DE10101906A1 - Amorphe, gedeckt eingefärbte, antimikrobiell ausgerüstete Folie aus einem kristallisierbaren Thermoplast mit zusätzlicher Funktionalität, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents
Amorphe, gedeckt eingefärbte, antimikrobiell ausgerüstete Folie aus einem kristallisierbaren Thermoplast mit zusätzlicher Funktionalität, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre VerwendungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft weitere Ausführungsformen der in der Hauptanmeldung DE 101 .. ... (interne Nr. 01/008MFE) beschriebenen amorphen, gedeckt eingefärbten, antimikrobiell ausgerüsteten Folie aus einem kristallisierbaren Thermoplast, deren Dicke im Bereich von 30 bis 1000 mum liegt und die als antimikrobielle Komponente 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxy-diphenylether ("Triclosan") allein oder eine Mischung aus Triclosan mit anderen antimikrobiellen Substanzen und mindestens ein farbgebendes Pigment enthält. Diese Folien in ihren Ausführungsformen besitzen mindestens eine zusätzliche Funktionalität neben der antimikrobiellen Ausrüstung. Der Ausdruck "zusätzliche Funktionalität" beinhaltet die UV-Stabilität, Vergilbungsresistenz, photooxidative Stabilität, flammhemmende Ausrüstung und Siegelfähigkeit. Eine solche Folie kann eine oder mehrere der funktionellen Eigenschaften besitzen. Alle derartigen Folien zeichnen sich durch eine wirtschaftliche Thermoformbarkeit, durch sehr gute optische Eigenschaften, durch eine antimikrobielle Wirkung und darüber hinaus durch eine oder mehrere weitere Funktionalitäten aus. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Folie und ihre Verwendung.
Description
Die Erfindung betrifft weitere Ausführungsformen der in der Hauptanmeldung DE 101 . . . . .
(interne Nr. 01/008MFE) beschriebenen amorphen, gedeckt eingefärbten,
antimikrobiell ausgerüsteten Folie aus einem kristallisierbaren Thermoplast, deren
Dicke im Bereich von 30 bis 1000 µm liegt und die als antimikrobielle Komponente
2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxy-diphenylether ("Triclosan") allein oder eine Mischung aus
Triclosan mit anderen antimikrobiellen Substanzen und mindestens ein farb
gebendes Pigment enthält. Diese Folien in ihren Ausführungsformen besitzen
mindestens eine zusätzliche Funktionalität gegenüber der antimikrobiellen
Ausrüstung. Der Ausdruck "zusätzliche Funktionalität" beinhaltet die UV-Stabilität,
Vergilbungsresistenz, photooxidative Stabilität, flammhemmende Ausrüstung und
Siegelfähigkeit. Eine solche Folie kann eine oder mehrere der funktionellen
Eigenschaften besitzen. Alle derartigen Folien zeichnen sich durch eine wirt
schaftliche Thermoformbarkeit, durch sehr gute optische Eigenschaften, durch eine
antimikrobielle Wirkung und darüber hinaus durch eine oder mehrere weitere
Funktionalitäten aus. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung
dieser Folie und ihre Verwendung.
Transparente Folien aus kristallisierbaren Thermoplasten mit einer Dicke von 30
und 1000 µm sind hinreichend bekannt. Diese Folien besitzen keine antimikrobielle
Wirkung. Weiterhin sind diese Folien nicht UV-stabil, so daß sich weder die Folien
noch die daraus hergestellten Artikel für Außenanwendungen eignen. Bei
Außenanwendungen zeigen diese Folien bereits nach kurzer Zeit eine Vergilbung
und eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften infolge eines
photooxidativen Abbaus durch Sonnenlicht. Die Folien sind auch nicht flammhemmend
ausgerüstet, wodurch sie sich für Bereiche, für die ein hoher Flamm
schutz gefordert ist, nicht eignen. Die Folien sind nur unzureichend siegelbar.
In der WO 99/31036 sind Derivate von halogenierten Diphenyletherverbindungen
beschrieben, die antimikrobielle Eigenschaften in Kombination mit verbesserten
Migrationsverhalten aufweisen. Die beschriebenen Diphenylether Derivate sind
thermisch stabil, zeigen eine geringe Flüchtigkeit bei geringer Migrationstendenz
und sind bevorzugt zur antimikrobiellen Ausrüstung polymerer Verbindungen wie
beispielsweise zur antimikrobiellen Ausrüstung von Kunststoffen, Gummis, Farben
und Fasern geeignet. Trotz all dieser Eigenschaften hat sich aber herausgestellt,
daß die antimikrobielle Wirkung der substituierten Verbindungen gegenüber den
bekannten Verbindungen verringert ist. Des weiteren ist ein Verfahren zur
Herstellung der Diphenylether Derivate beschrieben, wobei als Ausgangsmaterial
der 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxy-diphenylether (Triclosan) eingesetzt wird.
Aus der WO 99/42650 ist die Verwendung von verestertem Triclosan für die
Herstellung von antimikrobiell ausgerüsteten Textilfasern bekannt, wobei die
eingesetzten Verbindungen in dispergiertem Zustand z. B. unter Färbebedingungen
in die Fasern eindiffundieren. Als Textilsubstrat wird u. a. auch Polyester genannt.
Triclosan, die Grundsubstanz der eingesetzten Verbindungen, wird aufgrund seiner
leichten Löslichkeit in Wasser bei hohem pH-Wert und seiner Eigenschaft, sich bei
hohen Temperaturen zu verflüchtigen, als nicht geeignet bezeichnet. Ferner würde
die sich verflüchtigende Substanz gesundheitliche Probleme hervorrufen.
Aus der DE-A 198 23 991 sind 0,1 bis 20 mm dicke amorphe, d. h. nicht kristalline,
unverstreckte und unorientierte Platten bekannt, die als Hauptbestandteil ein
bibenzolmodifiziertes Polyalkylenterephthalat und/oder ein bibenzolmodifiziertes
Polyalkylennaphthalat enthalten. Die Platten zeichnen sich durch gute mechanische
Eigenschaften in einem breiten Temperaturbereich aus. Ein Hinweis auf Folien, die
u. a. antimikrobielle Eigenschaften besitzen, ist nicht gegeben.
In der DE-B 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 phospholan
modifizierten Rohstoff zeigten sich folgende Defizite: Der Rohstoff ist sehr
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 extremen, unwirtschaftlichen Bedingungen hergestellten Folien verspröden
bei Temperaturbelastungen, d. h. die mechanischen Eigenschaften gehen aufgrund
der regelrechten Versprödung stark zurück, so daß die Folie unbrauchbar ist.
Bereits nach 48 h Temperaturbelastung tritt diese Versprödung auf.
Amorphe, gedeckt eingefärbte Folien aus einem kristallisierbaren Thermoplast sind
auch bekannt. Diese Folien können verschiedene Funktionalitäten wie Siegelfähig
keit, flammhemmende Wirkung und UV-Stabilität besitzen. Keine der bekannten
Folien hat aber antimikrobielle Eigenschaften.
Keine der Entgegenhaltungen lehrt oder weist auf eine Triclosan enthaltende
Thermoplastfolie hin, ferner daß sich Triclosan in einen kristallisierbaren Thermo
plasten einarbeiten läßt, wobei alle antimikrobiellen Eigenschaften während der
Verarbeitungs- und Gebrauchsphase beibehalten werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile des
Standes der Technik zu vermeiden.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine amorphe, gedeckt eingefärbte, antimikro
biell ausgerüstete Folie mit einer Stärke im Bereich von 30 bis 1000 µm gemäß der
Hauptanmeldung DE 101 . . . . . (interne Nr. 01/008MFE), die als Hauptbestandteil
einen kristallisierbaren Thermoplasten enthält, und zusätzlich als antimikrobielle
Komponente 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxy-diphenylether ("Triclosan") allein oder eine
Mischung aus Triclosan und anderen antimikrobiellen Substanzen sowie
mindestens ein farbgebendes Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mit mindestens einer weiteren Funktionalität versehen ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Folie und ihre
Verwendung.
Der Ausdruck "weitere bzw. zusätzliche Funktionalität" beinhaltet die UV-Stabilität,
Vergilbungsresistenz, photooxidative Stabilität, flammhemmende Ausrüstung und
Siegelfähigkeit, ferner daß sie. auf einer oder beiden Oberflächen beschichtet ist
und/oder auf einer oder beiden Seiten coronabehandelt ist. Eine solche Folie kann
eine oder mehrere der funktionellen Eigenschaften besitzen. Alle derartigen Folien
zeichnen sich durch eine wirtschaftliche Thermoformbarkeit, durch sehr gute
optische Eigenschaften, durch eine antimikrobielle Wirkung und darüber hinaus
durch eine oder mehrere weitere Funktionalitäten aus.
Eine zusätzliche Funktionalität bedeutet also, daß die Folie mit einem Flamm
schutzmittel und/oder mit UV-Stabilisatoren ausgerüstet ist und/oder mit einem
löslichen Farbstoff eingefärbt ist und/oder siegelfähig ist und/oder auf einer oder
beiden Oberflächen beschichtet ist und/oder auf einer oder beiden Seiten
coronabehandelt ist.
Antimikrobielle Wirkung bedeutet, daß das Wachstum von gram-positiven und
gram-negativen Bakterien sowie von Schimmel- und Hefepilzen stark reduziert ist.
Gram-negative Bakterien sind beispielsweise escherichia coli, klebsiella pneumo
niae, proteus vulgaris oder salmonella. Gram-positive Bakterien sind beispielsweise
staphylococcus aureus, streptococcus faecalis, micrococcus luteus oder coryne
bacterium minutissimum. Als Prüforganismen werden reine, definierte Mikro
organismen wie pseudomonas aeruginosa, staphylococcus aureus, escherichia
coli, aspergillus niger, penicillium funicolosum, chaetomium globosum, trichoderme
viride oder candida albicans verwendet. Stark reduziert bedeutet, daß beim
Hemmhof-Test die antimikrobiell ausgerüstete Folie zumindest nicht von der
Testkultur überwachsen und darüber hinaus der Bewuchs um die Folie herum
gehemmt wird. Die sich um die Folienprobe ausbildende unbewachsene Zone wird
als Hemmhof bezeichnet.
Zu den guten optischen Eigenschaften zählen beispielsweise eine homogene
Einfärbung, ein hoher Oberflächenglanz (≧ 15), eine niedrige Lichttransmission
(≦ 85%) sowie ein niedriger Gelbwert (≦ 30).
Thermoformbarkeit bedeutet, daß sich die Folie auf handelsüblichen Tiefzieh
maschinen ohne unwirtschaftliches Vortrocknen zu komplexen und großflächigen
Formkörpern tiefziehen bzw. thermoformen läßt.
Des weiteren ist sehr überraschend, daß die Folie gemäß der Erfindung auch
rezyklierbar, d. h. das Regenerat wieder einsetzbar ist, ohne Verlust der optischen
und mechanischen Eigenschaften, z. B. ohne den Gelbwert der Folie negativ zu
beeinflussen.
Die Folie enthält als Hauptbestandteil einen kristallisierbaren Thermoplasten.
Geeignete kristallisierbare bzw. teilkristalline Thermoplaste sind beispielsweise
Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polybutylenterepht
halat (PBT), bibenzolmodifiziertes Polyethylenterephthalat (PETBB), bibenzolmodifi
ziertes Polybutylenterephthalat (PBTBB), bibenzolmodifiziertes Polyethylennapht
halat (PENBB) oder Mischungen daraus, wobei Polyethylenterephthalat, Polyethy
lennaphthalat und bibenzolmodifiziertes Polyethylenterephthalat bevorzugt sind.
Zur Herstellung der Thermoplaste können neben den Hauptmonomeren z. B.
Dimethylterephthalat (DMT), Ethylenglycol (EG), Propylenglycol (PG), 1,4-Butan
diol, Terephthalsäure (TA), Benzoldicarbonsäure, 2,6-Naphtalindicarboxylat (NDC)
und/oder 2,6-Naphtalindicarbonsäure (NDA), auch Isophthalsäure (IPA), trans-
und/oder cis-1,4-Cyclohexandimethanol (c-CHDM, t-CHDM oder c/t-CHDM)
verwendet werden.
Gemäß der Erfindung versteht man unter kristallisierbaren Thermoplasten:
kristallisierbare Homopolymere, kristallisierbare Copolymere, kristallisierbare Com
pounds, kristallisierbares Rezyklat und andere Variationen von kristallisierbaren
Thermoplasten.
Bevorzugte Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Folie sind kristallisierbare
Thermoplaste, die einen Kristallitschmelzpunkt Tm, gemessen mit DSC (Differential
Scanning Calorimetry) mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 20°C/min. von 180
bis über 365°C, vorzugsweise von 180 bis 310°C, einen Kristallisationstempera
turbereich Tc von 75 bis 280°C, eine Glasübergangstemperatur Tg von 65 bis 130°C,
eine Dichte, gemessen nach DIN 53479, von 1,10 bis 1,45 und eine Kristallini
tät von 5 bis 65%, vorzugsweise 20 bis 65% aufweisen.
Für die Thermoformbarkeit ist es wichtig, daß der kristallisierbare Thermoplast ein
Diethylenglykolgehalt von ≧ 1,0 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 1,2 Gew.-%, ins
besondere ≧ 1,3 Gew.-% und/oder ein Polyethylenglykolgehalt von ≧ 1,0 Gew.-%,
vorzugsweise ≧ 1,2 Gew.-%, insbesondere ≧ 1,3 Gew.-% und/oder ein Iso
phthalsäuregehalt von 3,0 bis 10,0 Gew.-% aufweist.
Als antimikrobielle Substanz gemäß der Erfindung wird 2,4,4'-Trichlor-2-hydroxy
diphenylether (Triclosan) allein oder in Mischung mit anderen antimikrobiellen
Substanzen wie 10,10'-Oxy-bisphenoxarsin, N-(trihalogenmethylthio)-phthalimid,
Diphenylantimon-2-ethylhexanoat, Kupfer-8-hydroxichinolin, Tributylzinnoxid und
dessen Derivate sowie Derivate halogenierter Diphenyletherverbindungen
eingesetzt. Die Gesamtmenge beträgt im allgemeinen 0,005 bis 10,0 Gew.-%,
vorzugsweise 0,01 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der ausgerüsteten
Schicht des kristallisierbaren Thermoplasten, wobei der Anteil an Triclosan stets
überwiegt.
Unter amorpher Folie werden im Sinne der vorliegenden Erfindung solche Folien
verstanden, die, obwohl der kristallisierbare Thermoplast eine Kristallinität von 10
bis 65%, vorzugsweise von 20 bis 65% besitzt, nicht kristallin sind. Nicht kristallin,
d. h. im wesentlichen amorph, bedeutet, daß der Kristallinitätsgrad im allgemeinen
unter 3%, vorzugsweise unter 1% liegt. Eine derartige Folie liegt im wesentlichen
im unorientierten Zustand vor.
Die Folie gemäß der Erfindung kann sowohl einschichtig als auch mehrschichtig
sein. Sie kann ebenfalls mit diversen Copolyestern oder Haftvermittlern beschichtet
sein. Sie enthält im allgemeinen zwecks wirtschaftlicher Herstellung die für Folien
üblichen Antiblock- und Gleitmittel.
Das Triclosan kann sowohl der Basisschicht als auch einer oder beiden
Deckschichten zudosiert werden. Hierfür bietet sich der Extrusionsvorgang,
vorzugsweise unter Einschluß des Masterbatch-Verfahrens - d. h. die direkte
Zugabe - an. Gegebenenfalls können auch eventuell vorhandene Zwischen
schichten antimikrobiell ausgerüstet sein.
Wichtig bei der Masterbatch-Technologie ist, daß die Korngröße und das
Schüttgewicht des Masterbatches ähnlich denen des Thermoplasten ist, so daß
eine homogene Verteilung und damit eine homogene antimikrobiell ausgerüstete
Ausrüstung erfolgen kann.
Bei der Masterbatch-Technologie werden die Zusätze zunächst in einem festen
Trägermaterial dispergiert. Als Trägermaterial kommen der Thermoplast selbst, z. B.
das Polyethylenterephthalat oder auch andere Polymere, die mit dem Thermopla
sten ausreichend verträglich sind, in Frage. Zur Folienherstellung wird das
Masterbatch mit dem als Folienrohstoff vorgesehenen Thermoplast vermischt und
zusammen in einem Extruder behandelt, wobei die Bestandteile miteinander
verschmelzen und so in dem Thermoplasten gelöst werden. Bei der Herstellung des
Masterbatches in der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge an antimikrobiellem
Wirkstoff im allgemeinen 0,4 bis 30,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,8 bis 15,0 Gew.-%,
bezogen auf den eingesetzten Thermoplasten.
Bei der Masterbatchherstellung ist darauf zu achten, daß der Flüchtigkeit des
Triclosan durch geeignete Maßnahmen Rechnung getragen wird.
In der mehrschichtigen Ausführungsform ist die Folie aus mindestens einer
Kernschicht und mindestens einer Deckschicht aufgebaut, wobei insbesondere ein
dreischichtiger A-B-A oder A-B-C Aufbau bevorzugt ist.
Für diese Ausführungsform ist es wesentlich, daß der Thermoplast der Kernschicht
eine ähnliche Standardviskosität besitzt wie der Thermoplast der Deckschicht (en),
die an die Kernschicht angrenzt (angrenzen).
In einer besonderen Ausführungsform können die Deckschichten aus einem
Polyethylenterephthalat, aus einem bibenzolmodifizierten Polyethylenterephthalat-
Polymeren, aus einem bibenzolmodifizierten und/oder unmodifizierten Polyethylen
naphthalat-Polymeren oder aus einem bibenzolmodifizierten und/oder unmodifi
zierten Polyethylenterephthalat-Polyethylennaphthalat- Copolymeren oder -Com
pound bestehen.
In dieser Ausführungsform haben die Thermoplaste der Deckschichten ebenfalls
ähnliche Standardviskositäten wie der Thermoplast der Kernschicht.
Die Folie gemäß der Erfindung enthält in der Basisschicht und/oder gegebenenfalls
den Deckschichten mindestens ein farbgebendes Pigment in einer Konzentration
im Bereich von 0,2 bis 40,0 Gew.-%, vorzugsweise von 0,3 bis 25,0 Gew.-%,
insbesondere 1,0 bis 25,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Thermoplasten
in der betreffenden Schicht. Als farbgebende Pigmente werden anorganische Weiß-
und Schwarzpigmente sowie anorganische oder organische Buntpigmente
eingesetzt.
Das farbgebende Pigment wird bevorzugt über die Masterbatch-Technologie
zudosiert, kann aber auch direkt beim Rohstoffhersteller eingearbeitet werden.
Geeignete Weißpigmente sind beispielsweise Titandioxid, Bariumsulfat, Calcium
carbonat, Kaolin, Siliciumdioxid, wobei Titandioxid (Anatas oder Rutil) und
Bariumsulfat bevorzugt sind.
Durch Titandioxid der beschriebenen Art entstehen innerhalb der Polymermatrix
keine Vakuolen während der Folienherstellung.
Die gegebenenfalls verwendeten Titandioxidteilchen können einen Überzug aus
anorganischen Oxiden besitzen, wie er üblicherweise als Überzug für TiO2-
Weißpigment in Papieren oder Anstrichmitteln zur Verbesserung der Lichtechtheit
eingesetzt wird.
TiO2 ist bekanntlich fotoaktiv. Bei Einwirkung von UV-Strahlen bilden sich freie
Radikale auf der Oberfläche der Partikel. Diese freien Radikale können zu den
filmbildenden Polymeren wandern, was zu Abbaureaktionen und Vergilbung führt.
Zu den besonders geeigneten Oxiden gehören die Oxide von Aluminium, Silicium,
Zink oder Magnesium oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindun
gen. TiO2-Partikel mit einem Überzug aus mehreren dieser Verbindungen werden
z. B. in den EP-A 0 044 515 und 0 078 633 beschrieben. Weiterhin kann der
Überzug organische Verbindungen mit polaren und unpolaren Gruppen enthalten.
Die organischen Verbindungen müssen bei der Herstellung der Folie durch
Extrusion der Polymerschmelze ausreichend thermostabil sein. Polare Gruppen
sind beispielsweise -OH; -OR; -COOX; (X = R; H oder Na, R = Alkyl mit 1-34 C-
Atomen). Bevorzugte organische Verbindungen sind Alkanole und Fettsäuren mit
8-30 C-Atomen in der Alkylgruppe, insbesondere Fettsäuren und primäre n-
Alkanole mit 12-24 C-Atomen, sowie Polydiorganosiloxane und/oder Polyorgano
hydrogensiloxane wie Polydimethylsiloxan und Polymethylhydrogensiloxan.
Der Überzug aus Titandioxidteilchen besteht im allgemeinen aus 1,0 bis 12,0 g,
insbesondere 2,0 bis 6,0 g anorganischen Oxiden und 0,5 bis 3,0 g, insbesondere
0,7 bis 1,5 g, organischen Verbindungen, bezogen auf 100,0 g Titandioxidteilchen.
Der Überzug wird auf die Teilchen in wäßriger Suspension aufgebracht. Die
anorganischen Oxide werden aus wasserlöslichen Verbindungen, z. B. Alkali-,
insbesondere Natriumnitrat, Natriumsilikat (Wasserglas) oder Kieselsäure in der
wäßrigen Suspension ausgefällt.
Unter anorganischen Oxiden wie Al2O3 oder SiO2 sind auch die Hydroxide oder
deren verschiedenen Entwässerungsstufen z. B. Oxidhydrat zu verstehen, ohne
daß man deren genaue Zusammensetzung und Struktur erkennt. Auf das TiO2-
Pigment werden nach dem Glühen und Mahlen in wäßriger Suspension die
Oxidhydrate z. B. des Aluminiums und/oder Silicium gefällt, die Pigmente dann
gewaschen und getrocknet. Diese Ausfällung kann somit direkt in einer Suspension
geschehen, wie sie im Herstellungsprozeß nach der Glühung und der sich
anschließenden Naßmahlung anfällt. Die Ausfällung der Oxide und/oder Oxid
hydrate der jeweiligen Metalle erfolgt aus den wasserlöslichen Metallsalzen im
bekannten pH-Bereich, für das Aluminium wird beispielsweise Aluminiumsulfat in
wäßriger Lösung (pH kleiner 4) eingesetzt und durch Zugabe von wäßriger
Ammoniaklösung oder Natronlauge im pH-Bereich von 5 bis 9, vorzugsweise von
7 bis 8,5, das Oxidhydrat gefällt. Geht man von einer Wasserglas- oder Alkalialumi
natlösung aus, sollte der pH-Wert der vorgelegten TiO2-Suspension im stark
alkalischen Bereich (pH größer 8) liegen. Die Ausfällung erfolgt dann durch Zugabe
von Mineralsäure wie Schwefelsäure im pH-Bereich von 5 bis 8. Nach der
Ausfällung der Metalloxide wird die Suspension noch 15 Minuten bis etwa 2
Stunden gerührt, wobei die ausgefällten Schichten eine Alterung erfahren. Das
beschichtete Produkt wird von der wäßrigen Dispersion abgetrennt und nach dem
Waschen bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 70 bis 100°C, getrocknet.
In einer anderen Ausführungsform ist Bariumsulfat als Pigment bevorzugt. Die Folie
enthält dann im allgemeinen zusätzlich mindestens einen optischen Aufheller,
wobei der optischen Aufheller in Mengen von 10 bis 50.000 ppm, vorzugsweise von
20 bis 30.000 ppm, insbesondere von 50 bis 25.000 ppm, bezogen auf das Gewicht
des kristallisierbaren Thermoplasten, eingesetzt wird. Auch der optische Aufheller
wird vorzugsweise über die sogenannte Masterbatch-Technologie direkt bei der
Folienherstellung zudosiert.
Die erfindungsgemäß eingesetzten optischen Aufheller sind in der Lage, UV-
Strahlen im Bereich von 360 bis 380 nm zu absorbieren und als längerwelliges,
sichtbares blauviolettes Licht wieder abzugeben.
Geeignete optische Aufheller sind Bis-benzoxazole, Phenylcumarine und Bis
sterylbiphenyle, vorzugsweise Phenylcumarin, insbesondere Triazin-phenylcumarin
(®Tinopal, Ciba-Geigy, Basel, Schweiz),® Hostalux KS (Clariant, Deutschland)
sowie ®Eastobrite OB-1 (Eastman).
Es ist mitunter zweckmäßig, neben dem optischen Aufheller auch noch im
Thermoplasten lösliche blaue Farbstoffe zuzusetzen. Als geeignete blaue
Farbstoffe haben sich Kobaltblau, Ultramarinblau und Anthrachinonfarbstoffe,
vorzugsweise C. I. Sudanblau 2 (BASF, Ludwigshafen, Bundesrepublik Deutschland)
erwiesen.
Diese Farbstoffe werden in Mengen von 10 bis 10.000 ppm, vorzugsweise 20 bis
5.000 ppm, insbesondere 50 bis 1.000 ppm, bezogen auf das Gewicht des
kristallisierbaren Thermoplasten, eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden gefällte Bariumsulfat-Typen
eingesetzt. Gefälltes Bariumsulfat erhält man aus Bariumsalzen und Sulfaten oder
Schwefelsäure als feinteiliges farbloses Pulver, dessen Korngröße durch die
Fällungsbedingungen zu steuern ist. Gefällte Bariumsulfate können nach den
üblichen Verfahren hergestellt werden (Kunststoff-Journal 8, Nr. 10, 30-36 und Nr.
11, 36-31 (1974)).
Die mittlere Teilchengröße ist relativ klein und liegt im allgemeinen im Bereich von
0,1 bis 5,0 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 3,0 µm. Die Dichte des
verwendeten Bariumsulfates liegt im Bereich von 4,0 bis 5,0 g/cm3.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Folie gemäß der Erfindung neben
dem kristallisierbaren Thermoplasten als Hauptbestandteil 1,0 bis 25,0 Gew.-%
gefälltes Bariumsulfat, zweckmäßigerweise mit einem Teilchendurchmesser von 0,4
bis 1,0 µm, wobei ®Blanc fixe XR-HX oder Blanc fixe HXH der Firma Sachtleben
Chemie bevorzugt ist.
Typische anorganische Schwarzpigmente sind Rußmodifikationen, die auch
gecoatet sein können, Kohlenstoffpigmente, die sich von den Rußpigmenten durch
einen höheren Aschegehalt unterscheiden, und oxidische Schwarzpigmente wie
Eisenoxidschwarz und Kupfer-, Chrom-, Eisenoxid-Mischungen. (Mischphasenpig
mente).
Geeignete anorganische Buntpigmente sind oxidische Buntpigmente, hydrox
ylhaltige Pigmente, sulfidische Pigmente und Chromate. Beispiele für oxidische
Buntpigmente sind Eisenoxidrot, Titanoxid-Nickeloxid-Antimonoxid-Mischphasenpigmente,
Titandioxid-Chromoxid, Antimonoxid-Mischphasenpigmente, Mischungen
der Oxide von Eisen, Zink und Titan, Chromoxid Eisenoxidbraun, Spinelle des
Systems Kobalt-Aluminium-Titan-Nickel-Zinkoxid und Mischphasenpigmente auf
Basis von anderen Metalloxiden. Typische hydroxylhaltige Pigmente sind
beispielsweise Oxid-Hydroxide des dreiwertigen Eisens, wie FeOOH. Beispiele für
sulfidische Pigmente sind Cadmium-Sulfid-Selenide, Cadmium-Zinksulfide,
Natrium-Aluminium-Silikat mit polysulfidartig gebundenem Schwefel im Gitter.
Beispiele für Chromate sind Bleichromate, die in den Kristallformen monoklin,
rhombisch und tetragonal vorliegen können.
Alle Buntpigmente können wie die Weiß- und Schwarzpigmente sowohl ungecoated
als auch anorganisch und/oder organisch gecoatet vorliegen. Die organischen
Buntpigmente teilt man in der Regel in Azopigmente und sogenannte Nicht-
Azopigmente auf. Charakteristisch für die Azopigmente ist die Azo(-N=N-)-Gruppe.
Azopigmente können Monoazopigmente, Diazopigmente, Diazokondensations
pigmente, Salze von Azofarbsäuren und Mischungen aus den Azopigmenten sein.
Gemäß der Erfindung kann die Folie auf mindestens einer ihrer Oberflächen
beschichtet sein, so daß die Beschichtung auf der fertigen Folie eine Stärke von 5
bis 100 nm, bevorzugt 20 bis 70 nm, insbesondere 30 bis 50 nm aufweist. Die
Beschichtung wird bevorzugt In-line aufgebracht, d. h. während des Folienherstell
prozesses, zweckmäßigerweise nach der Extrusion. Besonders bevorzugt ist die
Aufbringung mittels des "Reverse gravure-roll coating"-Verfahrens, bei dem sich die
Beschichtungen äußerst homogen in den genannten Schichtdicken auftragen
lassen. Die Beschichtungen werden als verdünnte Lösung, Emulsion oder
Dispersion vorzugsweise in wäßriger Form auf mindestens eine Folienoberfläche
aufgebracht und anschließend das Lösungsmittel verflüchtigt. Sie verleihen der
Folienoberfläche eine zusätzliche Funktion, beispielsweise wird die Folie dadurch
siegelfähig, bedruckbar, metallisierbar, sterilisierbar, antistatisch oder verbessern
z. B. die Aromabarriere oder ermöglichen die Haftung zu Materialien, die sonst nicht
auf der Folienoberfläche haften würden (z. B. fotografische Emulsionen). Beispiele
für Stoffe/Zusammensetzungen, die zusätzliche Funktionalität verleihen sind:
Acrylate (WO 94/13476), Ethylvinylalkohole, Polyvinylidendichlorid, Wasserglas
(Na2SiO4), hydrophilische Polyester wie 5-Na-sulfoisophthalsäurehaltige PET/IPA
Polyester (EP-A 0 144 878, US-A 4 252 885 oder EP-A 0 296 620) Vinylacetate
(WO 94/13481), Polyvinylacetate, Polyurethane, Alkali- oder Erdalkalisalze von
C10-C18-Fettsäuren, Butadiencopolymere mit Acrylnitril oder Methylmethacrylat,
Methacrylsäure, Acrylsäure oder deren Ester. Die Stoffe/Zusammensetzungen, die
die zusätzliche Funktionalität verleihen, können die üblichen Additive wie z. B.
Antiblockmittel, pH-Stabilisatoren in Mengen im Bereich von 0,05 bis 5,0 Gew.-%,
vorzugsweise von 0,1 bis 3,0 Gew.-% enthalten.
Die Folie kann auch mindestens einseitig coronabehandelt und/oder mindestens
einseitig mit einer kratzfesten Beschichtung, mit einem Copolyester oder mit einem
Haftvermittler beschichtet und/oder mit Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Ethyl-
Vinylalkohol, Polyvinylalkohol oder Polyvinylidendichlorid bedampft sein.
Des weiteren können die Folien - vorzugsweise in einem off-line-Verfahren - mit
Metallen wie Aluminium oder keramischen Materialien wie SiOx oder AlxOy
beschichtet werden. Dies verbessert insbesondere ihre Gasbarriereeigenschaften.
Der Thermoformprozeß umfaßt in der Regel die Schritte Vortrocknen, Aufheizen,
Formen, Abkühlen, Entformen, Tempern. Beim Thermoformprozeß wurde fest
gestellt, daß sich die Folien gemäß der Erfindung ohne vorheriges Vortrocknen
überraschenderweise tiefziehen lassen. Dieser Vorteil im Vergleich zu tiefzieh
fähigen Polycarbonat- oder Polymethylmethacrylat-Folien, bei denen Vortrock
nungszeiten von 10 bis 15 Stunden, je nach Dicke bei Temperaturen von 100 bis
120°C erforderlich sind, reduziert drastisch die Kosten des Umformprozesses.
Daneben war sehr überraschend, daß die Detailwiedergabe des Formkörpers
hervorragend ist. Die Folie kann auch beispielsweise als Rollenware dem
Thermoformprozeß zugeführt werden.
Es war mehr als überraschend, daß sich die Folien gemäß der Erfindung durch ein
im Vergleich zum Standardthermoplast höheren Diethylenglykolgehalt und/oder
Polyethylenglykolgehalt und/oder IPA-Gehalt wirtschaftlich auf handelsüblichen
Tiefziehanlagen thermoformen lassen und eine hervorragende Detailwiedergabe
liefern.
Für das Thermoformen haben sich folgende Verfahrensparameter im allgemeinen
als geeignet erwiesen:
Die Folie gemäß der Erfindung kann in einer besonderen Ausführungsform UV-
stabil ausgerüstet sein.
Licht, insbesondere der ultraviolette Anteil der Sonnenstrahlung, d. h. der Wellen
längenbereich von 280 bis 400 nm, induziert bei Thermoplasten Abbauvorgänge,
als deren Folge sich nicht nur das visuelle Erscheinungsbild durch eintretende
Farbänderung bzw. Vergilbung ändert, sondern durch die auch die mechanisch-
physikalischen Eigenschaften der Folien aus den Thermoplasten äußerst negativ
beeinflußt werden.
Die Unterbindung dieser photooxidativen Abbauvorgänge ist von erheblicher
technischer und wirtschaftlicher Bedeutung, da andernfalls die Anwendungs
möglichkeiten 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 beachtlich zu
und ist unterhalb von 300 nm sehr ausgeprägt. Die maximale Absorption liegt im
Bereich 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 Wasserstoffab
spaltung in a-Stellung der Estergruppen zu Hydroperoxiden und deren Zerset
zungsprodukten 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 lichtindu
zierten Abbaus eingreifen können. Ruß und andere Pigmente können teilweise
einen Lichtschutz bewirken. Diese Substanzen sind jedoch für Folien gemäß der
Erfindung ungeeignet, da sie zur Verfärbung oder Farbänderung führen. Für diese
Folien sind nur organische und metallorganische Verbindungen geeignet, die dem
zu stabilisierenden Thermoplasten keine oder nur eine extrem geringe Farbe oder
Farbänderung verleihen.
Geeignete UV-Stabilisatoren als Lichtschutzmittel sind Verbindungen, die
mindestens 70%, vorzugsweise 80%, besonders bevorzugt 90%, des UV-Lichts
im Wellenlängenbereich von 180 bis 380 nm, vorzugsweise 280 bis 360 nm
absorbieren. Diese sind besonders 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.
Die Folie gemäß der Erfindung enthält mindestens einen UV-Stabilisator als
Lichtschutzmittel, wobei die Konzentration des UV-Stabilisators vorzugsweise im
Bereich von 0,01 bis 5,0 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,1 bis 3,0 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht der Schicht des kristallisierbaren Thermopla
sten, liegt.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Folie 0,01 bis
5,0 Gew.-% 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxy-phenol der Formel
oder 0,01 bis 5,0 Gew.-% 2,2-Methylen-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,2,2-
tetramethylpropyl)-phenol der Formel
oder 0,1 bis 5,0 Gew.-% 2,2'-(1,4-Phenylen)bis[4H-3,1-benzoxazin-4-on] der
Formel
Es ist völlig überraschend, daß der Einsatz der obengenannten UV-Stabilisatoren
in Folien in Kombination mit einer antimikrobiellen Ausrüstung zu dem gewünschten
Ergebnis führt. Wenn versucht wird, eine gewisse UV-Stabilität über ein Antioxidans
zu erreichen, führt dies mitunter zu einer Farbänderung nach einer Bewitterung.
Werden handelsübliche UV-Stabilisatoren eingesetzt, die das UV-Licht absorbieren
und im allgemeinen somit Schutz bieten, wird aber festgestellt, daß
- - der UV-Stabilisator eine mangelnde thermische Stabilität hat und sich bei Temperaturen zwischen 200°C und 240°C zersetzt oder ausgast,
- - große Mengen (ca. 10 bis 15 Gew.-%) UV-Stabilisator eingearbeitet werden müssen, damit das UV-Licht absorbiert wird und die Folie nicht geschädigt wird.
Bei diesen hohen Konzentrationen weist die Folie schon nach der Herstellung
starke Farbveränderungen auf. Auch werden die mechanischen Eigenschaften
negativ beeinflußt. U. a. treten auf:
- - Düsenablagerungen, was zu Profilschwankungen führt;
- - Walzenablagerungen vom UV-Stabilisator, was zur Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften (schlechte Trübung, Klebedefekt, inhomogene Oberfläche) führt;
- - Ablagerungen im Produktionsprozeß.
Daher war es mehr als überraschend, daß bereits mit niedrigen Konzentrationen
des erfindungsgemäß eingesetzen 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,
- - keine Ausgasungen, keine Düsenablagerungen einstellen, wodurch die Folie eine exzellente Optik aufweist und ein ausgezeichnetes Profil und eine ausgezeichnete Planlage hat,
- - sich die UV-stabilisierte Folie durch eine hervorragende Laufsicherheit auszeichnet, so daß sie verfahrenssicher hergestellt werden kann. Damit ist die Folie auch wirtschaftlich rentabel.
Eine flammhemmende Wirkung bedeutet, daß die Folie gemäß der Erfindung in
einer sogenannten Brandschutzprüfung die Bedingungen nach DIN 4102 Teil 2 und
insbesondere die Bedingungen nach DIN 4102 Teil 1 erfüllt und in die Baustoff
klasse B2 und insbesondere B1 der schwer entflammbaren Stoffe eingeordnet
werden kann.
Des weiteren soll die gegebenenfalls flammhemmend ausgerüstete Folie den UL-
Test 94 "Horizontal Burning Test for Flammability of Plastic Material" bestehen, so
daß sie in die Klasse 94 VTM-0 eingestuft werden kann.
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. Die Konzentration des
Flammschutzmittels im Masterbatch liegt im allgemeinen im Bereich von 5,0 bis
60,0 Gew.-%.
Zu den typischen Flammschutzmitteln gehören Bromverbindungen, Chlorparaffine
und andere Chlorverbindungen, Antimontrioxid, Aluminiumhydroxid, 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 Flammschutzmittel, 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 Hydrolysestabilisatoren 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-tert.-butyl-4-
hydroxyphenyl)-propionat oder 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy
benzyl)benzol sind besonders vorteilhaft.
In dieser Ausführungsform enthält die schwer entflammbare Folie gemäß der
Erfindung als Hauptbestandteil ein kristallisierbares PET, 1,0 bis 20,0 Gew.-%
einer im Thermoplast löslichen organischen Phosphorverbindung als Flammschutz
mittel und 0,1 bis 1,0 Gew.-% eines Hydrolysestabilisators neben der antimikro
biellen Substanz. Als Flammschutzmittel ist Dimethyl-methylphosphonat bevorzugt.
Diese Angabe bezüglich Flammschutzmittel und Hydrolysestabilisator gilt auch in
Hinblick auf andere erfindungsgemäß zu verwendende Thermoplasten.
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 2,0 mm 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.
Darüber hinaus ergaben Messungen, daß die Folie bei Temperaturbelastungen von
60°C über einen längeren Zeitraum nicht versprödet. Dieses Resultat wird auf die
synergistische Wirkung von geeigneter Vorkristallisation, Vortrocknung, Master
batch-Technologie und Hydrolysestabilisator zurückgeführt.
Keine Versprödungen nach Temperaturbelastung bedeutet, daß die Folie nach 100
Stunden Tempervorgang bei 60°C in einem Umluftofen keine Versprödung und
keine nachteiligen mechanischen Eigenschaften aufweist.
Überraschenderweise erfüllen Folien gemäß der Erfindung im Dickenbereich 30 bis
1000 µm die Anforderungen der Baustoffklassen B2 und B1 nach DIN 4102 und
des UL-Test 94.
Der Oberflächenglanz der Folien gemäß der Erfindung, gemessen nach DIN 67530
(Meßwinkel 20°), ist ≧ 15, vorzugsweise ≧ 20 und die Lichttransmission L*,
gemessen nach ASTM D 1003, beträgt ≦ 85%, vorzugsweise ≦ 80%, was für die
erzielte antimikrobiell ausgerüstete Wirkung in Kombination mit gedeckter
Einfärbung überraschend gut ist.
Wo eine sehr gute Siegelfähigkeit gefordert wird und wo diese Eigenschaft nicht
über eine Online Beschichtung erreicht werden kann, ist die Folie gemäß der
Erfindung zumindest dreischichtig aufgebaut und umfaßt dann in einer besonderen
Ausführungsform als Schichten die Basisschicht B, die siegelfähige Deckschicht A
und die Deckschicht C, die siegelfähig oder nicht siegelfähig sein kann. In der
Ausführungsform, in der die Deckschicht C siegelfähig ist, sind die Deckschichten
A und C identisch.
Die durch Koextrusion auf die Basisschicht B aufgebrachte siegelfähige Deck
schicht 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, cycloalipha
tischen 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 insbesondere 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 Polymere verwendet werden, wie
zuvor für die Basisschicht beschrieben wurde.
Die gewünschten Siegel- und die gewünschten Verarbeitungseigenschaften der
Folie gemäß der Erfindung werden aus der Kombination der Eigenschaften des
verwendeten Copolyesters für die siegelfähige Deckschicht und den Topographien
der siegelfähigen Deckschicht A und der siegelfähigen oder nicht siegelfähigen
Deckschicht C erhalten.
Die Siegelanspringtemperatur von 130°C und die Siegelnahtfestigkeit von
mindestens 0,6 N/15 mm wird erreicht, wenn für die siegelfähige Deckschicht A die
oben näher beschriebenen Copolymere verwendet werden. Die besten Siegel
eigenschaften der Folie erhält man, wenn dem Copolymeren keine weiteren
Additive, insbesondere keine anorganische oder organische Filler 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 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 Siegeleigen
schaften nur unwesentlich verschlechtert werden.
Des weiteren eignet sich die Folie als Verbundfolie, wobei der Verbund aus der
Folie gemäß der Erfindung gegebenenfalls mit Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer,
Ethyl-Vinylalkohol, Polyvinylalkohol oder Polyvinylidendichlorid-Beschichtung und
einer zweiten Folie besteht. Diese zweite Folie kann z. B. ebenfalls eine antimikro
biell ausgerüstete Thermoplastfolie, eine Standardthermoplastfolie oder eine
Polyolefinfolie sein.
Die zweite Folie kann einschichtig oder mehrschichtig und kann wie die erste Folie
amorph, d. h. unorientiert sein und kann mindestens eine Siegelschicht haben. Der
zweite Film kann mit oder ohne Klebstoff mit der ersten erfindungsgemäßen Folie
verbunden sein.
Die Dicke dieser zweiten Folie liegt vorzugsweise im Bereich von 30 bis 500 µm.
Die Verbundfolie erhält man im allgemeinen durch Aufeinanderlaminieren oder
Kaschieren der beiden Folien mit oder ohne dazwischenliegender Klebstoffschicht,
indem man diese zwischen auf 30 bis 90°C temperierten Walzen durchleitet.
Es ist aber beispielsweise auch möglich, die zweite, eventuell transparent
eingefärbte Schicht auf die erste, beschichtete Schicht durch In-line-Beschichtung
(Schmelzextrusion auf eine bestehende Schicht) aufzubringen.
Bei Verwendung von Klebstoffen werden diese auf eine Folienoberfläche nach
bekannten Verfahren aufgebracht, insbesondere durch Auftragen aus Lösungen
oder Dispersionen in Wasser oder organischen Lösungsmitteln. Die Lösungen
haben hierbei gewöhnlich eine Klebstoffkonzentration von 5 bis 40 Gew.-%, um auf
dem Film eine Klebstoffmenge von 1 bis 10 g/m2 zu ergeben.
Als besonders zweckmäßig haben sich Klebstoffe erwiesen, die aus thermoplasti
schen Harzen, wie Celluloseestern und -ethern, Alky- und Acrylestern, Polyamiden,
Polyurethanen oder Polyestern, oder aus hitzehärtbaren Harzen, wie Epoxidharzen,
Harnstoff/Formaldehyd-, Phenyl/Formaldehyd- oder Melamin/Formaldehyd-Harzen,
oder aus synthetischen Kautschuken bestehen.
Als Lösungsmittel für den Klebstoff eigenen sich z. B. Kohlenwasserstoffe, wie
Ligroin und Toluol, Ester, wie Ethylacetat, oder Ketone, wie Aceton und Methy
lethylketon.
In einer anderen Ausführungsform kann eine Schicht der mehrschichtigen Folie
gemäß der Erfindung auch transparent eingefärbt sein. Dazu kann die Folie
mindestens einen im Thermoplast löslichen Farbstoff enthalten, wobei die
Konzentration des löslichen Farbstoffs vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-%
und 20,0 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 bis 10,0 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des kristallisierbaren Thermoplasten, liegt.
Unter löslichen Farbstoff versteht man Substanzen, die im Polymeren molekular
gelöst sind (DIN 55949).
Die farbliche Veränderung der Folie beruht auf der wellenlängenabhängigen
Absorption und/oder Streuung des Lichtes. Farbstoffe können Licht nur absorbie
ren, aber nicht streuen, da eine bestimmte Teilchengröße die physikalische
Voraussetzung für eine Streuung ist.
Bei der Einfärbung mit Farbstoff handelt es sich um einen Lösungsprozeß. Als
Ergebnis dieses Lösungsprozesses ist der Farbstoff molekular beispielsweise in
dem kristallisierbaren Thermoplasten gelöst. Derartige Einfärbungen werden als
transparent, durchscheinend, transluzent oder opal bezeichnet.
Von den verschiedenen Klassen der löslichen Farbstoffe werden besonders die fett-
und aromatenlöslichen Farbstoffe bevorzugt. Dabei handelt es sich beispielsweise
um Azo- und Anthrachinonfarbstoffe. Sie eignen sich insbesondere z. B. zur
Einfärbung von PET, da aufgrund der hohen Glasübergangstemperaturen von PET
die Migration des Farbstoffes eingeschränkt ist. (Literatur J. Koerner: Lösliche
Farbstoffe in der Kunststoffindustrie in "VDI-Gesellschaft Kunststofftechnik":
Einfärben von Kunststoffen, VDI-Verlag, Düsseldorf 1975).
Geeignete lösliche Farbstoffe sind beispielsweise: C. I. Solventgelb 93 (ein
Pyrazolonderivat), C. I. Solventgelb 16 (ein fettlöslicher Azofarbstoff), Fluorolgrün
gold (ein fluoreszierender polycyclischer Farbstoff), C. I. Solventrot 1 (ein Azofarb
stoff), Azofarbstoffe wie Thermoplastrot BS, Sudanrot BB, C. I. Solventrot 138 (ein
Anthrachinonderivat), fluoreszierende Benzopyranfarbstoffe wie Fluorolrot GK und
Fluorolorange GK, C. I. Solventblau 35 (ein Anthrachinonfarbstoff), C. I. Solventblau
15 : 1 (ein Phthalocyaninfarbstoff) und viele andere.
Geeignet sind auch Mischungen von zwei oder mehreren dieser löslichen
Farbstoffe.
Der lösliche Farbstoff wird bevorzugt über Masterbatch-Technologie zudosiert, kann
aber auch direkt beim Rohstoffhersteller eingearbeitet werden. Die Konzentration
der Farbadditive liegt zwischen 0,01 Gew.-% und 40 Gew.-%, vorzugsweise
zwischen 0,05 Gew.-% und 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des kristallisier
baren Thermoplasten.
Zur Einstellung weiterer gewünschter Eigenschaften kann die Folie auch corona-
bzw. flammbehandelt sein. Die Behandlungsintensität ist so gewählt, daß die
Oberflächenspannung der Folie im allgemeinen über 45 mN/m liegt.
Zu der wirtschaftlichen Herstellung zählt, daß die Rohstoffe bzw. die Rohstoff
komponenten, die zur Herstellung der Folie benötigt werden, mit handelsüblichen
Industrietrocknern, wie Vakuum- (d. h. unter vermindertem Druck), Wirbelschicht-,
Fließbett- oder Festbett-Trockner (Schachttrockner), getrocknet werden können.
Wesentlich ist, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Zusatzstoffe nicht ausgasen
oder Wandbeläge in den Trocknern bilden, daß die Rohstoffe nicht verkleben und
nicht thermisch abgebaut werden. Die genannten Trockner arbeiten im allgemeinen
bei normalen Druck mit Temperaturen zwischen 100 und 170°C.
Bei einem Vakuumtrockner, der die schonendsten Trockenbedingungen erlaubt,
durchläuft der Rohstoff einen Temperaturbereich von ca. 30 bis 130°C bei einem
vermindertem Druck von 50 mbar. Danach ist ein sogenanntes Nachtrocknen in
einem Hopper bei Temperaturen von 100 bis 130°C und einer Verweilzeit von 3 bis
6 Stunden erforderlich.
Bei der Herstellung der Folie gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß sich
mittels Masterbatch-Technologie und einer geeigneten Vortrocknung bzw.
Vorkristallisation des Masterbatches die Folie ohne Verklebung im Trockner
herstellen läßt. Des weiteren wurden keine Ausgasungen und Ablagerungen im
Produktionsprozeß gefunden.
Die Standardviskosität SV (DCE) des Thermoplasten, gemessen in Dichlor
essigsäure nach DIN 53728, liegt im Bereich von 600 bis 1400, vorzugsweise von
700 bis 1200.
Das Schüttgewicht, gemessen nach DIN 53466, liegt im Bereich von 0,75 kg/dm3
bis 1,0 kg/dm3, vorzugsweise von 0,80 kg/dm3 bis 0,90/dm3.
Die Polydispersität des Thermoplasten Mw/Mn, gemessen mittels GPC, liegt im
Bereich von 1,5 bis 4,0 vorzugsweise von 2,0 bis 3,5.
Bei der Herstellung der Folie gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß sich die
Folie prozeßsicher herstellen läßt. Des weiteren wurden keinerlei Ausgasungen im
Produktionsprozeß gefunden, was erfindungswesentlich ist.
Bewitterungstests haben ergeben, daß die Folien selbst bei Bewitterungstests nach
hochgerechnet 5 bis 7 Jahren Außenanwendung im allgemeinen keine Vergilbung,
keine Versprödung, kein Glanzverlust der Oberfläche, keine Rißbildung an der
Oberfläche und keine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften
aufweisen.
Des weiteren ist die Folie gemäß der Erfindung ohne Umweltbelastung und ohne
Verlust der mechanischen Eigenschaften problemlos rezyklierbar, wodurch sie sich
beispielsweise für die Verwendung als kurzlebige Artikel und Güter für den
medizinischen Bereich eignet.
Die Herstellung dieser Folie kann beispielsweise nach einem Extrusionsverfahren
in einer Extrusionsstraße erfolgen.
Die Folien können z. B. nach bekannten Verfahren aus einem Thermoplastrohstoff,
0,005 bis 10,0 Gew.-% Triclosan, mindestens einem farbgebenden Pigment und
mit gegebenenfalls weiteren Rohstoffen und/oder weiteren üblichen Additiven in
üblicher Menge von 0,1 bis maximal 10,0 Gew.-%, wobei die Summe aus
kristallisiertem Thermoplast und den Zusätzen stets 100% beträgt, sowohl als
Monofolien als auch als mehrschichtige, gegebenenfalls coextrudierte Folien mit
gleichen oder unterschiedlich ausgebildeten Oberflächen hergestellt werden, wobei
beispielsweise mindestens eine Folie pigmentiert ist. Ebenso können eine oder
beide Oberflächen der Folie nach bekannten Verfahren mit einer üblichen
funktionalen Beschichtung versehen werden.
Die Polymere bzw. Rohstoffgemische werden einem Extruder bzw. bei mehr
schichtigen Folien mehreren Extrudern zugeführt. Etwa vorhandene Fremdkörper
oder Verunreinigungen lassen sich aus der Polymerschmelze vor der Extrusion
abfiltrieren. Die Schmelze(n) werden dann in einer Monodüse bzw. im mehr
schichtigen Fall in einer Mehrschichtdüse zu flachen Schmelzefilmen ausgeformt
und im mehrschichtigen Fall übereinander geschichtet. Anschließend wird der
Monofilm oder der Mehrschichtfilm mit Hilfe einer Kühlwalze abgeschreckt und als
weitgehend amorphe, d. h. unorientierte Folie verfestigt. Anschließend wird die
abgekühlte, amorphe Folie gesäumt und aufgewickelt.
Durch die überraschende Kombination ausgezeichneter Eigenschaften und der
antimikrobiellen Wirkung eignet sich die Folie gemäß der Erfindung hervorragend
für eine Vielzahl verschiedener Anwendungen z. B. im Innenbereich und Außen
bereich (bei Ausrüstung mit UV-Stabilisator), beispielsweise als Kaschiermedium,
im medizinischen Bereich, als Verpackungsfolie oder als Folie im Entsorgungs
bereich und Umweltschutz. Da sie ohne Umweltbelastung und ohne Verlust der
mechanischen Eigenschaften problemlos rezyklierbar ist, kann sie beispielsweise
zur Herstellung von kurzlebigen Artikeln und Gütern für den medizinischen Bereich
verwendet werden.
In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen erfolgt die Messung der einzelnen
Eigenschaften gemäß den folgenden Normen bzw. Verfahren.
Der DEG-/PEG-/IPA-Gehalt wird gaschromatografisch nach Verseifung in
methanolischer KOH und Neutralisation mit wäßrigem HCl bestimmt.
In einem Schalentest werden die erfindungsgemäße Folie und eine Referenzfolie,
die nicht antimikrobiell ausgerüstet ist, untersucht. Dabei wird die zu prüfende Folie
auf den in einer Petrischale befindlichen Nähragar aufgelegt und anschließend sehr
dünn mit Agar überschichtet, in dem sich die Prüforganismen befinden. Sofern
keine gegen den Organismus wirksame Substanz vorhanden ist, wird der
Prüforganismus das Folienmuster und somit die gesamte Fläche der Petrischale
bewachsen. Eine den Wuchs hemmende Substanz macht sich dadurch bemerkbar,
daß zumindest die zu untersuchende Folie nicht überwachsen wird oder darüber
hinaus der Bewuchs noch um die Folie herum gehemmt ist (Hemmhof). Als
Testkultur wurde escherichia coli NCTC 8196 eingesetzt.
Der Oberflächenglanz wird bei einem Meßwinkel von 20° nach DIN 67530
gemessen.
Unter der Lichttransmission ist das Verhältnis des insgesamt durchgelassenen
Lichtes zur einfallenden Lichtmenge zu verstehen.
Trübung ist der prozentuale Anteil des durchgelassenen Lichtes, der vom
eingestrahlten Lichtbündel im Mittel um mehr als 2,5° abweicht. Die Bildschärfe wird
unter einem Winkel kleiner als 2,5° ermittelt.
Lichttransmission und Trübung werden mit dem Meßgerät "®Hazegard plus" nach
ASTM D 1003 gemessen.
Die Oberflächendefekte werden visuell bestimmt.
Die Standardviskosität SV (DCE) wird in Anlehnung an DIN 53726 in Dichlor
essigsäure gemessen.
Die intrinsische Viskosität (IV) berechnet sich wie folgt aus der Standardviskosität
(SV)
IV (DCE) = 6,67.10-4 SV (DCE) + 0,118
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.
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.
Der Gelbwert (YID) ist die Abweichung von der Farblosigkeit in Richtung "Gelb"
und wird gemäß DIN 6167 gemessen. Gelbwerte (YID) von < 5 sind visuell nicht
sichtbar.
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.
Die Oberflächenspannung wurde mittels der sogenannten Tintenmethode
(DIN 53364) bestimmt.
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 Sekunden gesiegelt wird. Aus den gesiegelten
Proben wurden Prüfstreifen von 15 mm Breite geschnitten. Die T-Siegelnahtfestig
keit 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.
Zur Bestimmung der Siegelnahtfestigkeit wurden zwei 15 mm breite Folienstreifen
übereinandergelegt und bei 130°C, einer Siegelzeit von 0,5 Sekunden und einem
Siegeldruck von 2 bar (Gerät: Brugger Typ NDS, einseitig beheizte Siegelbacke)
versiegelt. Die Siegelnahtfestigkeit wurde nach der T-Peel-Methode bestimmt.
Bei nachstehenden Beispielen und dem Vergleichsbeispiel handelt es sich jeweils
um ein- oder mehrschichtige, amorphe, transparente Folien unterschiedlicher
Dicke, die auf der beschriebenen Extrusionsstraße hergestellt wurden.
Alle Folien wurden nach der Testspezifikation ISO 4892 beidseitig je 1000 Stunden
pro Seite mit dem Atlas Ci 65 Weather Ometer der Fa. Atlas bewittert und
anschließend bezüglich der Thermoformbarkeit, der Verfärbung, der Oberflächen
defekte und des Glanzes geprüft.
Es wurde eine 150 µm dicke Monofolie hergestellt, die als Hauptbestandteil PET
(Typ T94VV, Fa. KoSa, Deutschland), 0,2 Gew.-% Triclosan und 0,4 Gew.-%
Titandioxid (Anatas-Typ, Teilchendurchmesser 0,2 µm) und weiterhin 30,0 Gew.-%
des immanent bei der Folienproduktion anfallenden Eigenregenerates enthielt.
Das verwendete Titandioxid (Fa. Sachtleben, Deutschland) wurde in Form eines
Masterbatches zugegeben, das neben PET 70.000 ppm Titandioxid enthielt.
Das Triclosan wurde in Form eines Masterbatches zugegeben, das neben PET
(Typ T 94VV) 10,0 Gew.-% Triclosan enthielt.
Das PET, aus dem die gedeckt eingefärbte Folie und das jeweilige Masterbatch
hergestellt wurden, hatte eine Standardviskosität SV (DCE) von 1050, der DEG-
Gehalt lag bei 1,8 Gew.-%.
Nach der Extrusion wurde die Folie mittels "Reverse gravure-roll coating"-Verfahren
mit einer wäßrigen Dispersion beidseitig beschichtet. Die Dispersion enthielt neben
Wasser 3,0 Gew.-% hydrophilischen Polyester (5-Na-sulfoisophthalsäurehaltiger
PET/IPA-Polyester, SP 41, Ticona, USA), 0,10 Gew.-% kolloidales Siliziumdioxid
(®Nalco 1060, Deutsche Nalco Chemie, Deutschland) als Antiblockmittel sowie
0,10 Gew.-% Ammoniumcarbonat (Merck, Deutschland) als pH-Puffer. Das
Naßantragsgewicht beträgt 1,5 g/m2 pro beschichtete Seite. Nach der Trocknung
lag die berechnete Dicke der Beschichtung bei 50 nm.
Analog Beispiel 1 wurde eine 150 µm dicke, amorphe Monofolie hergestellt. Im
Unterschied zu Beispiel 1 enthielt die Folie zusätzlich 0,6 Gew.-% des UV-
Stabilisators 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxyphenol (®Tinuvin 1577
der Firma Ciba-Geigy).
Der UV-Stabilisator wurde in Form eines 20 Gew.-%igen Masterbatches zuge
geben. Tinuvin 1577 hat einen Schmelzpunkt von 149°C und ist bis ca. 330°C ther
misch stabil.
Es wurde eine 150 µm dicke, coextrudierte A-B-A-Folie hergestellt.
Die 130 µm dicke Basisschicht B enthielt als Hauptbestandteil PET gemäß
Beispiel 1, 7,0 Gew.-% Titandioxid, 0,1 Gew.-% Hydrolysestabilisator und 2,0 Gew.-%
Flammschutzmittel. Die Schicht enthielt weiterhin 30,0 Gew.-% des
immanent bei der Folienproduktion anfallenden Eigenregenerates.
Die beiden 10 µm dicken Deckschichten enthielten neben PET 0,7 Gew.-%
Triclosan und 0,1 Gew.-% ®Sylobloc 44H (Fa. Grace, Deutschland) als Antiblock
mittel.
Das Triclosan wurde in Form eines Masterbatches zugegeben, das neben PET
10,0 Gew.-% Triclosan enthielt.
Das Titandioxid wurde in Form eines Masterbatches zudosiert, das neben PET
50,0 Gew.-% Titandioxid (Anatas-Typ, Teilchengröße 0,2 µm, Fa. Sachtleben,
Deutschland) enthielt.
Zwecks homogener Verteilung wurde das Sylobloc, das im PET nicht löslich ist,
beim Rohstoffhersteller in das PET eingearbeitet.
Der Hydrolysestabilisator und das Flammschutzmittel wurden in Form eines
Masterbatches zudosiert. Das Masterbatch setzte sich aus 20,0 Gew.-%
Flammschutzmittel, 1,0 Gew.-% Hydrolysestabilisator und 79,0 Gew.-% PET
zusammen.
Bei dem Hydolysestabilisator handelt es sich um Pentaerylthrityl-tetrakis-3-(3,5-di
tert.-butyl-4-hydroxylphenyl)-propionat, das Flammschutzmittel ist die organische
Phosphorverbindung Dimethyl-methylphosphonat.
Analog Beispiel 3 wurde eine 150 µm dicke A-B-A-Folie hergestellt. Im Unterschied
zu Beispiel 3 wurde die Folie nach der Extrusion analog zu Beispiel 1 beidseitig
beschichtet.
Es wurde eine 150 µm dicke, coextrudierte, siegelfähige A-B-C-Folie hergestellt.
Die 130 µm dicke Basisschicht B enthielt als Hauptbestandteil PET gemäß
Beispiel 1, 0,5 Gew.-% Titandioxid (Rutil-Typ, 0,2 µm Teilchendurchmesser, Fa.
Kerr McGee), 0,2 Gew.-% Triclosan sowie 30,0 Gew.-% des immanent bei der
Folienproduktion anfallenden Eigenregenerates.
Das Titandioxid wurde zwecks homogener Verteilung direkt beim Rohstoffhersteller
zudosiert.
Für die 10 µm dicke siegelfähige Deckschicht A wurde als Thermoplast ein
Copolyester aus 78 Mol.-% Ethylenterephthalat und 22 mol-% Ethylenisophthalat
verwendet (hergestellt über das Umesterungsverfahren mit Mn als Umesterungs
katalysator, Mn-Konzentration: 100 ppm).
Sie enthielt weiterhin 3,0 Gew.-% eines Masterbatches aus 97,75 Gew.-%
Copolyester und 1,0 Gew.-% Sylobloc 44H (synthetisches SiO2 der Fa. Grace)
und 1,25 Gew.-% ®Aerosil TT 600 (pyrogenes SiO2 der Fa. Degussa).
Die 10 µm dicke Deckschicht C enthielt neben PET 0,7 Gew.-% Triclosan sowie
3,0 Gew.-% eines Masterbatches aus 97,75 Gew.-% PET und 1,0 Gew.-%
Sylobloc 44H und 1,25 Gew.-% Aerosil TT 600 als Antiblockmittel.
Das Triclosan wurde jeweils in Form eines Masterbatches zugegeben, das neben
PET 10,0 Gew.-% Triclosan enthielt.
Es wurde analog zu Beispiel 5 eine 150 µm dicke, coextrudierte, siegelfähige A-B-
C-Folie hergestellt. Im Unterschied zu Beispiel 5 wurde die nicht siegelfähige
Deckschicht C nach der Extrusion analog zu Beispiel 1 einseitig beschichtet.
Analog Beispiel 6 wurde eine 150 µm dicke A-B-C-Folie hergestellt, die auf der
Deckschicht C zusätzlich mit dem Haftvermittler SP41 beschichtet ist.
Im Unterschied zu Beispiel 6 enthielt die beschichtete Folie kein Titandioxid,
sondern 1,0 Gew.-% C. I. Pigmentblau 28 (CoAl2O4 Spinell, Kobaltblau, Degussa,
Deutschland), das direkt beim Rohstoffhersteller in das PET eingearbeitet wurde.
Analog Beispiel 7 wurde eine 150 µm dicke A-B-C-Folie hergestellt. Im Gegensatz
zu Beispiel 7 ist die Folie unbeschichtet.
Die Folie wurde auf der Deckschicht C coronabehandelt. Die Intensität wurde so
gewählt, daß die Oberflächenspannung bei < 45 mN/m lag.
Analog Beispiel 2 wurde eine 150 µm dicke Monofolie hergestellt, die 0,4 Gew.-%
Titandioxid enthielt und die mit 0,2 Gew.-% Triclosan antimikrobiell ausgerüstet ist,
das in Form eines 10 Gew.-%igen Masterbatches zudosiert wurde.
Das verwendete Titandioxid (Anatas-Typ, Fa. Sachtleben, Deutschland) wurde in
Form eines Masterbatches zugegeben, das neben PET 70.000 ppm Titandioxid
enthielt.
Die Folie enthielt ferner 0,6 Gew.-% des UV-Stabilisators gemäß den Angaben
aus Beispiel 2 und 0,1 Gew.-% Hydrolysestabilisator und 2,0 Gew.-% Flamm
schutzmittel gemäß den Angaben aus Beispiel 3.
Nach der Extrusion wurde die Folie analog zu Beispiel 1 beidseitig beschichtet.
Es wurde eine 150 µm dicke, coextrudierte A-B-C-Folie hergestellt.
Die Rezeptur der 130 µm dicken Basisschicht B entspricht der Rezeptur der
Monofolie aus Beispiel 9, sie enthielt also neben PET Titandioxid, Triclosan, einen
UV-Stabilisator, ein Flammschutzmittel und einen Hydrolysestabilisator.
Die Rezepturen der 10 µm dicken Deckschichten A und C entsprechen den
Rezepturen aus Beispiel 5.
Analog zu Beispiel 9 ist die Deckschicht C mit dem Haftvermittler SP41
beschichtet.
Analog zu Beispiel 1 wurde eine 150 µm dicke Monofolie hergestellt. Im
Gegensatz zu Beispiel 1 enthielt die Folie kein Triclosan, ist also nicht antimikro
biell ausgerüstet. Die Folie wurde analog zu Beispiel 1 beidseitig beschichtet.
Die Eigenschaften der hergestellten Folien sind aus der nachstehenden Tabelle
zu entnehmen.
Claims (18)
1. Amorphe, gedeckt eingefärbte, antimikrobiell ausgerüstete Folie mit einer
Stärke im Bereich von 30 bis 1000 µm gemäß der Hauptanmeldung DE 101 . . . . .
(interne Nr. 01/008MFE), die als Hauptbestandteil einen kristallisierbaren
Thermoplasten enthält, und zusätzlich als antimikrobielle Komponente 2,4,4'-
Trichlor-2'-hydroxy-diphenylether ("Triclosan") allein oder eine Mischung aus
Triclosan und anderen antimikrobiellen Substanzen sowie mindestens ein
farbgebendes Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens
einer weiteren Funktionalität versehen ist.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kristallisierte
Thermoplast ein Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylen
naphthalat, bibenzolmodifiziertes Polyethylenterephthalat oder Mischungen daraus,
vorzugsweise Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat oder bibenzolmodifi
ziertes Polyethylenterephthalat ist.
3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon
zentration des Triclosan im Bereich von 0,005 bis 10,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,01
bis 5 Gew-.%, bezogen auf das Gewicht des kristallisierbaren Thermoplasten, liegt.
4. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die anderen antimikrobiellen Substanzen 10,10'-Oxy-bisphenoxarsin,
N-(Trihalogenmethylthio)-phthalimid, Diphenylantimon-2-ethylhexanoat, Kupfer-8-
hydroxychinolin, Tributylzinnoxid und dessen Derivate sowie Derivate halogenierter
Diphenyletherverbindungen sind.
5. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das farbgebende Pigment in einer Konzentration im Bereich
von 0,2 bis 40,0 Gew.-%, vorzugsweise von 0,3 bis 25,0 Gew.-%, insbesondere
1,0 bis 25,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Thermoplasten, enthalten ist.
6. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß als farbgebende Pigmente anorganische Weiß- und
Schwarzpigmente sowie anorganische oder organische Buntpigmente enthalten
sind.
7. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie mit einem Flammschutzmittel und/oder mit UV-
Stabilisatoren ausgerüstet ist und/oder mit einem löslichen Farbstoff eingefärbt ist
und/oder siegelfähig ist und/oder auf einer oder beiden Oberflächen beschichtet ist
und/oder auf einer oder beiden Seiten coronabehandelt ist.
8. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Konzentration des UV-Absorbers im Bereich von 0,01 bis
5,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-%, die Konzentration des Flammschutz
mittels im Bereich von 0,5 bis 30,0 Gew.-%, vorzugsweise von 1,0 bis
20,0 Gew.-% und die Konzentration des löslichen Farbstoffs im Bereich von 0,01
bis 20,0 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 10,0 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des kristallisierbaren Thermoplasten, liegt.
9. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die UV-Absorber als 2-Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxybenzo
triazole, nickelorganische Verbindungen, Salicylsäureester, Zimtsäureester-Deri
vate, Resorcinmonobenzoate, Oxalsäureanilide, Hydroxybenzoesäureester,
sterisch gehinderte Amine und Triazine, vorzugsweise 2-Hydroxybenzotriazole und
Triazine und insbesondere 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxy-phenol
oder 2,2'-Methylen-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3,-tetramethylbutyl)-phenol
vorliegen.
10. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Flammschutzmittel organische Phosphorverbindungen, vorzugs
weise Carboxyphosphinsäuren, deren Anhydride und Dimethyl-methylphosphonat
enthält.
11. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Hydrolysestabilisator in Form von phenolischen Stabilisatoren,
Alkali-/Erdalkalistearaten und/oder Alkali-/Erdalkalicarbonaten in einer Menge von
0,01 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise phenolische Stabilisatoren 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, enthalten ist.
12. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Regenerat eingesetzt wird.
13. Verfahren zur Herstellung einer amorphen, gedeckt eingefärbten,
antimikrobiell ausgerüsteten, Folie gemäß der Hauptanmeldung DE 101 . . . . .
(interne Nr. 01/008MFE) mit weiteren Funktionalitäten aus einem kristallisierbaren
Thermoplasten mit einer Stärke im Bereich von 30 bis 1000 µm, dadurch
gekennzeichnet, daß ein kristallisierbarer Thermoplast mit einer antimikrobiellen
Substanz, mindestens einem farbgebenden Pigment und weiteren, eine
Funktionalität verleihenden Substanzen nach einem Extrusionsverfahren zu einem
flachen Schmelzefilm ausgeformt, mit Hilfe einer Kühlwalze abgeschreckt und als
weitgehend amorphe Folie verfestigt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie
beschichtet und/oder mit mindestens einer Siegelschicht ausgerüstet und/oder
coronabehandelt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
antimikrobielle Substanz in Form von 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxy-diphenylether
("Triclosan") allein oder einer Mischung aus Triclosan und anderen antimikrobiellen
Substanzen sowie die weiteren Substanzen bei der Folienherstellung in den
Extruder zudosiert werden, wobei die Zugabe über die Masterbatch-Technologie
bevorzugt ist.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß im Masterbatch neben dem Thermoplast 0,4 bis 30,0 Gew.-%,
vorzugsweise 0,8 bis 15,0 Gew.-% der antimikrobiellen Substanz
enthalten ist, wobei die Summe der Bestandteile stets 100 Gew.-% beträgt.
17. Verwendung der Folie nach einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 12 für die
Anwendung im Innen- und Außenbereich.
18. Verwendung nach Anspruch 17 als Kaschiermedium, im medizinischen
Bereich, als Verpackungsfolie, im Entsorgungsbereich und Umweltschutz.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001101904 DE10101904A1 (de) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Amorphe, gedeckt eingefärbte, antimikrobiell ausgerüstete Folie aus einem kristallisierbaren Thermoplast, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
PCT/EP2002/000084 WO2002057348A2 (de) | 2001-01-17 | 2002-01-08 | Amorphe, gedeck eingefärbte, antimikrobiell ausgerüstete folie aus einem kristalisierbaren thermoplasten, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001101904 DE10101904A1 (de) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Amorphe, gedeckt eingefärbte, antimikrobiell ausgerüstete Folie aus einem kristallisierbaren Thermoplast, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10101906A1 true DE10101906A1 (de) | 2002-09-26 |
Family
ID=7670822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001101906 Ceased DE10101906A1 (de) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Amorphe, gedeckt eingefärbte, antimikrobiell ausgerüstete Folie aus einem kristallisierbaren Thermoplast mit zusätzlicher Funktionalität, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10101906A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012100760A1 (en) | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Invos, Spol. S R. O. | Hygienic cover with antimicrobial outer surface and method of its manufacture |
-
2001
- 2001-01-17 DE DE2001101906 patent/DE10101906A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012100760A1 (en) | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Invos, Spol. S R. O. | Hygienic cover with antimicrobial outer surface and method of its manufacture |
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