DE1948482B2 - Biegebeständige Polyesterfolien - Google Patents
Biegebeständige PolyesterfolienInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
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Description
Die Erfindung betrifft einen modifizierten, biaxial orientierten Polyäthylenterephthalatfilm mit überlegener
Biegebeständigkeit.
Seit seiner ersten Entwicklung hat Polyäthylenterephthalat in zunehmenden Maße Verwendung gefunden.
Eine aus diesem Material hergestellte biaxial orientierte Folie ist fest, biegsam und brauchbar für
elektrische Isolierungen, als Unterlagematerial für druckempfindliche Klebebänder, magnetische Aufzeichnungsbänder
und zahlreiche weitere Produkte. Wegen ihrer Festigkeit und Biegsamkeit über einen
weiten Temperaturbereich sind solche Folien auch verbreitet als Verpackungsmaterialien verwendet
worden. Säckchen oder Beutel können hergestellt werden, indem man die eine Seite einer Folie mit
einem wärmeaktivierenden Klebemittel beschichtet, die mit dem Klebemittel überzogenen Oberflächen
von zwei daraus zugeschnittenen Stücken in übereinanderlagernde Berührung bringt und drei der Kanten
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 Rissigwerden, was schließlich zum
Versagen der Verpackung führt.
Eine Möglichkeit zur Bestimmung der vergleichsweisen Biegebeständigkeit von Folien besteht darin,
daß man - wie oben beschrieben - Beutel herstellt, diese mit einem Elektrolyten füllt und sie dann in
einen anderen Elektrolyten einhängt. Eine Elektrode wird dann in den Inhalt des Beutels eingetaucht,
und eine weiter Elektrode wird in das Bad eingetaucht; eine Batterie und ein Anzeige- oder Aufzeichnungsgerät
werden darin zwischen die beiden 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 PoIyäthylenterephthalatfolien
hergestellt sind, versagten typischerweise nach 2-9 Minuten, wenn sie diesem
■*> Test unterworfen wurden.
Ein »Gelbo-Flextester« (im Handel erhältlich von
Testing Maschines, Inc., unter der Handelsbezeichnung »TMI 31-5«) kann ebenfalls verwendet werden,
um die Biegebeständigkeit einer Folie zu ermitteln.
ι» In dieser Vorrichtung werden zwei entgegengesetzte Seiten eines Folienstückes von etwa 22,9x30,5 cm
unter Bildung eines Schlauches in Kante-zu-Kante-Berührung gebracht. Jedes Ende des Schlauches wird
dann von kreisförmigen Klemmen gefaßt, die in einem
i") Abstand von etwa 23,1 cm angeordnet sind. Während
das eine Klemmenpaar feststehend angeordnet bleibt, bewegt sich das entgegengesetzte Klemmenpaargleichzeitig
um etwa 11,4 cm auf die feststehenden Klemmen zu, dreht sich um 540° und kehrt auf seine Aus-
>» gangsstellung zurück. Dieser Vorgang wird mit einer
Geschwindigkeit von 2000mal pro Stunde wiederholt. Die sich dabei ergebende Biegung verursacht die
Bildung von winzigen Löchern in der Folie. Nach einer Stunde wird die Folie aus dem Versuchsgerät
>■> entfernt, in Berührung mit einem Löschblatt gebracht,
und eine dünne Schicht eines wasserlöslichen Farbstoffes wird über die frei liegende Oberfläche und
durch jedes Loch gegen das Löschblatt gedruckt, wobei Farbstofffiecken auf dem Löschblatt gebildet
jo werden. Die Anzahl der Farbflecken wird dann gezählt,
wobei niedrige Werte eine überlegene Biegebeständigkeit anzeigen. Die biaxial orientierten Standard-Polyester-Folien
entwickeln bei diesem Versuch etwa 85 feine Löcher pro 1000 cm2.
Zusammenfassung
Die modifizierte Polyäthylenterephthalatfolie der
vorliegenden Erfindung behält die wünschenswerten
■to physikalischen Eigenschaften der unmodifizierten
Folie bei. Zusätzlich zeigt jedoch die erfindungsgemäße Folie eine außergewöhnliche Fähigkeit, wiederholtem
Biegen ohne Versagen zu widerstehen; d. h., sie widersteht dem Biegen etwa lOOmal so lange wie eine
•π nicht modifizierte Folie. Es ist daher ersichtlich, daß
eine erfindungsgemäß hergestellte Polyäthylenterephthalatfolie einen vollständig neuen Anwendungsbereich
erschließt, indem sie zum Verpacken von Fruchtsäften, Pflanzenölen, leicht verderblichen Nahrungsmitteln,
wie Fleischscheiben, Käse usw., sowie von vielen anderen Waren geeignet ist, die leicht
beschädigt werden können, wenn in der sie enthaltenden Verpackung Risse auftreten, durch die der Inhalt
entweder entweichen oder verunreinigt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden kleinere Mengen an schmelzbaren, wärmestabilen Homopolymerisaten
oder Mischpolymerisaten von Olefinen mit dem Polyäthylenterephthalat vor dem Extrudieren
vermischt. Nur 2% des Zusatzpolymerisates reichen
bo 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 Ausmaß 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 NL-OS 65 11 744 betrifft ein Verfahren zur
Verminderung der Hitzeempfindlichkeit von spritzgegossenem Polyäthylenterephthalat. Zur Erzielung
dieses Effekts werden 0,001 bis 0,5 Gewichtsprozente eines festen anorganischen Materials mit einer Teilchengröße
von bis zu 2 μΐη eingearbeitet.
Die GB-PS 993 770 betrifft das Vermischen von bis zu 10% verschiedener Polyolefine mit Polyäthylenlcrephthalat,
um das Schrumpfen der spritzgegossenen Produkte zu vermindern. Es wird jedoch weder die
Bildung einer Folie noch die biaxiale Orientierung derartiger Folien erörtert.
Aus der FR-PS 12 83 536 sind Gemische aus Poly- r, äthylenterephthalat und Olefinen bekannt. Nach dieser
Patentschrift sind 1-20 Teile verschiedenster Zusätze in 100 Teilen eines kristallinen Polyolefins enthalten,
um dessen Aufnahmefähigkeit für FarbstolTc zu verbessern.
Aus der US-PS 33 59 344 ist die Herstellung von Folien unter Verwendung von Polyolefinmassen,
weiche in die Fasern aus Polyolefin-Polyamid- oder Polyofefin-Polyester-Gemischen eingelagert werden,
bekannt. 2Ί
Aufgabe der Erfindung ist es. Folien mit verbesserter
Biegebeständigkeit zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine biaxial orientierte Folie aus Polyälhylentcrephthalat
und '/4 bis 40% eines festen, schmelzbaren, jo
wärmebeständigen Olefinpolymerisats - und zwar: Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Poly-4-methylpenten
oder Äthylen-Copolymerisat - als feindisperser Phase zur Verfügung gestellt wird.
Die Bezeichnung »schmelzbar« im vorhergehenden r>
Absatz schließt starre Polymerisate wie Polytetrafluoräthylen
aus. in gleicher Weise schließt die Bezeichnung
»wärmestabil« Polymerisate wie Polyvinylchlorid aus, welches sich zersetzt, wenn es den etwas erhöhten
Temperaturen unterworfen wird, bei denen Polyäthylenterephthalat schmilzt.
Wenn man Folie, die aus den Poly ester-Polyolefin-Gemischen
hergestellt sind, unter dem Elektronenmikroskop untersucht, findet man, daß länglich-runde
Gebilde des Polyolefins in dem Polyester eingebettet 4> sind. Die Dicke der Plättchen liegt im Bereich von
0,1 bis 0,5 μπι, und die Breiten- und Längenabmessungen
liegen im Bereich von 0,25 bis 6,5μιτι oder
höher. Um die Plättchen herum sind keine Hohlräume zu beobachten, was eine etwas überraschende
Tatsache darstellt in Anbetracht der Unverträglichkeit von Polyestern und Polyolefinen, die durch die Tatsache
belegt wird, daß die beiden Polymere sich in zwei unterschiedliche Schichten auftrennen, wenn man
sie in einem Reagenzglas schmilzt. Ein Polyester, der zu einer Folie verarbeitet werden soll, enthält
üblicherweise kleine Teilchen eines anorganischen »Gleitmittels«, um das Abwickeln von der Rolle zu
erleichtern, ein Blocking zu verhindern und die Handhabung anderweitig zu erleichtern. Diese anorga- ω
nischen Einschlüsse neigen dazu, kleinere Veränderungen der Dicke der daraus hergestellten Folien zu
verursachen, d. h. desjenigen Qualitätsmerkmals, das bei der Herstellung von Produkten wie Videobändern
besonders ungünstig ins Gewicht fällt, so daß häufig »Ausfälle« auftreten. Erfindungsgemäß hergestellte
biaxial orientierte Folien, bei denen jegliche anorganische Gleitmittel fortgelassen werden, besitzen daher
eine gleichmäßigere Dicke als Folien, die die üblichen anorganischen Gleitmittel enthalten. Daraus ergibt
sich, das magnetische Aufzeichnungsbänder und andere Folienprodukte, die daraus hergestellt sind, nicht
nur schwereren Belastungen und Biegevorgängen unter worfen werden können, sondern auch mit geringerem
Ausschuß hergestellt und ohne oder mit nur geringen Nachteilen, wie Kratzern, Festhaften oder Blocking,
angewendet werden können. Zu diesem Zweck sind bereits 0,25% des Olefinpolymerisates als Zusatz
wirksam.
In den folgenden Ausfuhrungsbeispielen beziehen sich sämtliche angegebenen Teile auf das Gewicht,
falls nicht anders vermerkt.
In einem Reaktionsgcfaß aus rostfreiem Stahl, das mit einer Destillationskolonne und einem Rührer ausgestattet
war, wurden 62 Teile Dimethylterephthalat mit 44 Teilen Äthylenglykol umgeestert, und zwar
in Gegenwart von 0,018% Zinkacetat und 0,025% Antimontrioxid. Nach der Entfernung des während
der Umsetzung gebildeten Methanols wurde das Reaktionsgemisch während 32 Minuten auf 250' C erhitzt,
wonach 95% des theoretischen Überschusses an Äthylenglykol abdestilliert und gesammelt worden
waren.
Das Gefäß wurde dann geöffnet, und ein verzweigtes Polyäthylen mit einer Dichte von 0,918, einem mittleren
Schmelzindex von 3,5 und einem mittleren Molekulargewicht von 20000 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 Polymergemisch rasch
gerührt und allmählich auf 280' C erhitzt wurde. Das Erwärmen und Rühren wurde eine Stunde lang fortgesetzt,
nachdem ein Druck von 0,66 mbar erhalten worden war. Das flüssige Polymergemisch wurde aus
dem Gefäß entfernt, abkühlen gelassen und dann für das nachfolgende Strangpressen in kleine Stückchen
zerbrochen.
In dieser Weise wurde eine Reihe von Polymergemischeri
aus Polyäthylenterephthalat mit verschiedenen Mengen an verzweigtem Polyäthylen hergestellt.
Jedes der so hergestellten Gemische wurde schlitzextrudiert, biaxial orientiert (unter Verwendung
eines Reckungsverhältnisses von 3 : 1 sowohl in Längsais auch in Querrichtung) bis zu einer Dicke von
13 μιτι und dann auf eine 51 μπι dicken Folie aus
Polyäthylen niedriger Dichte unter Verwendung des Schichtstoffherstellungsverfahrens, das in den USA-Patentschriften
3188 265 und 3188 266 beschrieben
ist, aufgebracht. Aus jedem der erhaltenen Schichtstoffe wurden dann Beutel hergestellt, indem Flächen
von etwa 14 x 20 cm zugeschnitten wurden, die PoIyäthylenoberfiächen
in Deckungsanordnung gebracht wurden und bei 180C und 2,8 kg/cm2 in einem
1,25 cm breiten Streifen um die eine 14 cm lange Seite und die beiden 20 cm langen Seiten versiegelt
wurde. In jeden Beutel wurden dann 300 ml 0,02 n-HCl gegossen, wonach der Beutel entlang der offenen 14 cm
langen Seite gefaßt und in einen Tank, der bis zu einer Tiefe von etwa 6,4 cm 0,01 n-HCl enthielt, gebracht,
wobei die verschlossene 14 cm lange Seite des Beutels auf dem Boden des Tanks ruhte. Eine
Elektrode wurde in den Tank und eine andere in den
Beutel eingeführt, wobei diese aus der offenen Seite des Beuteis herausragte. Die beiden herausragenden
Teile der Elektroden wurden durch eine Batterie und ein kontinuierlich aufzeichnendes 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 lOOmal 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 betrug.
Die Ergebnisse der Biegeversuche für Polyäthylenterephthalatfolien,
die unterschiedliche Mengen an Polyäthylen enthielten und gemäß diesem Beispiel hergestellt wurden, sind in der Tabelle aufgeführt,
wobei jeder Wert einen Durchschnitt von 10 Proben darstellt:
Gcw.-% Polyäthylen
Zeit bis zum Versagen (min)
0 (Kontrolle) | 9 |
12 | 38 |
16 | 208 |
25 | 44 |
32 | 54 |
U)
15
20
3(1
Die obigen Werte zeigen, daß, obgleich der Zusatz von 25% oder mehr Polyäthylen die Beständigkeit
gegen Rissebildung durch Biegen gegenüber unmodifiziertem Polyesterfilm um einen Faktor von 5 oder 6 J5
erhöht, die Ergebnisse denjenigen vergleichbar sind, die man mit einem Zusatz von 12% Polyäthylen erhält.
Die erhöhte Menge an zugesetztem Polyäthylen trägt in drastischer Weise zu der Verlängerung der
Lebensdauer im Hinblick auf die Biegefestigkeit des Polymergemisches bei. Mit zunehmender Konzentration
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 Folien, 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 Polymerisatzusatzmenge von 16% läßt sich die Folie nur schwierig auf dasselbe
Reckungsverhältnis orientieren, wobei er anscheinend 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
Polymere notwendig, sie kann jedoch mit einem minimalen Aufwand an Ausrüstung durchgeführt
werden. Jedoch stellen die Rückstände in den Vertiefungen des Kessels und die langen Reinigungszeiten, die zur Entfernung von zwei unterschiedlichen
Polymeren aus derselben Vorrichtung erforderlich b5 sind, deutliche Nachteile dar.
Polyolefin-Polyester-Gemische, die zur Herstellung von Folien verwendet werden sollen, können alternativ
auch hergestellt werden, indem man Polyäthylcntercphthalat zu kleinen Stückchen vermählt, Olefinpolymerisatpellcts
hinzufügt und das Gemisch rührt, schüttelt oder anderweitig bewegt, um eine gleichmäßige
Verteilung zu erzielen. Das Gemisch wird dann getrocknet, um jegliches aus1 der Atmosphäre aufgenommenes
Wasser zu entfernen, zu einer Folie extrudiert und die Folie dann biaxial gereckt. 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 Polyälhylenterephthalat enthaltenden
Kessel, dem das notwendige Fassungsvermögen fehlen mag, hergestellt werden.
Das Hauptmerkmal hinsichtlich der Auswahl eines Polymerisates zur Vermischung mit dem Polyester
ist die Stabilität des Polymerisates bei der Extrusionstemperatur des Polyäthylenterephthalats. Die Atmosphäre
innerhalb des Extruders ist im wesentlichen inert, so daß kurze Verweilzeiten bei den meisten
Polymerisaten keinen Abbau verursachen. Polyvinylchlorid ist ein Beispiel für ein Zusaizpolymerisal, das
sich bei erhöhten Temperaturen leicht zersetzt, wobei gasförmige Nebenprodukte abgespalten werden. Dieses
Material ist zur gemeinsamen Extrusion mit dem Polyester ungeeignet.
Selbst bei niedrigen Temperaturen, die denjenigen die beim Lagern und Transportieren von Nahrungsmitteln
oder Molkereiprodukten angewendet werden, vergleichbar sind, ist die Beständigkeit der Polymergemisch-Folien
gegen das Rissigwerden durch Biegen derjenigen der Polyester-Kontrollprobe aus der Grundmasse
bei Raumtemperatur weit überlegen, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht:
Mil | (Schichtstoff aus 100% | Temperatur | Zeit bis zum |
I dem Polyäthylen- | Polyester und Polyäthylen) | Versagen | |
tcrcphthalat vermischte | (Schichtstoff aus 100% | (min) | |
Gcw.-% Polyäthylen | Polyester und Polyäthylen) | 25C | 9 |
0 | Schichtstoff aus dem Poly | ||
mergemisch-Folie und | -26"C | 2 | |
0 | Polyäthylen | ||
Schichtstoff aus der Poly | 25"C | 208 | |
16 | mergemisch-Folie und | ||
Polyäthylen | |||
Schichtstoff aus der Poly | + 4 C | 104 | |
16 | mergemisch-Folie und | ||
Polyäthylen | |||
Schichtstoff aus der Poly | 10"C | 46 | |
16 | mergemisch-Folie und | ||
Polyäthylen | |||
-26"C | 11,2 | ||
16 | |||
Gemäß der in dem vorstehenden Beispiel beschriebenen Arbeitsweise wurden 16% verzweigtes Polyäthylen
mit einer Dichte von 0,918 und einem Schmelzindex von 0,7 mit Polyäthylenterephthalat vermischt.
Ein mit Polyäthylen modifizierter Polyesterfiim wurde dann wie in dem vorstehenden Beispiel hergestellt.
Als er der dort beschriebenen Prüfung unterworfen
wurde, ergab sich eine Biegebeständigkeit von 85 Minuten
bei Raumtemperatur.
Die Arbeitsweise von Beispiel 2 wurde unter Verwendung eines Polyäthylens mit einer Dichte von
0,935 und einem Schmclzindcx von 1,6 wiederholt. Die Biegebeständigkeil des Produktes betrug 116 Minuten.
Verschiedene Gemische aus Polyethylenterephthalat und ataktischen Polypropylen wurden wie in den vorstehenden
Beispielen hergestellt und bewertet. Die Ergebnisse sind unten aufgeführt:
% Polypropylen
Bicgebeslündigkeit (min)
24
29
34
29
34
Vorteile gegenüber Polyolcfin-Verpackungcn und
wären für viele Anwcndungszwcckc, bei denen Verpackungsmaterialien
mit hoher Festigkeit benötigt werden, unbrauchbar. Biaxial orientierte Folien, die
aus Polyester-Polyolefin-Gemischen mit 3 bis 20% Polyolefin hergestellt sind, haben sich für die meisten
Verpackungszwecke, bei denen sowohl Zähigkeit als auch Biegsamkeit erforderlich sind, als am geeignetsten
erwiesen.
Gemische aus dem Polyester und Polybutylen wurden hergestellt, zu orientierten Filmen verarbeitet und
ι-, dem zuvor beschriebenen Gelbo-Biegeversuch unterworfen. Die Ergebnisse sind unten aufgeführt:
Gcw.-% Polybutylen
Löcher nach
60 Minuten pro
1000 cm2
60 Minuten pro
1000 cm2
0 (Kontrolle)
5
12
5
12
85
25
1-2
25
1-2
Fine Reihe von Polycstcr/Polyäthylen-Gemischen wurde hergestellt. Die folgende Tabelle enthält einige
der untersuchten Variablen:
Gew.-"/, | Zeil bis zum | Bruch | Zerreiß |
Polyäthylen | Versagen*) | dehnung | festigkeit |
(min) | (%) | (kg/cm2) |
2-4
2 | 14 |
3 | 33 |
4 | 40 |
5 | 33 |
7 | 45 |
8 | 49 |
9 | 49 |
11 | 63 |
12 | 61 |
14 | 55 |
100 | >20() |
132
132
132
122
109
112
104
100
530
2380 2345 2225 2270 2115 2085 2070 1980 1870 1500 1720 115
*) Gemäß dem zuvor beschriebenen Biegeversuch.
Diese Werte crliiutcrn die Wirkung höherer Anteile an Polyäthylen auf die physikalischen Eigenschaften
der Polyesterfolien. Eine Zugabe von 14% Polyäthylen brachte eine 30%igc 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/cm2 hergestellt sind, bieten nur geringfügige
Eine Reihe von Polyester: Polyolefin-Gemischen wurde hergestellt, zu Filmen verarbeitet, biaxial orientiert
und dem zuvor beschriebenen Gelbo-Biegeversuch unterworfen. Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle zusammengefaßt:
PolymcrisalzusatzstofT | Art | Löcher |
% | nach | |
60Minuten | ||
pro | ||
1000 cm2 | ||
0 (Kontrolle) | Polyäthylen | 85 |
16 | Polyäthylen | 1-2 |
40 | Polyäthylen: Poly | 5 |
5 | propylen-Blockmisch | 9 |
polymerisat | ||
Polypropylen | ||
9 | Polyallomer (Äthylen- | 9 |
8 | Propylen-Mischpoly- | 8 |
merisat, Strangpress-Güte, | ||
von Tenite Corp.) | ||
Äthylen + Vinylacetat- | ||
30 | Mischpolymerisat | 5 |
Obgleich eine Vielzahl von PolymerzusatzstofTcn untcrsucht
worden ist (einschließlich Polyamiden, Polycarbonaten, Polystyrol, Polyolefinen, Fluorkohlcnwasserstoffen
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 Polyalkylenterephthalat
hinzuzufügen, wodurch die elektrischen
Eigenschaften mit dem einen Zusatzstoff und die Biegsamkeit mit einem zweiten Zusatzstoff verbessert
werden können.
Der durch Polyäthylen erzielte Vorteil hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber dem Rissigwerden beim
Biegen kann auch mit Hilfe eines Gemisches von Polyäthylen und einer Polyamid-Polyester-Mischung
aufgezeigt werden:
7» Zusatzstoll' | Polyamid 6 | Löcher |
Polyäthylen | nach | |
oOMinutcn | ||
pro | ||
0 | 1000 cm2 | |
0 | 8 | 85 |
0 | 7 | 93 |
7 | 1-2 | |
vor, daß ein Gemisch von 3 bis 20% Polyolefin mit dem Polyester derjenige Bereich ist, der tür 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 tür das
Gemisch mit 40% Polyäthylen eine Biegsamkeit, die den besten Gemischen in der Polyolellngruppc vergleichbar
ist.
Hs wurde auch gefunden, daß der Zusatz von Olefinpolymerisaten zu Polyestern die elektrischen
Eigenschaften der daraus hergestellten Filme modifiziert. Die folgende Tabelle erläutert die Wirkung
eines Zusatzes von 10% an verschiedenen Olelinpolymerisaten:
.»o
Die Polymerisatart, die die Biegebeständigkeit von Polyäthylenterephthalat urn wirksamsten erhöht, ist r>
die allgemeine Klasse der Polyolefine. Die Gruppe besteht aus Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylcn
und Poly-4-methylpenten. Variationen, wie z. B.
Äthylen-Propylen-Blockmischpolymerisate, Polyallomere und Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate, ω
haben sich als ebenso wirksam wie die Homopolymerisate erwiesen.
Aus den ermi'telten Versuchsergebnissen geht her-
Zugesetztes Olefin | Art | Dielektrische | Verlustlaktor | Ui | ■ 10-, |
polymerisat | Konstante hei | 10000 | |||
105 C", | |||||
% | Polyäthylen | 100-100 0001 Iz | 75 C | ||
Polypropylen | 25 C | 3,2 | 125° | ||
0 | Polypropylen | 3,75-3,55 | K) | 2,8 | 15 |
10 | Polybutylcn | 3,10-3,05 | 10 | 2,8 | 10 |
10 | 3,25-3,15 | 9,2 | 2,5 | 10 | |
10 | 3,20-3,12 | 8 | 2,5 | 9,0 | |
10 | 3,25-3,15 | 8,7 | 9,5 | ||
Claims (2)
1. Biaxial orientierte Folie aus Polyäthylenterephthalat
und 1Ai bis 41% eines festen, schmelzbaren,
wärmebeständigen Olefinpolymerisats - und zwar: Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, PoIy-4-methylpenten
oder Äthylen-Copolymerisat - als feindisperser Phase.
2. Verfahren zum Herstellen einer biaxial orientierten Polyäthylenterephthalat enthaltenden Folie,
dadurch gekennzeichnet, daß man Ά bis 40% eines der festen, schmelzbaren, wärmebeständigen
Olefinpolymerisate: Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Poly4-methylpenten oder Äthylen-Copolymerisat
in entsprechend 993Ai bis 60% Polyäthylenterephthalat
innig dispergiert, aus der Schmelzdispersion eine Folie extrudiert und die
Folie biaxial orientiert, indem man sie größenordnungsmäßig auf das Dreifache sowohl in
Längs- wie auch in Querrichtung reckt.
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