DE19527344A1 - Polymerfilm und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Polymerfilm und Verfahren zu seiner Herstellung

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Sang-Il Kim
Young-Jin Lee
Bum-Sang Kim
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Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Polymerfilm mit ausgezeichneter antistatischer Eigenschaft, Bedruckbarkeit und ausgezeichnetem Aussehen sowie verbesserten Filmeigenschaften, wie Rohdichte, Wärmestabilität usw.; und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt, daß Polyester eine gute chemische und physikalische Stabilität, hohe mechanische Festigkeit, Haltbarkeit, Wärme- und chemische Beständigkeit und elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und deshalb in breitem Umfang bei der Herstellung verschiedenartiger Industrieprodukte verwendet worden sind. Insbesondere sind Polyethylenterephthalat-Filme aufgrund ihrer guten Elastizität, Maßhaltigkeit und Glattheit als magnetische Aufzeichnungsmaterialien, Kondensatoren, photographische Filme, Industrieprodukte, Verpackungs- und Etikettiermaterialien und dergleichen verwendet worden.
In jüngerer Zeit sind Polyesterfilme vermehrt bei einer Viel­ falt von Anwendungen als Papierersatz verwendet worden. Jedoch unterscheiden sich derartige Polyesterfilme bezüglich Klarheit, Farbe und Steifheit von Papier, und sie sind aufgrund ihrer hohen Dichte bei der Verwendung ziemlich unbequem.
Es sind umfangreiche Versuche unternommen worden, um Polyesterfilme mit niedrigem Gewicht und einer papierähnlichen Weichheit unter Beibehaltung ihrer gewünschten Eigenschaften zu entwickeln. Zum Beispiel beschreiben die japanischen Patent- Offenlegungsschriften Nr. 87-243120 und 90-206622 die Einbeziehung von anorganischen Teilchen in einen Polyester; die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 83-50625 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Polyesterfilms mit niedri­ gem Gewicht durch Einbeziehung eines Schaumbildners in einen Polyester; und die japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 82-49648 bietet ein Verfahren zur Herstellung eines Polymerfilms mit niedrigem Gewicht und verbesserten Oberflächeneigenschaften an, indem ein Polyolefinharz mit einem Polyester gemischt wird und die resultierende Mischung gestreckt wird, um auf der Oberfläche und innerhalb des daraus erhaltenen Films Mikrohohlräume zu bilden.
Jedoch weisen derartige Versuche ihre eigenen Nachteile und Probleme auf. Wenn eine große Menge an anorganischen Teilchen in einen Polyesterfilm einbezogen wird, neigt seine Dichte dazu anzusteigen. Wenn ein Schaumbildner in einen Polyester einbezogen wird, werden die gebildeten Mikrohohlräume schlecht dispergiert, und es wird schwierig, die physikalischen Eigen­ schaften des Films zu steuern. Weiter neigen, wenn ein Polyole­ finharz mit einem Polyester gemischt wird, die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Polymerfilms aufgrund der schlechten Wärmebeständigkeit des Polyolefins dazu, schlechter zu werden. Da ein Polyolefin dazu tendiert, statische Elektri­ zität zu erzeugen und zu akkumulieren, kann der mit einem Po­ lyolefin gemischte Polyesterfilm auch hoch elektrostatisch werden und den Mangel einer schlechten Bedruckbarkeit aufwei­ sen, was seine Verwendung als Papierersatz beschränken würde.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist deshalb ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, einen Polymerfilm mit niedrigem Gewicht, der sich gut anfühlt, eine niedrige Rohdichte, verbesserte Wärmestabilität, ausgezeichnete antistatische Eigenschaft, Bedruckbarkeit und ein ausgezeichnetes Aussehen aufweist, als Papierersatz und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Polymerfilm bereitgestellt, der 100 Gewichtsteile eines Polyesterharzes mit einer Grenzviskosität im Bereich von 0,4 bis 0,9 dl/g, 5 bis 50 Gewichtsteile eines Polyolefinharzes mit einem Schmelzflußindex im Bereich von 1,0 bis 25 g/10 min und/oder eines Styrolharzes mit einem Schmelzflußindex im Bereich von 1,5 bis 20 g/10 min und 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile eines Metallsulfonats der folgenden Formel (I) mit einer Säure-Zahl von 1,0 mg KOH/g oder weniger:
R₁-C₆H₄-SO₃Me (I)
in der
R₁ eine C₅-C₂₀-Alkylgruppe ist; und
Me ein Alkalimetall oder Erdalkalimetall ist,
umfaßt.
Der erfindungsgemäße Polymerfilm kann auch 0,005 bis 0,5 Gewichtsteile einer gehinderten Phenolverbindung und/oder 0,0005 bis 0,5 Gewichtsteile eines organischen fluoreszierenden Mittels zur Erhöhung des Weißgehalts, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, umfassen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Eine bevorzugte Ausführungsform des Polymerfilms der vorliegenden Erfindung umfaßt 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, 5 bis 40 Gewichtsteile des Polyolefinharzes, 20 bis 50 Gew.-% des Styrolharzes, bezogen auf das Gewicht des Polyolefinharzes, und 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile des Metallsulfonats der Formel (I).
Eine andere bevorzugte Ausführungsform des Polymerfilms der vorliegenden Erfindung umfaßt 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, 5 bis 50 Gewichtsteile des Styrolharzes, 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile des Metallsulfonats der Formel (I), 0,005 bis 0,5 Gewichtsteile einer gehinderten Phenolverbindung und 0,0005 bis 0,5 Gewichtsteile eines organischen fluoreszierenden Mittels zur Erhöhung des Weißgehalts.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Polymerfilms der vorliegenden Erfindung umfaßt 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, 5 bis 50 Gewichtsteile des Polyolefinharzes, 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile des Metallsulfonats der Formel (I) und 0,005 bis 0,5 Gewichtsteile einer gehinderten Phenolverbindung.
Der Polyester, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, weist eine Grenzviskosität im Bereich von 0,4 bis 0,9 dl/g, vorzugsweise von 0,5 bis 0,7 dl/g, auf, wenn sie bei einer Konzentration von 0,3 g pro 25 ml Orthochlorphenol bei einer Temperatur von 35°C bestimmt wird. Der Polyester kann durch die Polykondensation einer mehrbasigen organischen Säure und eines mehrwertigen Alkohols hergestellt werden. Die organische Säure, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, schließt Carbonsäuren, vorzugsweise aromatische Dicarbonsäuren, ein; und der Alkohol schließt Glykole, vorzugsweise Alkylenglykole, ein.
Repräsentative Beispiele für die aromatischen Dicarbonsäuren schließen ein: Dimethylterephthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Diphenoxyethandicarbonsäure, Diphenyldicarbonsäure, Diphenyletherdicarbonsäure, Anthracendicarbonsäure und α,β- Bis(2-chlorphenoxy)ethan-4,4′-dicarbonsäure. Von diesen werden Dimethylterephthalsäure und Terephthalsäure am meisten bevorzugt.
Beispielhafte Alkylenglykole schließen ein: Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol, Hexamethylenglykol und Hexylenglykol. Von diesen wird Ethylenglykol am meisten bevorzugt.
Der erfindungsgemäße Polyester umfaßt mindestens 60 Gew.-% Polyethylenterephthalat-Homopolyester, wobei die verbleibenden Einheiten andere Einheiten sind. Die Copolymer-Komponenten schließen ein: Diol-Verbindungen, wie Diethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, Polyethylenglykol, p-Xylenglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol und Natrium-5- sulforesorcin; Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure und Natrium-5- sulfoisophthalsäure; und polyfunktionelle Carbonsäuren, wie Trimellithsäure, Pyromellithsäure und dergleichen.
Das antistatische Mittel, das in dem Polymerharz der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, ist ein Metallsulfonat der Formel (I) mit einer Säure-Zahl von 1,0 mg KOH/g oder weniger:
R₁-C₆H₄-SO₃Me (I)
in der
R₁ eine C₅-C₂₀-Alkylgruppe ist; und
Me ein Alkalimetall oder Erdalkalimetall ist.
Das Metallsulfonat kann in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 1,0 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,02 bis 0,5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, eingesetzt werden.
Geeignete Metallsulfonate schließen ein: Kaliumoctylbenzol­ sulfonat, Kaliumnonylbenzolsulfonat, Kaliumundecylbenzol­ sulfonat und eine Mischung davon. Das Einbeziehen des Metallsulfonats verleiht dem Film eine gute antistatische Eigenschaft und vergrößert die Oberflächenspannung des Films, wodurch der Verlust an Information auf den Magnetkarten usw. verringert wird und die Aufnahmefähigkeit für Tinte und andere Beschichtungszusammensetzungen verbessert wird.
Der erfindungsgemäße Polymerfilm kann auch eine gehinderte Phenolverbindung umfassen, die das Auftreten einer Radikalketten-Reaktion bei der ersten thermischen Oxidation des Polyolefins verhindert und die Wärmebeständigkeit des Polyolefins verbessert. Beispiele - für die gehinderte Phenolverbindung schließen ein: Tetrakis-3,5-di-t­ butylhydroxyphenylpropanoyloxymethylmethan, Octadecyl-3,5-di­ t-butyl-4-hydroxyphenylpropanoat, 2-Hydroxy-4-n-octyloxyben­ zophenon und 2,4-Di-t-butylphenyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxy­ benzoat. Diese Verbindungen können entweder allein oder als Mischung von zwei oder mehr verwendet werden.
Die gehinderte Phenolverbindung kann in einer Menge im Bereich von 0,005 bis 0,5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, eingesetzt werden.
Zusätzlich kann ein organisches fluoreszierendes Mittel zur Erhöhung des Weißgehalts, wie eine Stilben- oder Oxazolverbindung, dem erfindungsgemäßen Polymerfilm zugesetzt werden. Das organische fluoreszierende Mittel zur Erhöhung des Weißgehalts steigert das Reflexionsvermögen des Films im sichtbaren Bereich, indem es Lichtenergie des Ultraviolettbereichs (330-380 min) absorbiert, die Energie in den sichtbaren Bereich (400-450 mm) überführt und dann das Licht emittiert. Cumarine, Pyrazoline, Imidazole, Triazole, Naphthaimide können ebenso verwendet werden, jedoch werden Stilben- oder Oxazolverbindungen, wie Stilbene, Oxazole und Bisbenzoazole, aufgrund ihrer hohen Wärmebeständigkeit, die für die Herstellung eines Polyesterharzes erforderlich ist, bevorzugt.
Das Mittel zur Erhöhung des Weißgehalts wird in einer solchen Menge zugegeben, daß das Reflexionsvermögen bei 440 mm größer als 75% wird. Die Menge liegt vorzugsweise im Bereich von 0,0005 bis 0,5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes.
Zusätzlich zu den obigen Bestandteilen kann der erfindungsgemäße Polymerfilm weiter andere übliche Additive, wie einen Polykondensationskatalysator, ein Dispergiermittel, ein anderes antistatisches Mittel, einen Kristallisationsbeschleuniger, einen Keimbildner oder ein Antihaftmittel, in wirksamen Mengen umfassen, die die gewünschten Eigenschaften des Films der Erfindung nicht nachteilig beeinflussen. Darüberhinaus kann ein anorganischer Füllstoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Bariumsulfat, Titandioxid, Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Magnesiumoxid, Talkum und einer Mischung davon besteht, in einer Menge von 20 Gewichtsteilen oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, zugesetzt werden.
Wenn das Polyolefinharz und/oder Styrolharz zusammen mit dem Polyesterharz gemischt, extrudiert und dann gestreckt wird, um einen Film zu bilden, werden Mikrohohlräume auf der Oberfläche und innerhalb des Films gebildet, die dem Film verbesserte Oberflächeneigenschaften sowie eine niedrige Dichte verleihen.
Geeignete Polyolefinharze für die vorliegende Erfindung schließen herkömmliches Polyethylen, Polypropylen, Polymethylpenten und eine Mischung derselben mit einem Schmelzflußindex im Bereich von 1,0 bis 25 g/10 min (200°C, 5 kg) ein. Das Polyolefinharz kann in einem Verhältnis im Bereich von 5 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 8 bis 25 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, mit dem Polyesterharz gemischt werden.
Geeignete Styrolharze, die mit dem Polyesterharz der vorliegenden Erfindung gemischt werden können, können aus einem Homopolystyrol hergestellt sein, das mindestens 60 Gew.-% Polystyrol enthält, wobei andere Einheiten den Rest bilden. Die Copolymer-Komponenten schließen Acrylnitril, Butadien und der­ gleichen ein.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Styrolharz weist eine Schmelzflußrate von 1,5 bis 20 g/10 min (200°C, 5,0 kg Belastung), und vorzugsweise 2,5 bis 15 g/10 min, auf. Das Styrolharz kann in einer Menge im Bereich von 5 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, zugemischt werden.
In dem Fall, in dem ein Polyolefinharz und ein Styrolharz mit einem Polyesterharz zusammengemischt werden, wird das Polyolefinharz vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 5 bis 40 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, zugemischt, und das Styrolharz wird vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyolefinharzes, zugemischt.
Der erfindungsgemäße Polymerfilm kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das umfaßt: Compoundieren eines Polyesterharzes zusammen mit einem Polyolefinharz und/oder einem Styrolharz, um eine primäre Harzmischung zu ergeben; wieder Schmelzen und Extrudieren des primären Harzes zu einer amorphen gegossenen Folie; und dann Strecken der Folie in Längs- und Querrichtung, um einen Film zu bilden. Der Ausdruck "Compoundieren" bedeutet Schmelzmischen von zwei oder mehr festen Komponenten bei einem gegebenen Verhältnis, um eine homogene Mischung zu ergeben.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Polymerharz-Mutterchips bereit, das eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit und gleichförmige physikalische Eigenschaften aufweist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Polymerharz-Mutterchips der vorliegenden Erfindung umfaßt: das Compoundieren eines Polyesterharzes, mindestens eines aus einem Polyolefinharz und einem Styrolharz und eines Zusatzstoffes in einer Mischungsstrangpresse unter den Bedingungen, die den folgenden Formeln genügen, um eine Verfahrens-Harzmischung zu ergeben; das Extrudieren der Mischung; und dann das Abkühlen und Schneiden der Mischung, um einen Polymerharz-Mutterchip zu ergeben:
200°C Ti 250°C
Tf = Ti + 30°C und
Tf + 10°C Tp Tf + 50°C
worin
Ti die anfängliche Einlaßtemperatur der Mischungsstrangpresse ist;
Tf die End-Auslaßtemperatur der Mischungsstrangpresse ist; und
Tp die Temperatur des extrudierten Harzes ist.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die anfängliche Einlaßtemperatur der Mischungsstrangpresse (Ti) im Bereich von 200 bis 250°C, vorzugsweise 220 bis 240°C, gesteuert. Die End-Auslaßtemperatur der Mischungsstrangpresse (Tf) wird im Bereich von 230 bis 280°C, vorzugsweise 250 bis 270°C, gesteuert. Weiter kann die Verweilzeit der Harzmischung in der Mischungsstrangpresse (t) im Bereich von 1 bis 5 Minuten, vorzugsweise 2 bis 4 Minuten, gesteuert werden. Schließlich wird die Temperatur des extrudierten Harzes (Tp) im Bereich von 240 bis 330°C, vorzugsweise 260 bis 310°C, gesteuert. Der Polymerharz-Mutterchip, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird, kann wieder geschmolzen und auf übliche Weise extrudiert werden, um eine gegossene Folie zu ergeben, und dann kann die Folie in Längs- und Querrichtung gestreckt werden, um einen Polymerfilm zu ergeben. Die Strecktemperatur kann im Bereich von 60 bis 150°C liegen, und das Streckverhältnis kann im Bereich von 2,5 bis 6 in Längs- und in Querrichtung liegen.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung spezieller erläutern, ohne den Bereich der Erfindung zu beschränken.
In den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die Eigenschaften des Polymerfilms gemäß den folgenden Verfahren bewertet.
1. Rohdichte
Die Rohdichte des Films wurde mittels Schwebeverfahren gemessen, wobei man die Dichtegradientensäule, die aus Kohlenstofftetrachlorid und n-Heptan bestand, bei 25°C hielt.
2. Antistatische Eigenschaft
Der Oberflächenwiderstand des Films wurde unter Verwendung einer Isolationswiderstandsmessung (Hewlett-Packard Company, U.S.A.) bei 20°C und 65% relativer Feuchtigkeit gemessen. Die angelegte Spannung betrug 500 V. Der gemessene Wert wurde in Ohm(Ω)-Einheiten angegeben. Mit der Abnahme des Oberflächenwiderstandes des Films steigt seine antistatische Eigenschaft.
3. Color-b
Unter Verwendung einer Lichtquellen-Farbdifferenz-Meßapparatur (Zeniru Industrial Inc. of Japan, Modell Nr. SZS-S80) wurde Color-b bei einem Winkel von 2° unter Verwendung einer C-Lichtquelle als Meßlichtquelle gemessen.
4. Reflexionsvermögen bei 440 nm
Unter Verwendung einer Lichtquellen-Farbdifferenz-Meßapparatur (Zeniru Industrial Inc. of Japan, Modell Nr. SZS-S80) wurde das Reflexionsvermögen bei 440 nm als Prozentsatz des bei 440 nm reflektierten Lichts bestimmt.
5. Festigkeit beim Zerreißen
Die Festigkeit beim Zerreißen des Films wurde durch Messen der Zugfestigkeit des Films gemäß ASTM D882 unter Verwendung von UTM4206 (Instron) bestimmt.
6. Aufnahmefähigkeit für eine Tinte/- Beschichtungszusammensetzung - Bedruckbarkeit
Die Bedruckbarkeit des Films wurde durch Messen des Koagulationsgrades der Rulee-Index-Standard-Lösung (Gakoujinyaku Co. of Japan) auf der Oberfläche des Films auf der Grundlage des folgenden bewertet:
○: keine Koagulation
∆: 2 bis 4 Koagulationen pro Einheitsfläche (10 cm × 10 cm)
×: mehr als 5 Koagulationen pro Einheitsfläche (10 cm × 10 cm).
7. Verarbeitbarkeit
Die Häufigkeit des Zerreißens beim Filmherstellungsverfahren wurde gemessen, und die Verarbeitbarkeit wurde auf der Grundlage des folgenden beurteilt:
A: weniger als einmal pro Tag
B: 1-3mal pro Tag
C: mehr als 3mal pro Tag.
8. Gleichförmigkeit der physikalischen Eigenschaften
Die Dichten der Filme wurden in Abständen von 10 cm über die gesamte Breite des Films gemessen, und ihre Abweichungen wurden berechnet. Dann wurde die Gleichförmigkeit der physikalischen Eigenschaften in einem Film auf der Grundlage des folgenden beurteilt:
A: Abweichung ist geringer als 5%
B: Abweichung liegt im Bereich von 5% bis 10%
C: Abweichung liegt im Bereich von 10% bis 20%
D: Abweichung beträgt mehr als 20%.
Beispiel 1-1
60 Gewichtsteile Dimethylterephthalat und 40 Gewichtsteile Ethylenglykol wurden gemischt und in Anwesenheit eines Umesterungskatalysators umgeestert, um ein Polyethylenterephthalat-Monomer, d. h. Bis-2- hydroxyethylterephthalat, zu bilden. Zu der resultierenden Mischung wurden 5 Gewichtsteile Titandioxid mit kubischer Kristallstruktur und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5 µm, 0,20 Gewichtsteile Tetrakis- 3,5-di-t-butylhydroxyphenylpropanoyloxymethylmethan, 0, 002 Gewichtsteile Oxazol-Verbindung (C.I. Fluorescent Brightener 135), 0,20 Gewichtsteile Kaliumoctylbenzolsulfonat und ein üblicher Polykondensationskatalysator gegeben, und die Mischung wurde polykondensiert, wodurch man ein Polyesterharz mit einer Grenzviskosität von 0,610 dl/g erhielt. Das erhaltene Polyesterharz und Polystyrol (GP-PS) mit einem Schmelzflußindex von 8,0 g/10 min wurden in einem Verhältnis von 100 : 25 unter Verwendung eines üblichen Compoundierungsverfahrens schmelzgemischt, was eine primäre Harzmischung ergab.
Die erhaltene Harzmischung wurde getrocknet, geschmolzen und zur Bildung einer gegossenen Folie extrudiert. Die Folie wurde in einem Streckverhältnis von 3,5 in Längs- und Querrichtung gestreckt, wodurch ein biaxial orientierter Polymerfilm mit einer Dicke von 150 µm bereitgestellt wurde.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt, weist der so hergestellte Film allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Beispiele 1-2 bis 1-6
Das Verfahren von Beispiel 1-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen der Additive und des Polystyrolharzes geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt, weisen die so hergestellten Filme allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Vergleichsbeispiele 1-1 bis 1-12
Das Verfahren von Beispiel 1-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen der Additive und des Polystyrolharzes geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt, weisen die so hergestellten Filme allgemein schlechte Eigenschaften auf.
Beispiel 2-1
60 Gewichtsteile Dimethylterephthalat und 40 Gewichtsteile Ethylenglykol wurden gemischt und in Anwesenheit eines Umesterungskatalysators umgeestert, um ein Polyethylenterephthalat-Monomer, d. h. Bis-2- hydroxyethylterephthalat, zu bilden. Zu der resultierenden Mischung wurden 5 Gewichtsteile Titandioxid mit kubischer Kristallstruktur und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5 µm, 0,20 Gewichtsteile Tetrakis- 3,5-di-t-butylhydroxyphenylpropanoyloxymethylmethan, 0,002 Gewichtsteile Oxazol-Verbindung (C.I. Fluorescent Brightener 135), 0,20 Gewichtsteile Kaliumoctylbenzolsulfonat und ein üblicher Polykondensationskatalysator gegeben, und die Mischung wurde polykondensiert, wodurch man ein Polyesterharz mit einer Grenzviskosität von 0,610 dl/g erhielt. Das erhaltene Polyesterharz und Polystyrol (GP-PS) mit einem Schmelzflußindex von 8,0 g/10 min wurden in einem Verhältnis von 80:20 (Polyesterharz: Polystyrol = 100:25) bei der in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführten Temperaturbedingung unter Verwendung eines üblichen Compoundierungsverfahrens schmelzgemischt, was eine primäre Harzmischung ergab.
Die erhaltene Harzmischung wurde getrocknet, geschmolzen und zur Bildung einer gegossenen Folie extrudiert. Die Folie wurde in einem Streckverhältnis von 3,5 in Längs- und Querrichtung gestreckt, wodurch ein biaxial orientierter Polymerfilm mit einer Dicke von 100 µm bereitgestellt wurde.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt, weist der so hergestellte Film allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Beispiel 2-2
Das Verfahren von Beispiel 2-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen der Additive und des Polystyrolharzes geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt, weist der so hergestellte Film allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Vergleichsbeispiele 2-1 bis 2-10
Das Verfahren von Beispiel 2-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen der Additive und des Polystyrolharzes geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt, weisen die so hergestellten Filme allgemein schlechte Eigenschaften auf.
Beispiel 3-1
60 Gewichtsteile Dimethylterephthalat und 40 Gewichtsteile Ethylenglykol wurden gemischt und in Anwesenheit eines üblichen Umesterungskatalysators umgeestert, um ein Polyethylenterephthalat-Monomer, d. h. Bis-2- hydroxyethylterephthalat, zu bilden. Zu der resultierenden Mischung wurden 0,20 Gewichtsteile Kaliumoctylbenzolsulfonat und ein üblicher Polykondensationskatalysator gegeben, und die Mischung wurde polykondensiert, wodurch man ein Polyesterharz mit einer Grenzviskosität von 0,610 dl/g erhielt.
100 Gewichtsteile des erhaltenen Polyesterharzes, 20 Gewichtsteile Homopolypropylenharz mit einem Schmelzflußindex von 4,5 g/10 min und 35 Gew.-% Polystyrol (GP-PS) mit einem Schmelzflußindex von 4,5 g/10 min, bezogen auf das Gewicht des Polypropylenharzes, wurden bei der in der Tabelle 3 aufgeführten Temperatur unter Verwendung eines üblichen Compoundierungsverfahrens schmelzgemischt, was eine primäre Harzmischung ergab. Als Verfahrensbedingungen betrugen Ti und Tf 245°C bzw. 260°C, die Schneckenumdrehungsgeschwindigkeit betrug 200 bis 250 U/min, die Extrusionsmenge betrug 30 kg/Std. und Tp betrug 275°C.
Die erhaltene Harzmischung wurde getrocknet, geschmolzen und zur Bildung einer gegossenen Folie extrudiert. Die Folie wurde in einem Streckverhältnis von 3,5 in Längs- und Querrichtung gestreckt, wodurch ein biaxial orientierter Polymerfilm mit einer Dicke von 125 µm bereitgestellt wurde.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt, weist der so hergestellte Film allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Beispiel 3-2
Das Verfahren von Beispiel 3-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen des Polypropylenharzes, des Polystyrolharzes und von Kaliumoctylbenzolsulfonat, die Schmelztemperatur, die Umdrehungsgeschwindigkeit und die Extrusionsmenge geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 3 aufgeführt.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt, weist der so hergestellte Film allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Vergleichsbeispiele 3-1 bis 3-6
Das Verfahren von Beispiel 3-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen des Polypropylenharzes, des Polystyrolharzes, von Kaliumoctylbenzolsulfonat, die Schmelztemperatur, die Umdrehungsgeschwindigkeit und die Extrusionsmenge geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 3 aufgeführt.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt, weisen die so hergestellten Filme allgemein schlechte Eigenschaften auf.
Beispiel 4-1
60 Gewichtsteile Dimethylterephthalat und 40 Gewichtsteile Ethylenglykol wurden gemischt und in Anwesenheit eines üblichen Umesterungskatalysators umgeestert, um ein Polyethylenterephthalat-Monomer, d. h. Bis-2- hydroxyethylterephthalat, zu bilden. Zu der resultierenden Mischung wurden 5 Gewichtsteile Titandioxid mit kubischer Kristallstruktur und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5 µm, 0,20 Gewichtsteile Tetrakis- 3,5-di-t-butylhydroxyphenylpropanoyloxymethylmethan und ein üblicher Polykondensationskatalysator gegeben, und die Mischung wurde polykondensiert, wodurch man ein Polyesterharz mit einer Grenzviskosität von 0,620 dl/g erhielt.
Der erhaltene Polyester und Polypropylen mit einem Schmelzflußindex von 8,0 g/10 min wurden in einem Verhältnis von 85 : 15 (Polyesterharz: Polypropylenharz = 100 : 18) unter Verwendung eines üblichen Compoundierungsverfahrens schmelzgemischt, was eine primäre Harzmischung ergab.
Die erhaltene Harzmischung wurde getrocknet, geschmolzen und zur Bildung einer gegossenen Folie extrudiert. Die Folie wurde in einem Streckverhältnis von 3,5 in Längs- und Querrichtung gestreckt, wodurch ein biaxial orientierter Polymerfilm mit einer Dicke von 100 µm bereitgestellt wurde.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt, weist der so hergestellte Film allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Beispiele 4-2 bis 4-6
Das Verfahren von Beispiel 4-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen der Additive und die Mengen und der Schmelzflußindex des Polyolefinharzes geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 4 aufgeführt.
Die Eigenschaften der Filme wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Wie in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt, weist der so hergestellte Film allgemein ausgezeichnete Eigenschaften auf.
Vergleichsbeispiele 4-1 bis 4-10
Das Verfahren von Beispiel 4-1 wurde wiederholt, außer daß die Mengen der Additive und die Mengen und der Schmelzflußindex des Polyolefinharzes geändert wurden, wie in der nachstehenden Tabelle 4 aufgeführt.
Die Eigenschaften des Films wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Wie in der nahstehenden Tabelle 4 gezeigt, weisen die so hergestellten Filme allgemein schlechte Eigenschaften auf.
Wie aus den vorstehenden Ergebnissen ersichtlich ist, besitzt der erfindungsgemäße Polymerfilm, der vorzugsweise durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird, eine verbesserte antistatische Eigenschaft, Bedruckbarkeit und Wärmestabilität sowie ein gutes Anfühlen und äußeres Erscheinungsbild.
Während die Erfindung im Zusammenhang mit den vorstehenden speziellen Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte erkannt werden, daß verschiedene Abwandlungen und Änderungen innerhalb des Bereichs der Erfindung, der in den nachstehenden Ansprüchen definiert ist, vorgenommen werden können.

Claims (9)

1. Polymerfilm, umfassend 100 Gewichtsteile eines Polyesterharzes mit einer Grenzviskosität im Bereich von 0,4 bis 0,9 dl/g, 5 bis 50 Gewichtsteile eines Polyolefinharzes mit einem Schmelzflußindex im Bereich von 1,0 bis 25 g/10 min und/oder eines Styrolharzes mit einem Schmelzflußindex im Bereich von 1,5 bis 20 g/10 min und 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile eines Metallsulfonats der folgenden Formel (I) mit einer Säure-Zahl von 1,0 mg KOH/g oder weniger: R₁-C₆H₄-SO₃Me (I)in der
R₁ eine C₅-C₂₀-Alkylgruppe ist; und
Me ein Alkalimetall oder Erdalkalimetall ist.
2. Polymerfilm nach Anspruch 1, in dem der Polymerfilm weiter 0,005 bis 0,5 Gewichtsteile einer gehinderten Phenolverbindung und/oder 0,0005 bis 0,5 Gewichtsteile eines organischen fluoreszierenden Mittels zur Erhöhung des Weißgehalts umfaßt.
3. Polymerfilm nach Anspruch 1, in dem der Polymerfilm 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, 5 bis 40 Gewichtsteile des Polyolefinharzes, 20 bis 50 Gew.-% des Styrolharzes, bezogen auf das Gewicht des Polyolefinharzes, und 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile des Metallsulfonats umfaßt.
4. Polymerfilm nach Anspruch 1, in dem der Polymerfilm 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, 5 bis 50 Gewichtsteile des Styrolharzes, 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile des Metallsulfonats, 0,005 bis 0,5 Gewichtsteile einer gehinderten Phenolverbindung und 0,0005 bis 0,5 Gewichtsteile eines organischen fluoreszierenden Mittels zur Erhöhung des Weißgehalts umfaßt.
5. Polymerfilm nach Anspruch 1, in dem der Polymerfilm 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, 5 bis 50 Gewichtsteile des Polyolefinharzes, 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile des Metallsulfonats und 0,005 bis 0,5 Gewichtsteile einer gehinderten Phenolverbindung umfaßt.
6. Polymerfilm nach Anspruch 1, in dem das Metallsulfonat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kaliumoctylbenzolsulfonat, Kaliumnonylbenzolsulfonat, Kaliumundecylbenzolsulfonat und einer Mischung davon besteht.
7. Polymerfilm nach Anspruch 2, in dem die gehinderte Phenolverbindung aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Tetrakis-3,5-di-t-butylhydroxyphenylpropanoyloxymethyl­ methan, Octadecyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl­ propanoat, 2-Hydroxy-4-n-octyloxybenzophenon, 2,4-Di-t­ butylphenyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoat und einer Mischung davon besteht.
8. Polymerfilm nach Anspruch 2, in dem das organische fluoreszierende Mittel zur Erhöhung des Weißgehalts aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Stilbenen, Oxazolen, Bisbenzoazolen und Mischungen davon besteht.
9. Verfahren zur Herstellung eines Polymerharz-Mutterchips, umfassend: das Compoundieren eines Polyesterharzes, mindestens eines aus einem Polyolefinharz und einem Styrolharz und eines Zusatzstoffes in einer Mischungsstrangpresse unter den Bedingungen, die den folgenden Formeln genügen, um eine geschmolzene Harzmischung zu ergeben; das Extrudieren der Mischung; das Abkühlen und Schneiden der Mischung, um einen Polymerharz-Mutterchip zu ergeben:
200°C Ti 250°C
Tf = Ti + 30°C und
Tf + 10°C Tp Tf + 50°C
worin
Ti die anfängliche Einlaßtemperatur der Mischungsstrangpresse ist;
Tf die End-Auslaßtemperatur der Mischungsstrangpresse ist;
Tp die Temperatur des extrudierten Harzes ist.
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