DE1948482A1

DE1948482A1 - Biegebestaendiger Polyesterfilm

Info

Publication number: DE1948482A1
Application number: DE19691948482
Authority: DE
Inventors: Sevenich Robert John
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1968-09-23
Filing date: 1969-09-22
Publication date: 1970-04-09
Also published as: BE739187A; US3579609A; NL6913914A; DE1948482B2; BR6912607D0; GB1291867A; CA924859A; LU59484A1; FR2018655A1

Description

M 2695

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, V.St.A.

Biegebeständiger Polyesterfilm

Die Erfindung betrifft einen modifizierten, biaxial orientierten Polyäthylenterephthalatfilm mit überlegener Biegebeständigkeit.-

Seit seiner ersten Entwicklung hat Polyäthylenterephthalat in zunehmendem Masse Verwendung gefunden. Ein aus diesem Material hergestellter biaxial orientierter Film ist fest» biegsam und brauchbar für elektrische Isolierungen und als Unterlagematerial für druckempfindliche Klebebänder, magnetische Aufzeichnungsbänder und zahlreiche weitere Produkte. Wegen ihrer Festigkeit und Biegsamkeit über einen weiten Temperaturbereich sind solche Filme auch verbreitet als Verpackungsmaterialien verwendet worden. Säckchen oder Beutel können hergestellt werden, indem man die eine Seite eines Filma mit einem wärmeaktivlerbaren Klebemittel beschichtet, die mit dem Klebemittel überzogenen Oberflächen von zwei daraus zugeschnittenen Stücken In übereinanderlagernd© Berührung bringt und drei der Kanten

ÖÖtSiS/151! :

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durch Wärme versiegelt· Flüssigkeiten, z.B. Motoröl, Heizöl, Wasser, Säuren, Nahrungsmittelprodukte usw., können in solche Beutel eingebracht werden, wonach die noch offen gebliebene Kante verschlossen wird; somit steht eine Möglichkeit für eine dicht schliessende Verpackung mit leichtem Gewicht zur Verfügung. Wenn solche Verpackungen Jedoch über weite Entfernungen transportiert werden, ergibt sich durch das wiederholte Biegen des Films ungünstigerweise eine Neigung zum Hissigwerden, was schliesslich zum ^ersagen der Verpackung führt·

Eine Möglichkeit zur Bestimmung der irergleiehsweisen Biege bestand igke it von Filmen besteht darin* dass man - wie oben beschrieben - Beutel herstellt, diese mit einem Elektrolyten füllt und sie dann in einen anderen Elektrolyten eintaucht. Eine Elektrode wird dann in den Inhalt des Beutels eingeführt, wobei sie* aus dem Beutel herausragt, und eine weitere Elektrode wird in das Bad eingeführt, wobei sie in gleicher Weise daraus hervorragt;eine Batterie und ein Anzeige- oder Aufzeichnungsgerät werden dann zwischen die beiden heraus ragenden Teile der Elektroden geschaltet. Nachdem die Anordnung in der beschriebenen Weise aufgebaut worden ist, wird der Beutel wiederholt gebogen, wobei durch den Stromkreis ein Strom fliesst, wenn durch das Biegen Risse erzeugt worden sind* Beutel, die aus biaxial orientierten PolyäöQTlenterephthalatfilmen hergestellt sind, versagten typiscsherweise nach 2-9 Minuten, wenn sie diesem Test unterworfen wurden*

Ein "GeIbQ-Flextester* ( im Handel erhältlich von Testing Mascha, ■ nes. Ine,s unter der Hanäelsbezeiehmiiag ¹¹TMI 3l-5ⁿ ) kann ebenfalls "verwendet* werden, um die Biegeöeständigkeit eines Films zu, ermitteliu In dieser Vorriohtang werden zwei entgegengesetzt© Seiten- eiaes; Blattes von-etwa" 22_#f a 30,5 cm aus dem Film-"unter eines Sefelgttc&es in Kais.te-SM*lfante -Berührung.gebracht«. ".-■

ä&m SQhlsm&lms wird* dasa ■ zwischen äexi Teilen von l,©ffemlgaa "Klemseii. "gefasst$ die. in einem Abstand-von .etwa" ^: -

- 3 - M 2695 ·

25,1 cm angeordnet sind· Während das eine Klemmenpaar feststehend angeordnet bleibt, bewegt sich das entgegengesetzte Klem- ' menpaar gleichzeitig um etwa 11,4 cm auf die feststehenden Klemmen zu, dreht sich um 5%0° und kehrt auf seine Ausgangsstellung zurück. Dieser Vorgang wird mit einer Geschwindigkeit von 2000 Mal pro Stunde wiederholt. Die sich dabei ergebende Biegung verursacht die Bildung von Kadellöchern in dem Film« Nach einer Stunde wird der Film aus üem Versuehsgerät entfernt, in Berührung mit einem Löschblatt gebracht und eine dünne Schicht eines wasserlöslichen Farbstoffes wird über die freiliegende Oberfläche und durch jedes/gegen das Löschblatt gedrückt, wobei Farbstoff lecken auf dem Löschblatt gebildet werden. Die Anzahl der Farbflecken wird dann gezählt, wobei niedrige Werte eine überlegene Biegebeständigkeit anzeigen. Die biaxial orientierten 8tandard-PoIyester-Filrae entwickeln bei diesem Versuch etwa 85 Nadellöcher

2
pro 1000 cm .

Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung schlägt einen modifizierten Polyäthy-* lenterephthalatfilm vor, welcher die wünschenswerten physikalischen Eigenschaften der unmodlfizlerten Filme beibehält. Zusätzlich zeigt jedoch der erfindungsgemässe Film eine aussergewöhnliche Fähigkeit,, wiederholtem Biegen ohne Versagen zu widerstehen; d.h., ein Film, der gemäss der Erfindung hergestellt worden ist, widersteht dem Biegen etwa 100 Mal solange wie ein nicht modifizierter Film. Es ist daher ersichtlich, dass ein erfindungsgemäss hergestellter Polyääiylenterephthalatfilm einen vollständig neuen Anwendungsbereich erschliesst, indem er zum Verpacken von Fruchtsäften, Pflanzenölen, leicht verderblichen Nahrungsmitteln wie Fleischscheiben, Käse usw. sowie von vielen anderen Waren, die leicht beschädigt werden können, wenn die sie enthaltende Verpackung Risse entwickelt, durch die der Inhalt entweder entweichen oder verunreinigt werden kann, geeignet ist.

009S15/1877

■ - 4 - M 2695;

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden kleinere Mengen an schmelzbaren, wärmestabilen Homopolymerisaten oder Mischpolymerisaten von Monoalky!olefinen mit dem PolyathylenterephtaShdatpolymerisat vor dem Strangpressen vermischt· Nur 2 % des Zusatzpolymerisates reichen aus, um eine mehrfache Verbesserung der Lebensdauer in Bezug auf die Biegebeständigkeit zu erzielen. Die obere Grenze des Zusatzes wird im allgemeinen ermittelt, indem man das erforderliche Austnass der Biegebeständigkeit gegen die Verminderung der Zugfestigkeit oder die Erniedrigung des Schmelzpunktes abwägt« Allgemein gesprochen, scheint kein

besonderer Vorteil darin zu liegen, dass man mehr als etwa 15 % Olefinpolymerisat zusetzt, obgleich die Vorteile der Erfindung sogar auch mit grösseren Mengen, z.B. bis zu 40 % oder darüber, realisiert werden können.

Die Bezeichnung "schmelzbar" im vorhergehenden Absatz schliesst starre Polymerisate wie Polytetrafluoräthylen aus. In gleicher Weise schliesst die Bezeichnung "wärmestabil¹¹ Polymerisate wie Polyvinylchlorid aus, welches sich zersetzt, wenn es den geringfügig erhöhten Temperaturen unterworfen wird, bei denen PoIyäthylenterephthaiat schmilzt.

Wenn man Filme, die aus den Polyester-Polyolefin-Polymerisatgemischen hergestellt sind, unter dem Elektronenmikroskop untersucht, findet man, dass sie aus länglichen Kügelchen bestehen, die in dejn Polyester eingebettet sind. Die Dicke der Kügelchen liegt im Bereich von 0,1 bis 0,5 Ai₉ und die Breiten- und Längenabmessungen liegen im Bereich von 0,25 bis 6,5 M oder höher. Um die Plättchen herum sind keine Hohlräume zu beobachten, was eine etwas überraschende Tatsache darstellt in Anbetracht der Unverträglichkeit der Polyester- und Polyolef inpolymer isa te, die durch die Tatsache belegt wird, dass die beiden Polymerisate sich in zwei unterschiedliche Sohiohten auftrennen, wenn man sie in einem Reagenzglas schmilzt. Ein Polyesterpolymerisat, das zu einem Film verarbeitet werden soll, enthält üblicherweise kleine

00981 S/ 187 7

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Teilchen eines anorganischen "Gleitmittels", um das Abwickeln von der Rolle zu erleichtern, eine Blockierung zu verhindern und die Handhabung andJweitig zu erleichtern. Diese anorganischen Einschlüsse neigen dazu, kleinere Veränderungen der Dicke ( caliper ) des daraus hergestellten Films zu verändern, d.h. . desjenigen Q,ualitätsmerkmals, das bei der Herstellung von Produkten wie Videobändern, besonders ungünstig ins Gewicht fällt, wo häufig "Ausfälle" auftreten. Erfindungsgemäss hergestellte biaxial orientierte Filme, bei denen jegliche anorganische Gleitmittel fortgelassen werden, besitzen daher eine gleichmässigere Dicke als Filme, die die Üblichen anorganischen Gleitmittel enthalten. Daraus ergibt sich, das magnetische Aufzeichnungsbänder und andere Filmprodukte, die daraus hergestellt sind, nicht nur schwerwiegenderen Belastungen und Biegevorgängen unterworfen werden können, sondern auch mit geringerem Abfall hergestellt und ohne oder mit nur geringen Nachteilen, wie Kratzern, Festhaften oder Blockieren, angewendet werden können. Zu diesem Zweck sind bereits 0,25 % des Olefinpolymerisates als Zusatz wirksam.

Die Erfindung wird weiterhin mit Bezug auf die folgenden Ausführungsbeispiele^ die die Erfindung jedoch nicht beschränken sollen, erläutert; sämtliche angegebenen Teile beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders vermerkt.

Beispiel 1

In einem Reaktionsgefäse aus rostfreiem Stahl* ö*s mit einer Destillationskolonne und einem Rührer ausgestattet war, wurden 62 Teile Dimethylterephthalat mit 44 Teilen Athylenglykol umgeeatert, und zwar in Gegenwart von 0,018 % Ziisk»aefc*t «sä 0,025 % Antimontrioxid. Nach der Entfernung des während der Uauetsung gebildeten Methanol* wurde iS&s Reale ti onagemisoh «ährendi ?£ Minuten auf 250° 0 erhitzt^ wonach 95 % des the or exi« oh en Ubereohu*- *·· an Äthylenglyltol abdeetilllert und gesammelt worden waren.

BAD ORIGINAL

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Das Gefäss wurde dann geöffnet, und ein verzweigtes Polyäthylen mit einer Dichte von 0,918, einem mittleren Schmelzindex von 3,5 und einem mittleren Miblekulargewicht von 20000 ( im Handel erhältlich von Union Carbide unter der Handelsbezeichnung ^UPFD33OO" ) wurde hinzugegeben, wonach das Gefäss erneut verschlossen und der Inhalt 5 bis 10 Minuten lang gerührt wurde, während mit einem inerten Gas gespült wurde. Ein Vakuum wurde -langsam angelegt, während das V or polymerisat rasch gerührt und allmählich auf 280° G erhitzt wurde. Das Erwärmen und Rühren wurde eine Stunde lang fortgesetzt, nachdem ein Druck von 0,5 nun Hg erhalten worden war. Das flüssige Polymerisatgemisch wurde aus dem Gefäss entfernt, abkühlen gelassen und dann für das nachfolgende Strangpressen in kleine Stückchen zerbrochen.

In dieser Weise wurde eine Reihe von Polymerisatgemischen aus Polyalkylenterephthalat mit verschiedenen Mengen an. verzweigtem Polyäthylen hergestellt· Jedes der so hergestellten Gemische wurde verpresst, biaxial orientiert, ( unter Verwendung eines Reckungsverhältnisses von J : 1 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung ) bis zu einer Dicke von 13 /U unddann auf einen 51 M dicken Film aus Polyäthylen mit niedriger Dichte unter Verwendung des Schichtstoffherstellungsverfahrens, das in den USA-Patentschriften 3 l88 265 und- 3 188 266 beschrieben ist, aufgebracht« Aus Jedem der erhaltenen Schichtstoffe wurden dann Beutel hergestellt, Indem Fläehen von etwa 14 χ 20 om zugeschnitten wurden ^ die Polyäthylenoberflächen in Deekungsanordnung gebracht wurden und bei l8o C und 2 β kg/era in einem 1,25 era breiten Streifen umdie eine 14- cn lange Seite und die beiden 20 cm langen Selten versiegelt wurde« In jeden Beutel wurden dann 300 asl 0,02n HCi gegossen, wonach der Beutel entlang der offenen I^ oü langen Seite gefasst und in einen Tank, der bis zu einer TteT.m Yozi-'etHft.-^*^- om 0,01η HCl .enthielt, gebraoht« wobei "die ■yeis»öhie»aen©; Ä- ob lange Seite am .'Beutele auf dem Boden de® ■■

φρφΐ&*Ζίχ& andere -. ■.

. öe-n; Beutet -,eisgofütePta" wobei-diese «us.des» offenen Se.i-te "des·

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Beutels herausragte· Die beiden heraus ragenden Teile der Elektroden wurden durch eine Batterie und ein kontinuierlich auf- ' zeichnendes Amperemeter verbunden. Der Beutel wurde dann wiederholt um etwa 3,8 cm vom Boden des Tanks angehoben und wieder zu seiner Ausgangsstellung gesenkt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 100 Mal pro Minute, wobei der Beutel abwechselnd auf dem Boden des Tanks ruhte und vollständig von ihm abgehoben wurde. Als Versagen wurde angesehen, wenn die Leitfähigkeit, die von dem Amperemeter aufgezeichnet wurde, 20 Mikroampere be trug· '

Die Ergebnisse der Biegeversuche für Polyäthylenterephthalatfilme, die unterschiedliehe Mengen an Polyäthylen enthielten und gemäss diesem Beispiel hergestellt' wurden, sind in der Tabelle aufgeführt, wobei jeder Wert einen Durchschnitt von 10 Proben darstellt*

Gew.-# Polyäthylen Zeit bis zum Versagen (min)

0 (Kontrolle)	9
12	38
16	208
25	44.
32	54

Die obigen Werte zeigen, dass, obgleich der Zusatz von 25 % oder mehr Polyäthylen die Beständigkeit gegen Rissebildung durch Biegen gegenüber unmodifiziertem Polyes terfilm um einen Faktor von 5 oder 6 erhöht, die Ergebnisse denjenigen vergleichbar sind, die man mit einem Zusatz von 12 % Polyäthylen erhält.

Die erhöhte Menge an zugesetztem Polyäthylen trägt in drastischer Welse zu der Verlängerung der Lebensdauer im Hinblick auf das Biegen des Polymerisatgemisches bei. Mit zunehmender Konzentration

: ■-·· 009815/1877

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an Polyäthylen nimmt jedoch die Zugfähigkeit langsam ab. überraschenderweise kann festgestellt werden, dass die Zugfestigkeitseigenschaften erheblich langsamer abnehmen, als nach der Erhöhung der Biege-Lebensdauer zu vermuten wäre. Biaxial orientierte Filme, die aus Polyester-Polyäthylen-Gemischen mit 5 bis 20 Gew.-# Polyäthylen hergestellt sind, ergeben eine aussergewöhnlich gute Kombination von hoher Zugfestigkeit mit hoher Biegsamkeit, wobei das Optimum anscheinend ein Gemisch mit 16 % Polyäthylen ist. Oberhalb der Polymerisatzusatzhöhe von 16 % lässt sich der Film nur schwierig auf dasselbe Reckungsverhältnis orientieren, wobei .er scheinbar zu stark orientiert wird, und die Biegsamkeit tatsächlich geschwächt und vermindert wird.

Die Arbeitsweise des Vermischens im Kessel macht ein maximales Ausmass des Vermischens der unterschiedlichen Polymerisate notwendig, sie kann jedoch mit einem minimalen Aufwand an Ausrüstung durchgeführt werden. Jedoch stellen das "Festhalten" in den Vertiefungen des Kessels und die langen Reinigungszeiten, die zur Entfernung von zwei unterschiedlichen Polymerisaten aus derselben Vorrichtung erforderlich sind, deutliche Nachteile dar.

Polyolefin-Polyester-Gemische, die zur Herstellung von Filmen verwendet werden sollen, können alternativ auch hergestellt werden, indem man Polyäthylenterephthalatpolymerisate zu kleinen Stückchen vermahlt, Olef inpolymerlsatpellets hinzufügt, und das Gemisch rührt, schüttelt oder anderweitig bewegt, um eine gleichmassige Dispersion zu erzielen. Das Gemisch wird dann getrocknet, um jegliches aus der Atmosphäre aufgenommenes Wasser zu entfernen, zu einem Film verpresst, und der Film wird.dann biaxial orientiert. Gemische, die relativ grosse Mengen an Olefinpolymerisat enthalten (z.B. 30 # ), können auf diese Weise leichter als durch direktes Hinzufügen des Olefinpolymerisates zu dem das Polyäthylenterephthalat enthaltenden Kessel, dem das notwendige Faeungsvermögen fehlen mag, hergestellt werden.

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Das Hauptmerkmal hinsichtlich der Auswahl eines Polymerisates zur Vermischung mit dem Polyester ist die Stabilität des Polymerisates bei der Verpressungstemperatür des Polyäthylenterephthalate · Die Atmosphäre innerhalb der Strangpresse ist im wesentlichen inert, sodass kurze Verweilzeiten bei den meisten Polymerisaten keinen Abbau verursachen. Polyvinylchlorid ist ein Beispiel für ein Zusatzpolymerisat, das sich bei erhöhten Temperaturen leicht zersetzt, wobei gasförmige Nebenprodukte abgespalten werden. Dieses Material ist zur gemeinsamen Verpressung mit dem Polyester ungeeignet.

Selbst bei niedrigen Temperaturen, die denjenigen, die beim Lagern und Transportleren von Nahrungsmitteln oder MoL^kereiprodukten angewendet werden, vergleichbar sind, ist die Beständigkeit der Polymerisatgemisoh-Filme gegen das Rissigwerden durch Biegen derjenigen der Polyester-Kontrollprobe aus der Grundmasse bei Raumtemperatur weit überlegen, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht:

Mit dem Polyalkylen terephthalat vermischte Gew.-# Polyäthylen	(Schichtstoff aus 100 % Polyester und Polyäthylen)	Temperatur	C	Zelt bis zum Versagen (min)
0	It : "	25°	C	9
0	Schichtstoff aus dem Polyraerisatgemisch- Pilja und Polyäthylen	-26°	C	S
16	IJ Il	25°	C	208
16	M »	+ 4°	0	104
16	it a	-10°	C	46
16	-26°	11.2

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Beispiel 2

Gemäss der in dem vorstehenden Beispiel beschriebenen Arbeitsweise wurden 16 % verzweigtes Polyäthylen mit einer Dichte von 0,918 und einem Schmelzindex von 0,7 ( im Handel erhältlich von Union Carbide unter der Handelsbezeichnung ¹¹DFD 5500" ) mit Po lyä thy lentereph tha la t vermischt. Ein mit Polyäthylen modifizierter Polyesterfilm wurde dann wie indem vorstehenden Beispiel hergestellt. Als er der dort beschriebenen Prüfung unterworfen wurde, ergab sich eine Biegebeständigkeit von 85 Minuten bei Raumtemperatur.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise von Beispiel 2 wurde unter Verwendung eines Polyäthylens mit einer Dichte von 0,935 und einem Schraelzindex von 1,6 ( im Handel erhältlich von Gulf Oil Corpo»tion unter der Bezeichnung ¹¹GuIf 2504" ) wiederholt. Die Biegebeständigkeit des Produktes betrug II6 Minuten.

Beispiel k

Verschiedene Gemische aus Polyalkylenterephthalat und Polytetramethylenoxid mit Hydroxylendgruppen ( im Handel erhältlich von Quaker Oats Company unter dem eingetragenen Warenzeichen "Polymeg" ) wurden in der in dem vorstehenden Beispiel beschriebenen Weise hergestellt und bewertet» Die Ergebnisse sind im fönenden aufgeführt:

Zusa tzpolymerlsa t Biegebeständigkeit

Molekular-

gewicht % f min. ) - , \ -

-.■■-■ . " ■' 37 ' ■

200

3000	8
3000	12
3Q00	16
1500	12

M 2695

Beispiel 5

Verschiedene Gemische aus Polyalkylenterephthalat und ataktischen Polypropylen (. im Handel erhältlich unter dem Handelsnamen
"Chevron 4091" ) wurden wie in den vorstehenden Beispielen hergestellt und bewertet. Die Ergebnisse sind unten aufgeführt:

% Polypropylen

8
12
16

Biegebeständigkeit (min)

24 29 54

Beispiel 6

Eine Reihe von Polyester:Polyäthylen-Gemischen wurde hergestellt. Die folgende Tabelle enthält einige der untersuchten Variablen:

Polyäthylen

5
7
8

11

12

14

100

Zeit bis zum Versagen * CmIn)

2-4 14 33 40 33 45

61

55 200*

Bruchdehnung	Zerreiss-
(*>'	festigkeit kg/cm
132	2580
152	2545
152	2225
122	2270
109	2115
112	2085
104	2070
100	1980
92	:.* I87O
61	I5OO
85	I72O
530	115

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. - 12 - M 2695-

* Gemäss dem zuvor beschriebenen Biegeversuch.

Diese Werte erläutern 4ie Wirkung höherer Gaben an Polyäthylen auf die physikalischen Eigenschaften des PolyesternIms. Eine Zugabe von 14 % Polyäthylen brachte eine 30 #ige Verminderung der physikalischen Eigenschaften. Aufgrund der erheblichen Unterschiede in den physikalischen Anforderungen an die Vielzahl von verpackten Produkten lässt sich keine allgemeingültige Richtlinie hinsichtlich der erwünschten Relation zwischen Zugfestigkeit, Dehnung und Biegsamkeit angeben» Verpackungen, die aus Filmen mit Zugfestigkeiten unterhalb des Bereiches von 700 bis 1050 kg/cm hergestellt sind, bieten nur geringfügige Vorteile gegenüber Folyolefin-Verpaekungen und wären für viele Anwendungszwecke, bei denen Verpackungsmaterialien mit hoher Festigkeit benötigt werden, unbrauchbar. Biaxial orientierte Filme, die aus PoIyester-Polyolefin-öemischen mit 5 bis 20 % Polyolefin hergestellt sind, haben sich für die meisten Verpackungszwecke, bei denen sowohl Zähigkeit als auch Biegsamkeit erforderlich sind, als am geeignetsten erwiesen.

Beispiel J

Gemische aus dem Polyester und Polybutylen ( im Handel erhältlich von der Petro-Tex Chemical Corporation unter der Bezeichnung "Butuf" ) wurden hergestellt, zu orientierten Filmen verarbeitet und dem zuvor beschriebenen Gelbo-Biegeversuch unterworfen. Die Ergebnisse sind unten aufgeführt:

Gew.-% Polybutylen Löcher nach 60 Minuten

■.."■■■■■■ ■■■-.■ - 2- ^{: :}

---·". - -. - - - pro 1000 cm

0 (Kontrolle) 85

&. ν- -,-' ■ . -.. .■■■■'■■■.■■■ ;■■ ν 25

12 1-2

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Beispiel 8

Eine Reihe von Polyester;Polyolefin-Gemischen wurde hergestellt, zu Filmen verarbeitet, biaxial orientiert und dem zuvor beschriebenen GeIbo-Biegeversuch unterworfen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst;

Polymerisatzusfttzstoff Löcher nach 60 Minuten

ρ % Art pro 1000 cm

0 (Kontrolle) 85

16 Polyäthylen 1-2

40 Polyäthylen 5

5 Polyäthylens Poly

propylen-Blockmischpolymerisat 9

9 Polypropylen 9

8 Polyallomerisat 8

(Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat, Strangpress-Güte, von Tenite Corp.)

30 Äthylen»Vinylacetat- 5

Mischpolymerisat

Obgleich eine Vielzahl von Polymerisatzusatzstoffen untersucht worden ist ( einschliesslieh Mylonarten, Polycarbonaten, Polystyrol, Polyolefinen, Fluorkohlenwasserstoffen usw.), haben nur die Polyolefine die oben erläuterte erheblich verbesserte Biegsamkeit verliehen. Viele Zusätze verleihen andere Vorzüge, setzen jedoch tatsächlich die Biegsamkeit herab. Es hat sich Jedoch als möglich erwiesen, zwei oder mehr Polymerisate (z.B. Polyäthylen und Polystyrol ) zu Polyethylenterephthalat hinzuzufügen, wodurch die elektrischen Eigenschaften mit dem einen Zusatzstoff und die Biegsamkeit mit einen zweiten Zusatzstoff verbessert werden können.

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Beispiel 9

Der durch Polyäthylen erzielte Vorteil hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber dem Rissigwerden beim Biegen kann auch mit Hilfe eines Gemisches von Polyäthylen und einer Nylon-Polyester -Mischung aufgezeigt werden:

% Zusatzstoff Polyäthylen Nylon 6

0
0
7

0 8 7

Löcher nach 60 Minuten

2 pro 1000 cm

85

95 1-2

Die Polymerisatart, die die Biegebeständigkeit von Polyäthylenterephthalat am wirksamsten erhöht, ist die allgemeine Klasse der Polyolefine. Die Gruppe besteht aus Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Poly-4-methylpenten und Polytetramethylenoxid. Variationen, wie z.B. Äthylen-Propylen-Blockmischpolymerisate, Polyallomerisate und Äthylen-Vinylacetat-Misehpolymerisate, haben sich als ebenso wirksam wie die Homopolymerisate erwiesen.

Aus den ermittelten Versuchsergebnissen geht hervor, dass ein Gemisch von > bis 20 % Polyolefin mit dem Polyester derjenige Bereich ist, der für eine optimale Beständigkeit gegen das Rissigwerden beim Biegen benötigt wird, Zusätze von nur 2 % ergeben ebenfalls einen deutlichen Vorteil, jedoch in geringerem Ausmass. Mengen oberhalb 20 % ergeben noch immer Werte, die um ein Mehrfaches besser als die Kontrollwerte sind, jedoch werden die guten physikalischen Eigenschaften der Polyester drastisch herabgesetzt. Tatsächlich zeigen die Versuchswerte für das Gemisch mit 40 % Polyäthylen eine Biegsamkeit, die den besten Gemischen in der Polyolefingruppe vergleichbar ist.

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Es wurde auch gefunden, dass der Zusatz von Olefinpolymerisaten zu Polyestern die elektrischen Eigenschaf ten der daraus herge- ' stellten Filme modifiziert« Die folgende Tabelle erläutert die Wirkung eines,Zusatzes von 10 % an verschiedenen Olefinpolymerisa ten:

Zugesetztes Olefinpolymerisat dielektrische Kon- Verlustfaktor

Art s tan te bei 105° C, -_Q2

λχ u 100-100 000 Hz *

xsjKi χυυ uuu πδ

	Polyäthylen (¹¹DFD" 3300)	3,75-3,55	__2j>°C	, 75°C	*»&?*
O	Polypropylen ("Chevron" 4091)	3,10-3,05	10	3,2	15
10	Polypropylen ("Chevron" 609I)	.3,25-3,15	10	2,8	10 1
10	Polybutylen	3,20-3,12	9,2	2,8	10
10		3,25-3,15	8	2,5	9,0
10	8,7	2,5	9,5

Es wird anerkannt, dass bereits Alkylolefinpolymerisate mit Polyestern vermischt worden sind, welche nachfolgend geformt.wurden; vgl. z.B. die USA-Pa tents ehr if ten 3 322 854; 3 359 3&4; und 3 36l 848. Es wird jedoch angenommen, dass vor dieser Erfindung noch keine biaxial orientierten Filme aus solchen Gemischen hergestellt worden sind und dass mit Sicherheit die bei solchen Filmen erzielte überraschend verbesserte Biegebeständigkeit bisher noch nicht erkannt worden ist.

- Patentansprüche -

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Claims

-16 .-. tt-26'95-

Pa tentansprüche j

Biaxial orientierter Film mit den kombinierten Eigenschaften der Festigkeit, Wärrnebeständigkeit und aussergewöhnliehen Biegebeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der Film aus einem visuell gleichförmigen Gemisch aus einem Hauptanteil an Polyäthylen terephthalatpolymerisat und einer wirksamen kleineren Menge eines festen, schmelzbaren, wärmestabilen Alkylolefinpolymerisates hergestellt ist, wobei das Olefinpolymerisat in dem gesamten Film in Form von einzelnen mikroskopischen Teilchen verteilt ist.
2. Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,'dass das Olefinpolymerisat in einer Menge von etwa 2 bis j50 % vorhanden ist.
3. Film nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Olefinpolymerisat Polyäthylen ist.
4. Film nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Olefinpolymerisat Poly te trame thy lenoxid ist.
5. Film nach einem der Ansprüche 1, 2, j5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mikroskopischen Teilchen in Form von Mikroplättchen vorliegen.

009815/1877

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6.· Verfahren zur Herstellung eines biaxial arien tier ten Films mit einer Zugfestigkeit von mindestens 1050 kg/cm , einer Biegebeständigkeit von mindestens 20 Minuten und einer Erweichungstemperatur von mindestens 220° C, dadurch gekennzeichnet, dass man eine kleinere Menge eines festen, schmelzbaren, wärmestabilen Polyolefins mit einer Hauptmenge an Polyäthylenterephthalat* vermischt, aus dem Gemisch einen Film formt und den Film biaxial orientiert, wobei das Polyolefin die Form von Mikroplattchen annimmt, die in dem gesamten Film verteilt sind.

Ei,/Br.

009015/1877