und/oder Antiblockmittel enthalten. Die beiden anderen Schichten A und C enthalten zusätzlich übliche Additive, wie bspw. Stabilisatoren und/oder Antiblockmittel. Sie werden zweckmäßig dem Polymer bzw. der Polymermischung bereits vor dem Aufschmelzen zugesetzt. Als Stabilisatoren werden beispielsweise Phosphorverbindungen, wie Phosphorsäure oder Phosphorsäureester, eingesetzt.

Typische Antiblockmittel (in diesem Zusammenhang auch als Pigmente bezeichnet) sind anorganische und/oder organische Partikel, beispielsweise Calciumcarbonat, amorphe Kieselsäure, Talk, Magnesiumcarbonat, Bariumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Lithiumphosphat, Calciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumoxid, LiF, Calcium-, Barium-, Zink- oder Mangan-Salze der eingesetzten Dicarbonsäuren, Ruß, Titandioxid, Kaolin oder vernetzte Polystyrol- oder Arcrylat-Partikel.

Als Antiblockmittel können auch Mischungen von zwei und mehr verschiedenen Antiblockmitteln oder Mischungen von Antiblockmitteln gleicher Zusammensetzung, aber unterschiedlicher Partikelgröße gewählt werden. Die Partikel können den einzelnen Schichten in den jeweils vorteilhaften Konzentrationen, z. B. als glykolische Dispersion während der Polykondensation oder über Masterbatche bei der Extrusion zugegeben werden.

Bevorzugte Partikel sind SiO₂ in kolloidaler und in kettenartiger Form. Diese Partikel werden sehr gut in die Polymermatrix eingebunden und erzeugen nur geringfügig Vakuolen. Vakuolen verursachen im allgemeinen Trübung und sind daher zweckmäßigerweise zu vermeiden. Die Partikeldurchmesser der eingesetzten Teilchen sind prinzipiell nicht eingeschränkt. Für die Lösung der Aufgabe hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, Teilchen mit einem mittleren Primärpartikeldurchmesser von kleiner als 100 nm, bevorzugt kleiner als 60 nm und besonders bevorzugt kleiner als 50 nm und/oder Teilchen mit einem mittleren Primärpartikeldurchmesser von größer als 1 µm, bevorzugt größer als 1,5 µm und besonders bevorzugt größer als 2 µm zu verwenden. Diese zuletzt beschriebenen Teilchen sollten jedoch keinen mittleren Partikeldurchmesser aufweisen, der größer ist als 5 µm.

Zur Erzielung der vorgenannten Eigenschaften der siegelfähigen Folie hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Partikelkonzentration in der Basisschicht B niedriger zu wählen als in den beiden Deckschichten A und C. Bei einer dreischichtigen Folie vom genannten Typ wird in der Basischicht B die Partikelkonzentration zwischen 0 und 0,15 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0 und 0,12 Gew.-% und insbesondere zwischen 0 und 0,10 Gew.-% liegen. Der Partikeldurchmesser der eingesetzten Teilchen ist prinzipiell nicht eingeschränkt, jedoch sind Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von größer 1 mm besonders bevorzugt.

In der vorteilhaften Verwendungsform besteht die Folie aus drei Schichten, der Basisschicht B und beidseitig auf dieser Basischicht aufgebrachten Deckschichten A und C, wobei die Deckschicht A gegen sich selbst und gegen die Deckschicht C siegelfähig ist.

Zur Erzielung des genannten Eigenschaftsprofils der Folie weist die Deckschicht C mehr Pigmente (d. h. höhere Pigmentkonzentration) als die Deckschicht A auf. Die Pigmentkonzentration in dieser zweiten Deckschicht C liegt zwischen 0,1 und 1,0%, vorteilhaft zwischen 0,12 und 0,8% und insbesondere zwischen 0,15 und 0,6%. Die andere, der Deckschicht C gegenüberliegende, siegelfähige Deckschicht A ist dagegen weniger mit inerten Pigmenten gefüllt. Die Konzentration der inerten Partikeln in der Schicht A liegt zwischen 0,01 und 0,2 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,015 und 0,15 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,02 und 0,1 Gew.-%.

Zwischen der Basisschicht und den Deckschichten kann sich gegebenenfalls noch eine Zwischenschicht befinden. Diese kann wiederum aus den für die Basisschichten beschriebenen Polymeren bestehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht sie aus dem für die Basisschicht verwendeten Polyester. Sie kann auch die beschriebenen üblichen Additive enthalten. Die Dicke der Zwischenschicht ist im allgemeinen größer als 0,3 µm und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 µm, insbesondere im Bereich von 1,0 bis 20 µm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1,0 bis 15 µm.

Bei der besonders vorteilhaften dreischichtigen Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Folie ist die Dicke der Deckschichten A und C im allgemeinen größer als 0,5 µm und liegt allgemein im Bereich von 0,5 bis 10 µm, wobei die Deckschichten A und C gleich oder verschieden dick sein können.

Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen Polyesterfolie kann innerhalb bestimmter Grenzen variieren. Sie beträgt 30 bis 2000 µm, insbesondere 50 bis 1800 µm, vorzugsweise 100 bis 1500 µm.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyesterfolie nach dem an sich bekannten Koextrusionsverfahren.

Zunächst werden beim Koextrusionsverfahren die Polymeren bzw. die Polymer­ mischungen für die einzelnen Schichten in eigenen Extrudern komprimiert und verflüssigt, wobei die gegebenenfalls zugesetzten Additive bereits im Polymer bzw. in der Polymermischung enthalten sein können. Etwa vorhandene Fremdkörper oder Verunreinigungen lassen sich aus der Polymerschmelze vor der Extrusion durch geeignete Filter abtrennen. Die Schmelzen werden dann gleichzeitig durch eine Flachdüse (Breitschlitzdüse) gepreßt, und die ausgepreßte mehrschichtige Folie wird auf einer oder mehreren Abzugswalzen abgezogen, wobei sie abkühlt und sich verfestigt. Anschließend wird die verfestigte Folie gegebenenfalls an der zur Behandlung vorgesehenen Oberflächenschicht corona- oder flammbehandelt.

Nach der Verfestigung kann man eine oder beide Oberfläche(n) der Folie nach den bekannten Verfahren in-line beschichten. Die In-Line-Beschichtung kann beispielsweise zu einer verbesserten Haftung der Metallschicht oder einer eventuell aufgebrachten Druckfarbe, aber auch zur Verbesserung des antistatischen Verhaltens oder des Verarbeitungsverhaltens dienen.

Zur Einstellung weiterer gewünschter Eigenschaften kann die Folie zusätzlich beschichtet werden. Typische Beschichtungen sind haftvermittelnde, antistatisch, schlupfverbessernd oder dehäsiv wirkende Schichten. Es bietet sich an, diese zusätzlichen Schichten über »inline-coating« mittels wässriger Dispersionen im Anschluss an die Verfestigung auf die Folie aufzubringen.

Der Thermoformprozess umfasst in der Regel die Schritte Vortrocknen, Aufheizen, Formen, Abkühlen, Entformen und Tempern. Beim Thermoformprozess wurde überraschenderweise festgestellt, dass sich die erfindungsgemäße Folie, ohne vorheriges Vortrocknen tiefziehen lässt. Dieser Vorteil im Vergleich zu tiefziehfähigen Polycarbonat- und Polymethylmethacrylat-Folien, bei denen Trocknungszeiten von 10 bis 15 Stunden je nach Dicke bei Temperaturen von 100 bis 120°C erforderlich sind, reduziert drastisch die Kosten des Umformprozesses.

Für das Thermoformen wurden überraschenderweise folgende Verfahrensparameter gefunden.

Verfahrensschritt
Erfindungsgemäße Folie
Vortrocknen	Nicht erforderlich
Temperatur der Form °C	100-140
Aufheizzeit	< 5 sec pro 10 µm Dicke
Folientemperatur beim Verformen °C	100-160
Möglicher Verstreckfaktor	1,5-4,0
Detailwiedergabe	Hervorragend
Schrumpf (Schwindung) %	< 1,5

Die erfindungsgemäße Folie zeichnet sich durch eine hervorragende Siegelfähigkeit, eine sehr gute Stabilität gegenüber UV-Licht, ein sehr gutes Handling und durch ein sehr gutes Verarbeitungsverhalten aus. Bei der Folie siegelt die siegelfähige Deckschicht A nicht nur gegen sich selbst (fin sealing), sondern auch gegen die nicht siegelfähige Deckschicht C (lab sealing). Bei der Methode des lab sealing ist die Siegelanspringtemperatur lediglich um ca. 10 K nach oben verschoben, während die Siegelnahtfestigkeit um nicht mehr als 0,3 N/15 verschlechtert ist.

Die Folie absorbiert 100% des kurzwelligen, aggressiven UV-Lichtes im Wellenlängenbereich von kleiner 380 nm, während nicht UV-ausgerüstete amorphe Folien das UV-Licht ab einer Wellenlänge von größer 280 nm durchtreten lassen.

Desweiteren erfüllt die Folie die Brandprüfungen nach DIN 4102 Teil 1 und Teil 2 und damit die Baustoffklassen B2 und B1 und kann in die Gruppe der schwerentflammbaren Stoffe eingeordnet werden. Der UL-Test 94 wird ebenfalls bestanden.

Die Folie zeigt jedenfalls nach 200 Stunden Tempern im Umlufttrockenschrank keinerlei Versprödungen.

Desweiteren lässt sich die Folie auf handelsüblichen Tiefziehmaschinen, z. B. von Fa. Illig/Heilbronn, wirtschaftlich ohne Vortrocknung zu komplexen Formkörpern thermoformen. Die Detailwiedergabe der Formkörper ist bei einer homogenen Oberfläche hervorragend.

Außerdem konnte der Glanz und die Trübung der Folie gegenüber Folien nach dem Stand der Technik verbessert werden. Bei der Herstellung der Folie ist gewährleistet, dass das Regenerat in einer Konzentration von 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie, wieder der Extrusion zugeführt werden kann, ohne dass dabei die physikalischen Eigenschaften der Folie nennenswert negativ beeinflußt werden.

Die Folie eignet sich auf Grund ihrer hervorragenden Siegeleigenschaften, auf Grund ihres sehr guten Handlings und auf Grund ihrer sehr guten Verarbeitungseigenschaften insbesondere für die Verarbeitung auf schnellaufenden Maschinen.

Darüber hinaus eignet sich die Folie auf Grund ihrer hervorragenden Eigenschafts­ kombinationen für eine Vielzahl verschiedener Anwendungen, beispielsweise für Innenraumverkleidungen, für Messebau und Messeartikel, als Displays, für Schilder, für Schutzverglasungen von Maschinen und Fahrzeugen, im Beleuchtungssektor, im Laden- und Regalbau, als Werbeartikel, Kaschiermedium und für Thermoform­ anwendungen jeder Art.

Aufgrund der guten UV-Stabilität und Schwerentflammbarkeit eignet sich die erfindungsgemäße, transparente Folie weiterhin für Außenanwendungen, wie z. B. für Gewächshäuser, Überdachungen, Außenverkleidungen, Abdeckungen von Materialien, wie z. B. Stahlblechen, Anwendungen im Bausektor und Lichtwerbeprofile, Schattenmatten, Elektroanwendungen.

Die nachstehende Tabelle (Tabelle 1) faßt die wichtigsten erfindungsgemäßen Folieneigenschaften noch einmal auf einen Blick zusammen.

Zur Charakterisierung der Rohstoffe und der Folien wurden die folgenden Meßwerte benutzt:

Meßmethoden DEG-Gehalt/PEG-Gehalt/IPA-Gehalt

Der DEG-/PEG-/IPA-Gehalt wird gaschromatographisch nach Lösung des Thermoplast- Rohstoffs in Kresol ermittelt.

SV (DCE), IV (DVE)

Die Standardviskosität SV (DCE) wird, angelehnt an DIN 53726, in Dichloressigsäure gemessen.

Die intrinsische Viskosität (IV) berechnet sich wie folgt aus der Standardviskosität

IV (DCE) = 6,67 . 10^-4 SV (DCE) + 0,118

Bestimmung der Siegelanspringtemperatur (Mindestsiegeltemperatur)

Mit dem Siegelgerät HSG/ET der Firma Brugger werden heißgesiegelte Proben (Siegelnaht 20 mm × 100 mm) hergestellt, wobei die Folie bei unterschiedlichen Temperaturen mit Hilfe zweier beheizter Siegelbacken bei einem Siegeldruck von 2 bar und einer Siegeldauer von 0,5 s gesiegelt wird. Aus den gesiegelten Proben wurden Prüfstreifen von 15 mm Breite geschnitten. Die T-Siegelnahtfestigkeit wurde wie bei der Bestimmung der Siegelnahtfestigkeit gemessen. Die Siegelanspringtemperatur ist die Temperatur, bei der eine Siegelnahtfestigkeit von mindestens 0,5 N/15 mm erreicht wird.

Siegelnahtfestigkeit

Zur Bestimmung der Siegelnahtfestigkeit wurden zwei 15 mm breite Folienstreifen übereinandergelegt und bei 130°C, einer Siegelzeit von 0,5 s und einem Siegeldruck von 2 bar (Gerät: Brugger Typ NDS, einseitig beheizte Siegelbacke) versiegelt. Die Siegelnahtfestigkeit wurde nach der T-Peel-Methode bestimmt.

Reibung

Die Reibung wurde nach DIN 53 375 bestimmt. Die Gleitreibungszahl wurde 14 Tage nach der Produktion gemessen.

Oberflächenspannung

Die Oberflächenspannung wurde mittels der sogenannten Tintenmethode (DIN 53 364) bestimmt.

Trübung

Die Trübung nach Hölz wurde in Anlehnung an ASTM-D 1003-52 bestimmt, wobei jedoch zur Ausnutzung des optimalen Meßbereichs an vier übereinanderliegenden Folienlagen gemessen und anstelle einer 4°-Lochblende eine 1°-Spaltblende eingesetzt wurde.

Glanz

Der Glanz wurde nach DIN 67 530 bestimmt. Gemessen wurde der Reflektorwert als optische Kenngröße für die Oberfläche einer Folie. Angelehnt an die Normen ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wurde der Einstrahlwinkel mit 20° eingestellt. Ein Lichtstrahl trifft unter dem eingestellten Einstrahlwinkel auf die ebene Prüffläche und wird von dieser reflektiert bzw. gestreut. Die auf den photoelektronischen Empfänger auffallenden Lichtstrahlen werden als proportionale elektrische Größe angezeigt. Der Meßwert ist dimensionslos und muß zusammen mit dem Einstrahlwinkel angegeben werden.

Bestimmung der Korngrößen auf Folienoberflächen

Die Bestimmung der Größenverteilung von Erhebungen auf Folienoberflächen erfolgt mit einem Rasterelektronenmikroskop und einem Bildanalysesystem. Verwendet wird das Rasterelektronenmikroskop XL30 CP der Fa. Philips mit einem integrierten Bildanalyseprogramm AnalySIS der Fa. Soft-Imaging System.

Für diese Messungen werden Folienproben flach auf einen Probenhalter aufgebracht. Anschließend werden diese unter einem Winkel a mit einer dünnen Metallschicht (z. B. aus Silber) schräg bedampft. Dabei ist a der Winkel zwischen Probenoberfläche und der Ausbreitungsrichtung des Metalldampfes. Durch diese Schrägbedampfung entsteht hinter der Erhebung ein Schattenwurf. Da die Schatten noch nicht elektrisch leitfähig sind, wird die Probe anschließend noch mit einem zweiten Metall (z. B. Gold) bedampft oder gesputtert, wobei die zweite Beschichtung senkrecht auf die Probenoberfläche auftrifft und somit bei der zweiten Beschichtung keine Schatten entstehen.

Die so präparierten Probenoberflächen werden in einem Rasterelektronenmikroskop (REM) abgebildet. Die Schatten der Erhebungen sind infolge des Materialkontrastes der Metalle sichtbar. Die Probe wird im REM so orientiert, dass die Schatten parallel zu einem Bildrand verlaufen. Für die Bildaufnahme werden folgende Bedingungen am REM eingestellt: Sekundärelektronendetektor, Arbeitstabstand 10 mm, Beschleuni­ gungsspannung 10 kV und Spot 4,5. Die Helligkeit und Kontrast werden so eingestellt, dass sämtliche Bildinformationen als Grauwerte dargestellt werden und die Intensität des Grundrauschens so klein ist, dass er nicht als Schatten detektiert wird. Die Länge der Schatten wird mit dem Bildanalyse ausgemessen. Der Schwellwert für die Schatten­ erkennung wird auf die Stelle gelegt, wo die 2. Ableitung der Grauwertverteilung des Bildes den Nullpunkt durchquert. Vor der Schattenerkennung wird das Bild mit einem N × N-Filter (Größe 3, 1 Iteration) geglättet. Durch die Setzung eines Rahmens ("frame") wird sichergestellt, dass Erhebungen, die im Bild nicht vollständig abgebildet werden, nicht mitgemessen werden. Die Vergrößerung, die Rahmengröße und die Anzahl der ausgewerteten Bildern werden so gewählt, dass insgesamt 0,36 mm² Folienoberfläche ausgewertet werden.

Die Höhe der einzelnen Erhebungen wird aus den einzelnen Schattenlängen mit folgen­ der Beziehung errechnet:

h = (tan a) . L

wobei h die Höhe der Erhebung, a der Bedampfungswinkel und L die Schattenlänge ist. Die so ermittelten Erhebungen werden in Klassen eingeteilt um zu einer Häufigkeitsverteilung zu kommen. Die Einteilung erfolgt in 0,05 mm breite Klassen zwischen 0 und 1 mm, wobei die kleinste Klasse (0 bis 0,05 mm) für weitere Auswertungen nicht verwendet wird. Die Durchmesser (Ausbreitung senkrecht zur Schattenwurfsrichtung) der Erhebungen werden in ähnlicher Weise in 0,2 mm breiten Klassen von 0 bis 10 mm eingestuft, wobei auch hier die kleinste Klasse für die weitere Auswertung verwendet wird.

Oberflächengasströmungszeit

Das Prinzip des Messverfahrens basiert auf der Luftströmung zwischen einer Folienseite und einer glatten Silizium-Wafer-Platte. Die Luft strömt von der Umgebung in einen evakuierten Raum, wobei die Grenzfläche zwischen Folie und Silizium-Wafer- Platte als Strömungswiderstand dient.

Eine runde Folienprobe wird auf einer Silizium-Wafer-Platte, in deren Mitte eine Bohrung die Verbindung zu dem Rezipienten gewährleistet, gelegt. Der Rezipient wird auf einen Druck kleiner 0,1 mbar evakuiert. Bestimmt wird die Zeit in Sekunden, die die Luft benötigt, um in dem Rezeptienten einen Druckanstieg von 56 mbar zu bewirken.

Messbedingungen

Messfläche:	45,1 cm2
Anpressgewicht:	1276 g
Lufttemperatur:	23°C
Luftfeuchte:	50% relative Feuchte
Gassammelvolumen:	1,2 cm3
Druckintervall:	56 mbar

Oberflächendefekte

Die Oberflächendefekte werden visuell bestimmt.

Mechanische Eigenschaften

Der E-Modul, die Reißfestigkeit und die Reißdehnung werden in Längs- und Querrichtung nach ISO 527-1-2 gemessen.

Bewitterung (beidseitig), UV-Stabilität

Die UV-Stabilität wird nach der Testspezifikation ISO 4892 wie folgt geprüft:

Testgerät:	Atlas Ci 65 Weather Ometer
Testbedingungen:	ISO 4892, d. h. künstliche Bewitterung
Bestrahlungszeit:	1000 Stunden (pro Seite)
Bestrahlung:	0,5 W/m2, 340 nm
Temperatur:	63°C
Relative Luftfeuchte:	50%
Xenonlampe:	innerer und äußerer Filter aus Borosilikat
Bestrahlungszyklen:	102 Minuten UV-Licht, dann 18 Minuten UV-Licht: mit Wasserbesprühung der Proben dann wieder 102 Minuten UV-Licht usw.

Gelbwert

Der Gelbwert (YID) ist die Abweichung von der Farblosigkeit in Richtung "Gelb" und wird gemäß DIN 6167 gemessen. Gelbwert (YID)-Werte von < 5 sind visuell nicht sichtbar.

Brandverhalten

Das Brandverhalten wird nach DIN 4102 Teil 2, Baustoffklasse B2 und nach DIN 4102 Teil 1, Baustoffklasse B1 sowie nach dem UL-Test 94 ermittelt.

Beispiel 1

Chips aus Polyethylenterephthalat (hergestellt über das Umesterungsverfahren mit Mn als Umesterungskatalysator, Mn-Konzentration: 100 ppm) mit einem DEG-Gehalt von 1,6 Gew.-% wurden bei 150°C auf eine Restfeuchte von unterhalb 100 ppm getrocknet und dem Extruder für die Basisschicht B zugeführt. Ebenfalls wurden Chips aus Polyethylenterephthalat und einem Füllstoff dem Extruder für die nicht siegelfähige Deckschicht C zugeführt.

Daneben wurden Chips aus einem linearen Polyester hergestellt, der aus einem amorphen Copolyester mit 78 Mol.-% Ethylenterephthalat und 22 Mol-% Ethylenisophthalat besteht (hergestellt über das Umesterungsverfahren mit Mn als Umesterungskatalysator, Mn-Konzentration: 100 ppm). Der Copolyester wurde bei einer Temperatur von 100°C auf eine Restfeuchte von unterhalb 200 ppm getrocknet und dem Extruder für die siegelfähige Deckschicht A zugeführt.

Der UV-Stabilisator 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)-oxyphenol (®Tinuvin 1577) wird in Form von Masterbatchen zudosiert. Die Masterbatche setzten sich aus 5 Gew.-% Tinuvin 1577 als Wirkstoffkomponente und 95 Gew.-% Polyethylen­ terephthalat (für die Deckschicht C), bzw. 95 Gew.-% Polyethylenisophthalat (für die Deckschicht A), zusammen. Die 5 Gew.-%igen Tinuvin 1577-Masterbatche werden lediglich den beiden dicken Deckschichten mit 20 Gew.-% über die Masterbatch­ technologie zudosiert.

Der Hydrolysestabilisator und das Flammschutzmittel werden in Form eines Masterbatches zudosiert. Das Masterbatch setzt sich aus 20 Gew.-% Flammschutz­ mittel, 1 Gew.-% Hydrolysestabilisator und 79 Gew.-% Polyethylenterephthalat zusammen. Bei dem Hydolysestabilisator handelt es sich um Pentaerylthrityl-Tetrakis-3- (3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxylphenyl)-Propionat. Bei dem Flammschutzmittel handelt es sich um Dimethyl-Methylphosphonat (Armgard P 1045). Das Masterbatch hat ein Schüttgewicht von 750 kg/m³ und einen Erweichungspunkt von 69°C.

Der Basischicht B werden 10 Gew.-% des Masterbatches und der nicht siegelfähigen Deckschicht C 20 Gew.-% des Masterbatches zugegeben.

Es wurde durch Koextrusion, anschließende Abkühlung und Verfestigung eine transparente dreischichtige Folie mit ABC-Aufbau und einer Gesamtdicke von 300 µm hergestellt. Die Dicke der jeweiligen Deckschichten ist der Tabelle 2 zu entnehmen.

Deckschicht A, Mischung aus:
20,0 Gew.-% UV-Masterbatch auf Basis von Polyethylenisophthalat mit 5 Gew.- % Tinuvin 1577
77,0 Gew.-% Copolyester mit einem SV-Wert von 800
3,0 Gew.-% Masterbatch aus 97,75 Gew.-% Copolyester (SV-Wert von 800) und 1,0 Gew.-% ®Sylobloc 44 H (synthetisches SiO₂ der Fa. Grace) und 1,25 Gew.-% ®Aerosil TT 600 (pyrogenes SiO₂ der Fa. Degussa)

Basisschicht B:
90,0 Gew.-% Polyethylenterephthalat mit einem SV-Wert von 800 und einem DEG-Gehalt von 1,6 Gew.-%
10,0 Gew.-% Masterbatch, welches Flammschutzmittel und Hydrolysestabili­ sator enthält

Deckschicht C, Mischung aus:
20,0 Gew.-% Masterbatch, welches Flammschutzmittel und Hydrolysestabili­ sator enthält
20,0 Gew.-% UV-Masterbatch auf Basis von Polyethylenterephthalat mit 5 Gew.-% Tinuvin 1577
48 Gew.-% Polyethylenterephthalat mit einem SV-Wert von 12 Gew.-% Masterbatch aus 97,75 Gew.-% Copolyester (SV-Wert von 800) und 1,0 Gew.-% Sylobloc 44 H (synthetisches SiO₂ der Fa. Grace) und 1,25 Gew.-% Aerosil TT 600 (kettenartiges SiO₂ der Fa. Degussa)

Die Folie hatte die geforderten guten Siegeleigenschaften und zeigt das gewünschte Handling und das gewünschte Verarbeitungsverhalten. Der Folienaufbau und die erzielten Eigenschaften derart hergestellter Folien sind in den Tabellen 2 und 3 dargestellt.

Die Folie in diesem und in allen nachfolgenden Beispielen wurden nach der Testspezifikation ISO 4892 1000 Stunden mit dem Atlas Ci 65 Weather Ometer der Fa. Atlas bewittert und anschließend bezüglich der Verfärbung, der Oberflächendefekte, der Trübung und des Glanzes geprüft.

Beispiel 2

Im Vergleich zu Beispiel 1 wurde die Deckschichtdicke der siegelfähigen Schicht A von 4 auf 6,0 µm angehoben. Die Siegeleigenschaften haben sich hierdurch verbessert, insbesondere ist die Siegelnahtfestigkeit deutlich größer geworden.

Beispiel 3

Im Vergleich zu Beispiel 1 wurde jetzt eine 500 µm dicke Folie produziert. Die Deckschichtdicke der siegelfähigen Schicht A betrug 6,0 µm und diejenige der nicht siegelfähigen Schicht C betrug 3,0 µm.

Beispiel 4

Im Vergleich zu Beispiel 3 wurde das Copolymere für die siegelfähige Deckschicht A geändert. Anstelle des amorphen Copolyesters mit 78 Mol.-% Polyethylenterephthalat und 22 Mol-% Ethylenterephthalat wurde jetzt ein amorpher Copolyester mit 70 Mol.-% Polyethylenterephthalat und 30 Mol-% Ethylenterephthalat verwendet. Der Rohstoff wurde auf einem Zweischneckenextruder mit Entgasung verarbeitet, ohne dass er vorgetrocknet werden musste. Die Deckschichtdicke der siegelfähigen Schicht A betrug wiederum 6,0 µm und diejenige der nicht siegelfähigen Schicht C betrug 3,0 µm.

Vergleichsbeispiel 1

Beispiel 1 wird wiederholt. Die siegelfähige Deckschicht ist jedoch nicht pigmentiert. Die Folie enthält keinen UV-Absorber und kein Flammschutzmittel.

Die Folie zeigt nach 1000 Stunden Bewitterung starke Rißbildung, Versprödung und eine sichtbare Gelbfärbung.

Die Folie erfüllt die Brandtests nach DIN 4102 Teil 1 und Teil 2 sowie den UL-Test 94 nicht.

Das Handlingverhalten und das Weiterverarbeitungsverhalten sind inakzeptabel schlechter geworden.

Brandverhalten

Die Folien aus den Beispielen 1 bis 4 erfüllen nach DIN 4102 Teil 1 und Teil 2 die Baustoffklassen B1 und B2. Die Folien fassen sich folglich in die Baustoffklasse der schwerentflammbaren Stoffe einstufen. Die Folien erfüllen den UL-Test 94.

Sprödigkeit

Die Folien aus den Beispiele 1 bis 4 zeigen nach 200 Stunden Tempern bei 100°C im Umlufttrockenschrank keine Versprödung. Die Folien brechen beim Knicken nicht, d. h. die mechanischen Eigenschaften sind im wesentlichen nach dem Tempern erhalten geblieben.

Bewitterung

Nach 1000 Stunden Bewitterung mit dem Atlas CI 65 Weather Ometer zeigen die Folien aus den Beispielen 1 bis 4 keinerlei Rißbildung an der Oberfläche und keine Versprödungs-erscheinungen. Die optischen Eigenschaften Glanz und Trübung sind nahezu unverändert. Der Gelbwert liegt bei kleiner 4.

UV-Absorption

Die Folien aus den Beispielen 1 bis 4 absorbieren das aggressive kurzwellige UV-Licht im Wellenlängenbereich kleiner 380 nm zu 100%.

Thermoformbarkeit

Die Folien aus den Beispielen 1 bis 4 lassen sich auf handelsüblichen Tiefziehmaschinen der Fa. Illig/Heilbronn, ohne Vortrocknung zu komplexen Formkörpern thermoformen. Die Detailwiedergabe der Formkörper ist bei einer homogenen Oberfläche hervorragend.

Claims (12)

1. Amorphe, transparente UV-absorbierende, flammhemmend ausgerüstete, siegelfähige, koextrudierte Polyesterfolie deren Dicke im Bereich von 30 bis 2000 µm liegt, bestehend aus mindestens einer Basisschicht B und beidseitig auf dieser Basisschicht aufgebrachten Deckschichten A und C enthaltend zusätzlich mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel und ein Flammschutzmittel, wobei die siegelfähige Deckschicht A eine Siegelanspringtemperatur von 110°C und eine Siegelnahtfestigkeit von mindestens 1,3 N/15 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die siegelfähige Deckschicht A eine Oberflächenrauhigkeit, ausgedrückt als R_a-Wert, von < 30 nm und einen Messwert der Gasströmung im Bereich von 500 bis 4000 s aufweist und dass die nicht siegelfähige Deckschicht C einen Reibungskoeffizient dieser Schicht gegen sich selbst, ausgedrückt als COF-Wert von < 0,5, eine Oberflächenrauhigkeit, ausgedrückt als R_a-Wert, im Bereich von 40 nm bis 100 nm, einen Messwert der Gasströmung von < 120 s und eine Anzahl von Erhebungen N pro mm² Folienoberfläche besitzt, die mit der jeweiligen Höhe h über folgende Gleichungen korreliert sind:
A_C1 - B_C1 . logh/µm < N_c/mm² < A_C2 - B_C2 . logh/µm
mit 0,01 µm < h < 10 µm; A_C1 = 0,29; B_C1 = 3,30; A_C2 = 1,84; und B_C2 = 2,70.

2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an UV- Stabilisator innerhalb einer Schicht im Bereich zwischen 0,01 und 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des für die jeweilige Schicht verwendeten Polyesters, liegt.

3. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an Flammschutzmittel innerhalb einer Schicht zwischen 0,5 und 30 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des für die jeweilige Schicht verwendeten Polyesters, liegt.

4. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisschicht B der Folie mindestens 70 Gew.-% von einem thermoplastischen Polyester aus Ethylenglykol und Terephthalsäure (= Polyethylenterephthalat, PET), oderaus Ethylenglykol und Naphthalin-2,6-dicarbonsäure (= Polyethylen- 2,6-naphthalat, PEN), oder aus 1,4-Bis-hydroximethylcyclohexan und Terephthalsäure (= Poly-1,4-cyclohexandimethylenterephthalat, PCDT) oder aus Ethylenglykol, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure und Biphenyl-4,4'-dicarbonsäure (= Polyethylen-2,6-naphthalatbibenzoat, PENBB) enthält, bevorzugt mindestens 90 Gew-%, bevorzugt mindestens 95 Gew-%, und dass die restlichen Monomereinheiten aus anderen geeigneten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen beziehungsweise Dicarbonsäuren ausgewählt sind.

5. Folie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass geeignete andere aliphatische Diole Diethylenglykol, Triethylenglykol, aliphatische Glykole der allgemeinen Formel HO-(CH₂)_n-OH, wobei n eine ganze Zahl von 3 bis 6 darstellt, insbesondere Propan-1,3-diol, Butan-1,4-diol, Pentan-1,5-diol und Hexan-1,6-diol, oder verzweigte aliphatische Glykole mit bis zu 6 Kohlenstoff- Atomen sind, dass geeignete cycloaliphatische Diole Cyclohexandiole sind, insbesondere Cyclohexan-1,4-diol, dass geeignete andere aromatische Diole Diole entsprechend der Formel HO-C₆H₄-X-C₆H₄-OH sind, wobei X für -CH₂-, - C(CH₃)₂-, -C(CF₃)₂-, -O-, -S- oder -SO₂- steht, oder Bisphenole der Formel HO- C₆H₄-C₆H₄-OH und dass geeignete aromatische Dicarbonsäuren Benzol­ dicarbonsäuren, Naphtalindicarbonsäuren, bevorzugt Naphthalin-1,4- oder 1,6- dicarbonsäure, Biphenyl-x,x'-dicarbonsäuren, insbesondere Biphenyl-4,4'- dicarbonsäure, Diphenylacetylen-x,x'-dicarbonsäuren, insbesondere Diphenylacetylen-4,4'-dicarbonsäure oder Stilben-x,x'-dicarbonsäuren sind.

6. Folie nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Diethylenglykolgehalt des thermoplastischen Polyesters bei größer 1,0 und kleiner 5,0 Gew.-%, vorzugsweise bei größer 1,2 und kleiner 4,5 Gew.-% und insbesondere bei größer 1,3 und kleiner 4,0 Gew.-% liegt.

7. Folie nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Isophthalsäuregehalt im Bereich zwischen 3 Gew.-% und 10 Gew.-% liegt.

8. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die siegelfähige Deckschicht A im wesentlichen aus Copolyestern besteht, die überwiegend aus Isophthalsäure- und Terephthalsäure-Einheiten und aus Ethylenglykol-Einheiten zusammengesetzt sind, wobei die restlichen Monomereinheiten aus anderen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen bzw. Dicarbonsäuren, wie sie auch in der Basisschicht vorkommen können, ausgewählt sind, wobei der Anteil an Ethylenterephthalat 40 bis 95 Mol-% und der entsprechende Anteil an Ethylenisophthalat 60 bis 5 Mol-% beträgt.

9. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht siegelfähige Deckschicht C und gegebenenfalls vorhandene Zwischenschichten die gleichen Polymeren wie die Basisschicht B enthalten.

10. Verfahren zum Herstellen einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durch Koextrusion, wobei die Polymeren bzw. die Polymermischungen für die einzelnen Schichten in eigenen Extrudern komprimiert und verflüssigt werden und wobei die gegebenenfalls zugesetzten Additive bereits im Polymer bzw. in der Polymermischung enthalten sein können, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzen gleichzeitig durch eine Flachdüse gepreßt, und die ausgepreßte mehrschichtige Folie auf einer oder mehreren Abzugswalzen abgezogen wird, wobei sie abkühlt und sich verfestigt, und dass anschließend die verfestigte Folie gegebenenfalls an der zur Behandlung vorgesehenen Oberflächenschicht corona- oder flammbehandelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie nach der Verfestigung auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen mit einer haftvermittelnden, antistatischen, schlupfverbessernden oder dehäsiv wirkenden Schicht überzogen wird, die über »inline-coating« mittels wässriger Dispersionen auf die Folie aufgebracht wird.

12. Verwendung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für Innenraumverkleidungen, für Messebau und Messeartikel, als Displays, für Schilder, für Schutzverglasungen von Maschinen und Fahrzeugen, im Beleuchtungssektor, im Laden- und Regalbau, als Werbeartikel, Kaschiermedium, für Thermoformanwendungen jeder Art, für Außenanwen­ dungen, wie für Gewächshäuser, Überdachungen, Außenverkleidungen, Abdeckungen von Materialien, wie Stahlblechen, Anwendungen im Bausektor und Lichtwerbeprofile, Schattenmatten oder Elektroanwendungen.