DE19815120A1 - Verfahren zur Herstellung einer gereckten Polyalkylenterephthalat-Folie und zur Herstellung einer Polyalkylenterephthalat-Schmelze - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer gereckten Polyalkylenterephthalat-Folie und zur Herstellung einer Polyalkylenterephthalat-SchmelzeInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer gereckten Polyalkylenterephthalat-Folie, bei dem ein Polyalkylenterephthalat-Granulat einem Zwei- oder Mehrschnecken-Extruder mit Entgasungseinrichtungen zugeführt und darin aufgeschmolzen wird, die gebildete Polyalkylenterephthalat-Schmelze extrudiert, einer Flachdüse zugeführt und auf eine Kühlwalze extrudiert wird, und bei dem die auf diese Weise erzeugte Primärfolie anschließend auf an sich bekannte Weise gerecht wird, bei dem das Polyalkylenterephthalat-Granulat ohne Vortrocknung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 0,35 Gew.-% eingesetzt wird, die Schmelze in dem Zwei- oder Mehrschnecken-Extruder in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden, getrennten Entgasungszonen durch Anlegen von Unterdruck entgast wird, und daß, zur Vermeidung einer Verschlechterung der Grenzviskosität des eingesetzten Polyalkylenterephthalats während der Schmelzeextrusion, dem einzusetzenden Polyalkylenterephthalat-Granulat oder der daraus hergestellten Schmelze eine ausreichende Menge einer Substanz, insbesondere eines Carbodiimids, zugesetzt wird, mit der wenigstens ein überwiegender Teil der in der Schmelze von Anfang an vorhandenen und/oder hydrolytisch darin neugebildeten Carboxylgruppen in einer Additionsreaktion abreagiert.
Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Her
stellung einer gereckten Polyalkylenterephthalat-Folie,
insbesondere einer biaxial gereckten Polyethylen
terephthalat-Folie, bei dem ein Polyalkylenterephthalat-
Granulat einem Zwei- oder Mehrschnecken-Extruder mit Ent
gasungseinrichtungen zugeführt und darin aufgeschmolzen
wird, die Polyalkylenterephthalat-Schmelze extrudiert und
einer Flachdüse zugeführt wird, durch die sie auf eine
Kühlwalze extrudiert wird, und bei dem die auf diese Weise
erzeugte Primärfolie anschließend auf an sich bekannte Weise
zu einer gereckten Folie verstreckt wird. In einer ver
allgemeinerten Form betrifft die vorliegende Erfindung
ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Polyalkylen
terephthalat-Schmelze, das bezüglich der Schmelze-Herstel
lung mit dem genannten spezielleren Verfahren zur Herstel
lung gereckter Folien identisch ist, bei dem die erzeugte
hochwertige Schmelze jedoch auch anderen Weiterverwendungen
zugeführt werden kann.
Polyalkylenterephthalate sind Polyester, die als Bausteine
Terephthalsäure sowie als Alkoholkomponente für die Ver
esterung ein Diol enthalten, das insbesondere Ethylenglykol
ist, jedoch auch ein Butandiol oder ein Bishydroxymethyl
cyclohexan sein kann. In der vorliegenden Anmeldung wird
nachfolgend die Erfindung nur noch im Hinblick auf Poly
ethylenterephthalat (PET) beschrieben, das wenigstens für
die Folienherstellung das wichtigste Polyalkylenterephthalat
darstellt. Soweit die Lehre der vorliegenden Erfindung
jedoch für den Fachmann sinnvollerweise auch auf andere
Polyalkylenterephthalate beziehungsweise äquivalente Poly
esterprodukte übertragbar ist, soll sich der Schutz für das
nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren auch auf
derartige, polyethylenterephthalatähnliche Polykondensate
erstrecken.
Polyethylenterephthalat ist aufgebaut aus Einheiten, die
sich von der aromatischen Dicarbonsäure Terephthalsäure und
von Ethylenglykol ableiten, die durch Veresterung unter
Bildung des polykondensierten Polyethylenterephthalats mit
einander verknüpft sind. Polyethylenterephthalat wird tech
nisch durch Umesterung ausgehend von Dimethylterephthalat
mit Ethylenglykol oder direkte Polykondensation der Poly
esterbausteine hergestellt. Polyethylenterephthalat ist in
verschiedenen Produktqualitäten im Handel, die sich ins
besondere durch das Molekulargewicht des Polyesters, meßbar
u. a. als Grenzviskosität oder Intrinsikviskosität (IV),
sowie durch ihren Kristallinitätsgrad unterscheiden, der
zwischen 0% (amorphes Polyethylenterephthalat) und etwa
50% (teilkristallines Polyethylenterephthalat) liegt. Ein
teilkristallines Polyethylenterephthalat weist eine Dichte
von etwa 1,38 g/cm3 sowie eine Erweichungstemperatur von etwa
245 bis 260°C auf. Handelsübliches PET kann auch einen
gewissen Anteil anderer Bausteine (zum Beispiel Isophthal
säure) enthalten, die als Beimengungen der Ausgangsprodukte
in den Polyester gelangt sind oder diesem absichtlich zur
Beeinflussung seiner Eigenschaften zugesetzt wurden.
Polyethylenterephthalat wird für Fasern (bekannte Marken
sind Terylene®, Trevira®, Dacron®, Diolen®), für Formmassen
zur Herstellung von beispielsweise Getränkeflaschen und
technischen Kunststoffteilen sowie zur Herstellung von
Folien verwendet. Wichtige Einsatzgebiete für PET-Folien
sind Folien für elektrische Isolierungen, Tonträger und
Foto- bzw. reprographische Schichten, für Schreibbänder und
für Wursthüllen und Lebensmittelverpackungen.
PET-Folien werden als ungereckte Flachfolien oder "cast
Filme" und als gereckte Folien hergestellt. Durch das Recken
oder Strecken, das monoaxial oder insbesondere biaxial
durchgeführt wird, wird neben einer besseren Materialaus
nutzung durch Flächenvergrößerung insbesondere auch eine Er
höhung der Festigkeit und Verbesserung anderer Eigenschaften
wie zum Beispiel Dimensionsstabilität erreicht. Zur Her
stellung einer gereckten Folie wird zuerst eine möglichst
homogene Polymerschmelze mit konstanten Eigenschaften be
nötigt, die durch Extrusion durch eine flache Düse auf eine
Kühlrolle zu einer Primärfolie verarbeitet wird, die an
schließend, häufig nach einer Temperaturbehandlung zur
Einstellung des erforderlichen Kristallinitätsgrades, mono
axial oder sequentiell oder simultan biaxial gereckt wird.
Bei der Herstellung von gereckten PET-Folien ist zu berück
sichtigen, daß PET sich als Polyester in einigen Punkten
chemisch erheblich von anderen zur Herstellung von gereckten
Folien verwendeten thermoplastischen Polymeren wie Poly
propylen oder Polystyrol unterscheidet. Die Estergruppierun
gen, durch die die beiden bifunktionellen Polyesterbau
steine, nämlich die Terephthalsäure und das Ethylenglykol,
miteinander verbunden sind, sind einerseits polare, hydro
phile Gruppen, andererseits ist die Estergruppierung in
Gegenwart von Wasser relativ hydrolyseempfindlich, was unter
entsprechenden Bedingungen zu einem Abbau oder einer Ver
änderung eines Polyesters insbesondere während seiner Ver
arbeitung im geschmolzenen Zustand führen kann. Auch ther
misch und oxidativ können Polyester abgebaut werden.
Bei einer hydrolytischen Spaltung einer Estergruppe eines
Polyesters werden Carboxylgruppen und Alkoholgruppen der
ursprünglichen Umsetzungspartner regeneriert, und die gebil
deten Bruchstücke können auf verschiedene Weise weiter
reagieren. Einmal können in einer Schmelze thermisch oder
hydrolytisch entstandene Carboxylgruppen mit vorhandenen
Hydroxylgruppen einer Alkoholkomponente unter Rückbildung
einer Estergruppe wieder abreagieren, was bei einer inter
molekularen Reaktion zu einer Erhöhung des Molekulargewichts
im Sinne einer Polykondensation führen kann, was jedoch
auch, bei einer intramolekularen Reaktion eines Hydroxyl
endes mit einem Carboxylende eines Polyesterbruchstücks, zur
Bildung cyclischer Oligomerer führen kann und in der Praxis
auch führt. Neben diesen Reaktionen, die als Lösen und
Neubilden von Esterbindungen unter Eintritt oder Austritt
von Wasser angesehen werden können, können in einer Poly
ester-Schmelze auch thermische Eliminierungsreaktionen
ablaufen, die zu ungesättigten Produkten führen, die eigene
weitere Reaktionsmöglichkeiten aufweisen, oder der Polyester
oder aus ihm gebildete Bruchstücke können einer Oxidation
unterliegen.
Polyethylenterephthalat, das vom Hersteller für die Weiter
verarbeitung in der Regel in Granulatform geliefert wird,
weist in der Regel einen Wassergehalt in der Größenordnung
von 0,2 bis 0,4% (2000 bis 4000 ppm) auf, wobei der Gehalt
an Feuchtigkeit und seine Verteilung auf der Oberfläche des
Granulats und im Inneren des Granulats von der Kristallini
tät des PET im Granulat und seiner Zusammensetzung abhängen.
Da der "natürliche" Feuchtigkeitsgehalt eines kommerziellen
PET-Granulats bei der Herstellung einer PET-Schmelze zu
einem hydrolytischen PET-Abbau führt, dessen Ausmaß von den
Verarbeitungsbedingungen abhängt und sich in unterschied
lichem Maße auf die Qualität der erhaltenen Endprodukte
auswirkt, ist es zur Herstellung hochwertiger PET-Erzeug
nisse üblich oder sogar unumgänglich, das vom Hersteller
erhaltene feuchte PET-Granulat einer Kristallisation durch
Erwärmen sowie einer nachfolgenden gründlichen Trocknung zu
unterziehen. Insbesondere bei der Werstellung gereckter PET-Fo
lien ist es erforderlich, daß eine homogene feuchtigkeits
freie PET-Schmelze, die möglichst wenig hydrolytisch gebil
dete cyclische Oligomere enthält, verarbeitet werden kann,
da Inhomogenitäten, Feuchtigkeitsanteile und höhere Anteile
an Oligomeren sich nachteilig auf die Verarbeitbarkeit und
die Produktqualität auswirken. Insbesondere, wenn biaxial
gereckte PET-Folien als Kondensatorfolien, Folien für magne
tische Aufzeichnungsmedien, Röntgenfilmunterlagen oder für
graphische Zwecke bestimmt sind, werden Folien mit ausge
zeichneten optischen und mechanischen Eigenschaften bei
hoher Oberflächengüte und hoher Homogenität benötigt. Für
derartig anspruchsvolle Verwendungen wird eine extreme
Volumen- und Oberflächenreinheit der Folie und eine hohe
Konstanz der elektrischen Eigenschaften gefordert. Um diese
Eigenschaften zu erzielen, muß der hydrolytische Abbau
während der Verarbeitung so wirksam wie möglich begrenzt
werden. Beispielsweise erhöht sich durch einen hydrolyti
schen Abbau auch der Anteil der durch intramolekulare Ver
esterung gebildeten cyclischen Oligomeren, die teilweise
eine hohe Kristallisationsneigung und hohe Schmelzpunkte
aufweisen und insbesondere in einer gereckten Folie zu
erkennen sind oder sich an deren Oberfläche ansammeln und
dadurch die Oberflächenqualität der fertigen gereckten PET-Folie
verschlechtern.
In der Praxis wird es daher bisher als unumgänglich ange
sehen, ein Polyethylenterephthalat-Granulat vor seiner
Verarbeitung zu einer gereckten PET-Folie scharf zu trock
nen. Die übliche Trocknung ist daher in der Regel ein zwei
stufiger Vorgang, bei dem das PET-Granulat zur möglichst
weitgehenden Umwandlung amorpher Bereiche in kristalline
Bereiche in einem ersten Schritt einer Kristallisierbehand
lung (Behandlung mit Heißluft von 160 bis 170°C in einem
Pulsbett-Kristallisator) unterzogen wird. Das aus der Kri
stallisationsstufe erhaltene kristallisierte Granulat wird
einem Granulattrockner zugeführt, wo in einer Langzeittrock
nung (mindestens 4 Stunden) ein gleichmäßig getrocknetes
Polyestergranulat für die Weiterverarbeitung durch Auf
schmelzen hergestellt wird. Für die Weiterverarbeitung zu
gereckten Folien wird dabei ein Trocknungsgrad gefordert,
der einem Restfeuchtigkeitsgehalt von 30 bis 50 ppm (0,003
bis 0,005 Gew.-% Wasser) entspricht.
Die für die Folienherstellung erforderliche Vortrocknung
belastet die Herstellung von gereckten PET-Folien im Hin
blick auf den apparativen Aufwand, den Energiebedarf sowie
den Raumbedarf erheblich.
Da Polyethylenterephthalat stets einen gewissen Feuchtig
keitsgehalt aufweist, der beseitigt werden muß oder wenig
stens berücksichtigt werden muß, sind der Literatur schon
verschiedene Vorschläge zur Verarbeitung von ungetrocknetem
PET bekannt, wobei entweder handelsübliche PET-Granulate als
Ausgangsprodukte dienen oder PET-Abfälle, die recycelt
werden sollen.
So wird in der EP 0 560 033 B1 ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Herstellung von einem thermoplastischen Poly
meren wie Polyethylenterephthalat beschrieben, bei dem ein
PET in Form von Stapelfasern mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von 4000 ppm einem Gleichdrall-Zweischneckenmischer zuge
führt, in dem das Produkt auf 280°C erwärmt und dabei ent
lüftet wird. Anschließend wird das Produkt in der Schmelze
unter Vakuum weiter entlüftet und von Wasseranteilen be
freit. Das Produkt wird dann in einen besonderen, technisch
aufwendig gestalteten Mischbehälter für eine Dünnschicht
verdampfung überführt, in dem unter einem Vakuum unter Aus
dampfen von restlichem Wasseranteilen innerhalb eines Zeit
raumes von 5 bis 60 Minuten nachkondensiert wird. Das Ver
fahren ist insbesondere für das Recycling von Kunststoff
abfällen bestimmt, und es wird geltend gemacht, daß der ein
gesetzte Kunststoff auf die Ausgangsviskosität der Neuware
angehoben werden kann.
Aus der DE 44 29 708 A1 ist ein Verfahren zum Spritzformen
von nicht vorgetrocknetem PET bekannt, bei dem der Injek
tionszylinder der Spritzmaschine mit einem Unterdruck ent
lüftet wird. Bei dem beschriebenen Verfahren geht es in
erster Linie um die Gewährleistung eines möglichst störungs
freien Spritzformbetriebs, ohne daß möglichen Qualitäts
veränderungen des eingesetzten PET-Granulats besondere
Aufmerksamkeit gewidmet wird, da möglicherweise zu beob
achtende Qualitätsveränderungen bei der Verwendung als
Formmasse keine entscheidende Bedeutung aufweisen.
Aus der EP 0 748 674 A2 ist es bekannt, daß man zum Spritz
gießen von PET Spritzgußmaschinen mit Einrichtungen zur
Entlüftung der Schmelze verwenden kann, und in der genannten
Druckschrift wird ein Verfahren angegeben, wie man das aus
der Spritzgußmaschine abgesaugte Gas auf vorteilhafte Weise
von flüchtigen Bestandteilen reinigt.
Entgasungsverfahren für thermoplastische Kunststoffschmelzen
ohne besonderen Bezug zu Polyestern oder PET sind ferner
bekannt aus der DE 42 31 232 C1, gemäß der man in eine
Schmelze ein Schleppmittel eindüst, das bei einer Druck
entlastung zu einer Schaumbildung führt, die die Entfernung
gasförmiger Bestandteile, insbesondere Restmonomerer, ver
bessert. Aus der DE 37 44 193 ist ein anderes Verfahren
bekannt, das auf die Entgasung einer Schmelze eines Thermo
plasten abzielt, um aus dieser flüchtige Bestandteile,
insbesondere Lösungsmittelreste von der Polymerherstellung,
zu entfernen. Aus der EP 0 134 977 B1 ist es ebenfalls
bekannt, Feuchtigkeit und flüchtige Stoffe aus einem Granu
lat eines Thermoplasten im Zusammenhang mit der Schmelze
herstellung zu entfernen. Dazu wird das eingespeiste Granu
lat im Gegenstrom vor und während seines Aufschmelzens mit
Warmluft einer Temperatur von 66 bis 94°C (150 bis 200°F)
vorerwärmt. Das Verfahren hat nichts mit den speziellen
Problemen der Herstellung einer qualitativ hochwertigen PET-Schmelze
zu tun.
Aus der EP 0 588 008 B1, die teilweise auf die DE 42 31 232
zurückgeht, ist es ebenfalls bekannt, zur Entgasung, bei
spielsweise zur Entmonomerisierung von Polyamid 6, eine
spezielle Vorrichtung zu verwenden, bei der um eine glatte
zylindrische Zentralwelle eine Vielzahl von achsparallelen
Dünnschichtwellen angeordnet sind, die dafür sorgen, daß die
zu entgasende Schmelze zu dünnen Filmen mit großer Ober
fläche verarbeitet wird, die gut entgast werden können. Die
aufwendige Vorrichtung soll gegenüber einer Verwendung von
Doppelschneckenextrudern zu einer besseren Entgasung führen.
Die Probleme der Herstellung einer PET-Schmelze bei der Her
stellung von gereckten PET-Folien wird nicht angesprochen.
Wie eingangs erläutert wurde, ist PET insbesondere in der
Schmelze bei hohen Temperaturen empfindlich gegenüber einer
Hydrolyse aufgrund von Feuchtigkeit in der Schmelze. Fertige
Artikel aus festem, erstarrtem PET sind dagegen kaum nen
nenswert feuchtigkeitsempfindlich. Es ist jedoch üblich,
PET, insbesondere PET, das zu Fasern verarbeitet wird, zur
Verhinderung einer Verschlechterung der Faserqualität wäh
rend der Nutzungsdauer des daraus gefertigten Gewebes, z. B.
für Filter oder Bekleidung, ein Hydrolyseschutzmittel zu
zugeben, das insbesondere Carbodiimid-Gruppen enthält und in
der Regel polymerer Natur ist. Die Polycarbodiimid-Verbin
dung liegt in homogener Verteilung in Mengen von etwa 1 bis
2,5 Gew.-% in der fertigen PET-Faser vor und bindet in die
Faser eindringende Wasserspuren, die zu einer partiellen
PET-Hydrolyse unter allmählicher Verschlechterung der Faser
qualität führen könnten. Derartige Hydrolyseschutzmittel
dienen ausschließlich der Verbesserung der Langzeitstabili
tät der fertigen PET-Produkte. Sie sollen daher möglichst
unverändert ins Produkt gelangen, weshalb sie stets einem
PET-Ausgangsmaterial zugesetzt werden, das der üblichen
aufwendigen Trocknung unterzogen worden war.
Bezüglich der Verwendung von Carbodiimiden, insbesondere von
polymeren Carbodiimid-Verbindungen, als Hydrolyseschutz
mittel für thermoplastische Polyester, kann verwiesen werden
auf die Datenblätter zu Polycarbodiimid-Produkten wie das
Datenblatt der Rhein Chemie für das als Masterbatch ver
triebene Produkt STABAXOL® KE 7646, auf das bezüglich der
Charakterisierung und Eigenschaften des genannten Produkts
auch im Hinblick auf die nachfolgende Beschreibung nach
drücklich verwiesen wird. Ferner kann bezüglich einer Mit
verwendung von Polycarbodiimid-Verbindungen in Formmassen
aus thermoplastischen Polyestern auch verwiesen werden auf
die japanische veröffentlichte Patentanmeldung 86-096679,
auf die veröffentlichte japanische Patentanmeldung
86-064306, bei der die Tatsache des Zusatzes der Polycarbo
diimid-Verbindung zu einem gründlich vorgetrockneten PET-Pro
dukt auch dem entsprechenden Abstract entnehmbar ist,
sowie auf die veröffentlichte japanische Patentanmeldung
96-205705, die die Verwendung eines polymeren Carbodiimids
in einem gemischten PET und PBT (Polybutylenterephthalat)-
Polyester zur Herstellung von Formmassen für industrielle
Anwendungen beschreibt.
Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung 92-138465
beschreibt spezielle Polyestermassen für eine flüssig
kristalline Polymerfolie, bei der PET neben einem über
wiegenden Anteil an p-Acetoxybenzoesäure unter Zusatz einer
Biscarbodiimid-Verbindung einer Acidolyse und Kondensations
polymerisation unterzogen wird.
Keiner der genannten Veröffentlichungen kann der Fachmann
eine Lehre entnehmen, die eine Herstellung hochwertiger
gereckter, insbesondere biaxial orientierter, PET-Folien aus
einem PET-Granulat ermöglicht, ohne daß das PET-Granulat der
üblichen aufwendigen Vortrocknung unterzogen wird oder eine
Beeinträchtigung der Qualität des eingesetzten PET, ins
besondere im Hinblick auf seine molekulare Masse beziehungs
weise seine Grenzviskosität, bei der Schmelzeherstellung in
Kauf genommen werden muß.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver
fahren zur Herstellung einer gereckten Polyalkylen
terephthalat-Folie, insbesondere einer biaxial orientierten
PET-Folie, anzugeben, bei dem auf die Vortrocknung des
Granulats des PET-Einsatzprodukts verzichtet werden kann und
bei dem trotzdem sichergestellt ist, daß es während der Her
stellung einer homogenen PET-Schmelze für die nachfolgende
Folienherstellung nicht zu einem hydrolytischen PET-Abbau
kommt, der sich als Verminderung des Durchschnittsmolekular
gewichts (Mn) beziehungsweise eine Verschlechterung der Werte
für die Grenzviskosität (IV) äußert, so daß eine hochwertige
homogene Schmelze erhalten wird, die sich bei dem nach
folgenden monoaxialen oder sequentiellen oder simultanen
biaxialen Recken der daraus erzeugten Primärfolie zu hoch
wertig gereckten PET-Folien verarbeiten läßt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen 2 bis 9
sowie 13 und 14 zu entnehmen.
Nachdem eine Lösung für die obengenannte Aufgabe gefunden
war, wurde erkennbar, daß die speziell für die Herstellung
gereckter PET-Folien aus einem ungetrockneten PET-Granulat
erzeugte Schmelze sich auch für andere, übliche Weiter
verwendungen von PET-Schmelzen anbot. Die Patentansprüche 10
bis 12 sowie 13 und 14 betreffen eine im genannten Sinne
verallgemeinerte Lehre der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Her
stellung einer gereckten Polyalkylenterephthalat-Folie noch
näher erläutert, wobei die meisten der Ausführungen auch
sinngemäß für das verallgemeinerte Verfahren gelten.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend unter Bezug
nahme auf Fig. 1 noch näher erläutert, die den Grundaufbau
eines erfindungsgemäß zu verwendenden Doppelschnecken
extruders mit zwei Entgasungszonen in Seitenansicht zeigt
sowie zugeordnet die bei der PET-Schmelzeherstellung gemäß
der vorliegenden Erfindung erhaltenen Reaktionsbereiche.
In der Figur bezeichnen die Bezugsziffer 1 die Dosierung,
durch die die Hauptdosierungszugabe des PET-Granulats er
folgt, die Bezugsziffern 2 und 3 einen ersten und einen
zweiten Entgasungsdom, die Bezugsziffern 4 und 5 die zu
gehörigen ersten und zweiten Vakuumstutzen, die Bezugsziffer
6 eine Kondensationseinrichtung für kondensierbare flüchtige
Bestandteile aus dem Extruder, die Bezugsziffer 7 Vakuumpum
pen, die Bezugsziffer 8 eine Schmelzepumpe, die Bezugsziffer
9 ein Viskosimeter und die Bezugsziffer 10 einen durch
geeignete, mit dem Viskosimeter gekoppelte elektronische
Meß- und Steuereinrichtungen erzeugten Regelimpuls für die
Vakuumpumpen. Unter der Extruderdarstellung finden sich in
schematischer Darstellung von links oben nach rechts unten
die dem Einzugsbereich, dem Knetblock und der letzten Ex
truderzone hinter einem Abstauelement, in der es zum Druck
aufbau für die Extrusion kommt, zugeordneten Reaktionsberei
che, in denen das Aufschmelzen erfolgt und eine teilweise
Umesterung, eine Kondensation und eine Polykondensation zu
beobachten sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einer Kombination
von (i) einer effektiven zweistufigen Entfernung von Feuch
tigkeit, niedermolekularen Verunreinigungen und PET-Oligo
meren während der Schmelzebereitung und -förderung im
Anfangs- und Mittelbereich des Extruders zur möglichst
weitgehenden Beschränkung der Hydrolyse des eingesetzten PET
durch mit dem Rohstoff eingebrachten Feuchtigkeitsanteile
mit (ii) einer durch chemische Zusätze im letzten Extruder
abschnitt wirksam werdenden Unterdrückung einer katalysier
ten Esterspaltung und -umlagerung bei gleichzeitiger Förde
rung der Kondensation von vorher gebildeten Hydrolysebau
steinen sowie einer verstärkten Polykondensation, die einen
vorherigen teilweisen PET-Abbau wieder rückgängig macht und
dafür sorgt, daß die Grenzviskosität des PET in der extru
dierten Schmelze gegenüber dem eingesetzten PET nicht ver
schlechtert ist beziehungsweise sogar leicht verbessert sein
kann.
Die effektive zweistufige Entgasung bewirkt dabei noch eine
zusätzliche Reinigung der PET-Schmelze, indem nieder
molekulare Schmelzebestandteile (Ethylenglykol, relativ
niedermolekulargewichtige cyclische Oligomere) wenigstens
teilweise mitentfernt werden.
Es hat sich gezeigt, daß eine zweistufige Entgasung der
beschriebenen Art allein nicht verhindern kann, daß es zu
einem gewissen hydrolytischen sowie gegebenenfalls auch noch
thermischen Abbau des PET in der Schmelze im Extruder kommt.
Überraschenderweise zeigte sich jedoch, daß man dann, wenn
man dem ohne die übliche scharfe Vortrocknung eingesetzten,
feuchtigkeitshaltigen PET-Granulat eine Carbodiimid-Ver
bindung zusetzt, insbesondere eine polymere Carbodiimid-
Verbindung, wie sie in Masterbatchform als Hydrolyseschutz
mittel für PET-Monofilamente im Handel erhältlich ist, eine
PET-Schmelze ohne Qualitätsverschlechterung beziehungsweise
gegebenenfalls sogar von verbesserter Qualität erhalten
kann. Untersuchungen haben gezeigt, daß die Hydrolyse von
PET und ähnlichen Polyestern durch die bei der Hydrolyse
gebildeten Carboxylgruppen autokatalytisch beschleunigt
wird. Diese autokatalytische Beschleunigung der Esterspal
tung wirkt einer wirksamen Polykondensation unter Neubildung
von Estergruppen entgegen. Indem man eine Substanz zusetzt,
die wirksam mit Carboxylgruppen reagiert und diese abfängt,
wird die autokatalytische Verstärkung der Esterspaltung
wirksam unterbunden, und im vorderen Teil des Extruders
hydrolytisch erzeugte Spaltprodukte können unter neuerlicher
Kondensation beziehungsweise Polykondensation ausheilen, was
zu einer Wiederherstellung beziehungsweise sogar Verbes
serung der Werte für das Molekulargewicht des eingesetzten
PET-Granulats führt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Carbodiimidver
bindungen vorzugsweise möglichst frühzeitig dem nicht vor
getrockneten PET zugesetzt, um bei der Schmelzeherstellung
im Extruder möglichst von Anfang an im Sinne einer Unter
drückung der Hydrolyse des PET wirksam werden zu können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Carbodii
midverbindungen zusammen mit dem ungetrockneten granulierten
PET dem Extruder durch Hauptdosierungszugabe zugeführt. Sie
können dem Extruder jedoch auch später durch seitliche
Einspeisung zugeführt werden, wobei eine Zufuhr sowohl in
die Schmelze als auch in die Zone möglich ist, in der das
zugeführte PET-Granulat erst aufgeschmolzen wird. Dabei ist
es jedoch auch im Falle einer seitlichen Zufuhr direkt in
den Extruder besonders vorteilhaft, die Carbodiimidverbin
dungen möglichst früh zuzugeben, damit sie im Sinne einer
möglichst frühzeitigen Unterdrückung der PET-Hydrolyse durch
anwesende Feuchtigkeitsreste wirksam werden können und auf
diese Weise die Menge der freien Carboxylgruppen in der
gebildeten PET-Schmelze von Anfang an niedrig halten.
Da die zugesetzten Carbodiimid-Gruppen in der PET-Schmelze
innerhalb des Extruders ihre Wirkung entfalten sollen, indem
sie in der Schmelze gebildete Carboxylgruppen reaktiv mas
kieren und damit eine autokatalytische PET-Hydrolyse stop
pen, können die Carbodiimide in der Regel in deutlich gerin
geren Mengen zugesetzt werden als bei ihrer üblichen Verwen
dung in Verbindung mit scharf vorgetrocknetem PET als Hydro
lyseschutzmittel für fertige PET-Produkte. Wenn man bei
spielsweise als wirksame Carbodiimidverbindung ein polymeres
Carbodiimid in Form eines PET-Masterbatch einsetzt, das 15 Gew.-%
des polymeren Carbodiimids in PET enthält, sollen die
Mengen an zugesetztem Masterbatch auf den Feuchtigkeits
gehalts im PET-Einsatzprodukt abgestimmt werden, so daß sie,
jeweils in Gewichtsprozent, etwa das 10 bis 20fache, ins
besondere das etwa 12 bis 17fache, des vorhandenen Feuchtig
keitsgehalts betragen (d. h. z. B. bei 300 ppm oder 0,03%
Feuchtigkeit etwa 0,5% Carbodiimid-Masterbatch). Umgerech
net auf die eigentlich wirksame polymere Carbodiimidver
bindung entsprechen diese Werte einem Zusatz an polymerem
Carbodiimid, der etwa das 1,5- bis 3fache, insbesondere 1,8
bis 2,6fache, des Gewichts der Feuchtigkeit im PET-Einsatz
produkt beträgt. Bei Verwendung als Hydrolyseschutzmittel in
Verbindung mit scharf vorgetrocknetem PET würden, um die
üblichen Mengen an Hydrolyseschutzmittel im Endprodukt zu
erhalten, üblicherweise etwa die 3fachen Mengen an Carbo
diimid-Masterbatch eingesetzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle handels
üblichen PET-Granulate eingesetzt werden, und es können
auch, zum Beispiel bei der Folienherstellung anfallende,
PET-Abfälle im Sinne eines teilweisen Recyclings ohne Vor
trocknung eingesetzt werden. Da ein PET, das vorher nicht
einer besonderen Kristallisations- und Trockenbehandlung
unterzogen wurde, amorph ist beziehungsweise hohe Anteile an
amorphem PET enthält, das einen niedrigen Erweichungspunkt
aufweist und dadurch eine gewisse Klebrigkeit annehmen kann,
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer bevor
zugten Ausgestaltung mit einem gekühlten Einfülltrichter
gearbeitet, der auf eine Temperatur im Bereich von etwa 50
bis 65°C, insbesondere etwa 60°C, d. h. auf eine Tempera
tur, die ausreichend weit unter der Glasübergangstemperatur
von PET liegt, gekühlt wird. Indem man gleichzeitig im
Trichterbereich einen mäßigen Unterdruck (30 bis 60 mbar)
anlegt, erhält man einen guten Ausgleich der Eigenschaften
in dem eingesetzten PET-Granulat. Durch Abmischung von
üblichem vorgetrocknetem PET mit feuchtigkeitshaltigem PET
kann man außerdem jeden gewünschten Feuchtigkeitsgehalt im
Einsatzprodukt einstellen.
Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende
Extruder ist ein herkömmlicher Doppelschneckenextruder sowie
gegebenenfalls ein handelsüblicher Mehrschneckenextruder,
der im Rahmen üblicher konstruktiver Extruderauslegungen so
modifiziert ist, daß in demjenigen Extruderbereich, in dem
die weitgehend bis vollständig aufgeschmolzene PET-Masse
gefördert wird, zwei ausgedehnte, voneinander getrennte
Entgasungszonen (Entgasungsdome) gebildet werden, an die
über zwei Entgasungsstutzen ein unterschiedlicher Unterdruck
angelegt wird. In der ersten Entgasungszone wird dabei gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform ein Unterdruck angelegt,
der einem Pumpenenddruck von 10 mbar und weniger entspricht.
In der ersten Entgasungszone wird der überwiegende Teil der
Feuchtigkeit sowie niedermolekularer Schmelzebestandteile
entfernt.
In der zweiten Entgasungszone, die durch ein Abstauelement,
das zusammen mit der geförderten Schmelze für einen Gas
verschluß sorgt, von der ersten Entgasungszone getrennt ist,
wird ein niedrigerer Unterdruck von vorzugsweise 5 mbar und
weniger angelegt, und es wird eine deutlich geringere Kon
densatbildung als in der ersten Entgasungszone beobachtet.
Zwischen der zweiten Entgasungszone und dem Extruderende
kommt es zum Druckaufbau in der Schmelze und, unter dem
Einfluß der zugesetzten Substanz, zu einer Kondensation und
Polykondensation, die die Schmelzequalität wieder herstellt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als chemische
Substanz zum Abfangen von Carboxylgruppen vorzugsweise ein
polymeres Carbodiimid verwendet. Carboxylgruppen, jedoch
auch Hydroxylgruppen der bei der Esterspaltung gebildeten
Alkoholkomponente, können sich additiv an Carbodiimide an
lagern und werden, ohne Bildung von Bruchstücken einer
Kondensationsreaktion, aus der Reaktionsmischung entfernt.
Außerdem reagieren polymere Carbodiimide in einer etwas
langsameren Reaktion auch mit Wasser, das bei der Kondensa
tion und Polykondensation frei wird. Alle Effekte führen in
der Summe dazu, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
keine Verschlechterung der Grenzviskosität des PET der
Schmelze gegenüber dem eingesetzten PET beobachtet wird. Es
versteht sich, daß anstelle polymerer Carbodiimide auch
andere Materialien zum Einsatz kommen können, die in ähn
licher Weise wie Carbodiimide zur Bindung von insbesondere
Carboxylgruppen befähigt sind und die weder in der einge
setzten Form noch in Form der gebildeten Addukte die Quali
tät der erhaltenen Schmelze beziehungsweise der daraus
erzeugten PET-Artikel verschlechtern.
Da es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Wirkung
der zugesetzten Carbodiimidverbindung auf die in der
Schmelze ablaufenden Vorgänge ankommt, ist es nur wichtig,
die Carbodiimidverbindungen in einer solchen Menge einzuset
zen, daß alle reaktiven Gruppen und Reaktionsbestandteile,
die zu einer Verschlechterung der PET-Qualität führen
können, abgefangen werden. Anders als im Stand der Technik,
bei dem es darauf ankommt, das Carbodiimid möglichst unver
ändert ins Endprodukt einzuarbeiten, wird bei dem erfin
dungsgemäßen Verfahren ein reaktiver Abbau der Carbodiimide
in der Schmelze gewünscht.
Als Polyethylenterephthalat für die Herstellung von gereck
ten PET-Folien, insbesondere von biaxial orientierten PET-Fo
lien (BOPET-Folien), wird PET mit einer Grenzviskosität
(IV) im Bereich von 0,55 bis 0,8 dl/g (55 bis 80 cm3/g,
bestimmt gemäß Richtlinie PV 07040.4 in Phenol/1.2-Dichlor
benzol in einem Ubbelohde-Viskosimeter), insbesondere in der
Größenordnung von etwa 0,6 bis 0,65 dl/g, verwendet. Durch
biaxiales Recken hergestellte PET-Folien können Dicken von 2
bis 220 µm, je nach Anforderungen an die Endfolie, aufwei
sen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung biaxial
orientierter PET-Folien unter Einsatz eines nicht vorge
trockneten PET-Ausgangsprodukts ohne hydrolytischen Abbau
des eingesetzten PET in der Schmelze beim Extrudieren wurde
von den Erfindern unter Berücksichtigung aller apparativen
Einflußgrößen und Verfahrensparameter gründlich untersucht.
Aus dem umfangreichen experimentellen Material wurde zur
weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung ein Beispiel
ausgewählt, das zeigt, daß nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren ein feuchtes PET-Einsatzprodukt ohne Qualitätsver
minderung zu einer hochwertigen biaxial orientierten PET-Folie
verarbeitet werden kann, wenn beim Aufschmelzen des
feuchten PET-Granulats und während der Schmelzenextrusion
ein Mittel zum Abfangen gebildeter freier Carboxylgruppen in
Form eines polymeren Carbodiimids zugegen ist. Alle Mengen- und
Prozentangaben in den Beispielen beziehen sich auf das
Gewicht, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Es wurden drei biaxial orientierte PET-Folien (BOPET-Folien)
unter - innerhalb praktisch verwirklichbarer Grenzen -
identischen Bedingungen auf der gleichen Anlage hergestellt.
Die drei hergestellten Folien unterschieden sich nur durch
die für die Folienherstellung eingesetzten PET-Ausgangs
produkte, die nachfolgend charakterisiert werden:
PET: Auf herkömmliche Weise getrocknetes und kristallisier
tes PET-Granulat (Handelsprodukt T 615, Schwarza; Feuchte
< 50 ppm H2O).
Zur Herstellung eines Ausgangsprodukte für die Vergleichs
folienherstellung wurden 90% des genannten getrockneten kri
stallisierten PET-Granulats mit 10% einer Mischung aus 95%
Prozent des gleichen PET-Granulats und 5% eines PET-Master
batch mit einem Gehalt von 20% Kaolin-Füllstoff verschnitten.
85% des gleichen getrockneten PET-Granulats, wie es zur Her
stellung der Vergleichsfolie verwendet wird, wurden mit 15%
einer Zumischung versetzt, die sich zusammensetzte aus 93,4%
eines ungetrockneten PET-Granulats mit einem Feuchtegehalt
von 1950 ppm H2O, 3,3% des gleichen kaolinhaltigen Master
batch wie bei der Herstellung der Vergleichsfolie sowie 3,3%
eines Carbodiimid-Masterbatch (Stabaxol® KE 7646; Rhein Che
mie), das 15% eines polymeren Carbodiimids mit einem Mole
kulargewicht von etwa 10 000 g/mol (Stabaxol® P 100) und 85%
PET (IV 0,82) enthielt und das vor seinem Einsatz entspre
chend den Herstellerempfehlungen 4 h bei 120°C im Vakuum-
Trockenschrank vorgetrocknet worden war.
Als Feuchtigkeitsgehalt der genannten Ausgangsmischung
ergaben sich 300 ppm H2O, und der Anteil an Carbodiimid-
Masterbatch lag bei 0,5%.
Unter Verwendung der gleichen Mischungsbestandteile wie zur
Herstellung der Folie A wurde ein Ausgangsprodukt herge
stellt, das sich dadurch von dem für Folie A unterschied,
daß der Wassergehalt 600 ppm betrug und der Gehalt an Carbo
diimid-Masterbatch 0,75% betrug.
Alle 3 PET-Einsatzprodukte wurden unter Verwendung eines
Doppelschnecken-Extruders mit 2 Absaugstutzen, an die unter
Verwendung einer Drehschieber-Pumpe und einer Rootspumpe, in
Förderrichtung der Schmelze betrachtet, ein Unterdruck von
20 mbar bzw. 1 mbar angelegt wurde, aufgeschmolzen, extru
diert, durch einen Filter mit 20 µM Sintermetall geführt und
auf einer nachgeordneten Foliengieß- und Reckanlage zu einer
biaxial orientierten PET-Folie einer Dicke von 12 µm ver
arbeitet. Zur Erläuterung kann auf die beigefügte Fig. 1
verwiesen werden, die insbesondere den Extruder mit zugeord
neten Einrichtungen zeigt.
Der Extruder wurde mit einer Drehzahl von 200 U/min betrie
ben, der spezifische Ausstoß lag zwischen 0,344 bis 0,37 kg/h
U/min.
Zur Prüfung des hydrolytischen Abbaus der PET-Schmelze im
Extruder wurden die in der extrudierten Schmelze bzw. den
daraus erhaltenen Primärfolien ermittelten Grenzviskositäten
mit den Grenzviskositäten der eingesetzten PET-Produkte ver
glichen.
Diese waren vorher bestimmt worden zu 0,578 dl/g für das
trockene kristallisierte PET-Einsatzprodukt und zu 0,582 dl/g
für das feuchtigkeitshaltige PET-Einsatzprodukt.
Die Grenzviskosität des PET in der Vergleichsfolie, die aus
scharf vorgetrocknetem PET ohne Carbodiimid-Zusatz herge
stellt worden war, betrug 0,578 dl/g, d. h. sie entsprach
erwartungsgemäß der Grenzviskosität des eingesetzten Pro
dukts.
Für die unter Verwendung feuchtigkeitshaltiger PET-Granulate
hergestellten Folien A und B wurden Grenzviskositäten von
0,584 dl/g bzw. 0,585 dl/g ermittelt. Diese Ergebnisse
zeigen nicht nur, daß es unter den geschilderten Verfahrens
bedingungen und infolge des Zusatzes relativ geringer Mengen
eines Carbodiimids nicht nur nicht zu dem üblichen hydroly
tischen Abbau des PET-Einsatzprodukts im Extruder gekommen
ist, sondern daß nach der Extrusion sogar leicht verbesserte
Grenzviskositätswerte erhalten wurden.
Ähnliche Ergebnisse wurden auch unter Verwendung von PET-Ein
satzprodukten mit einem höheren Feuchtigkeitsgehalt (3000 ppm)
und einem höheren Zusatz des o.g. Carbodiimid-Master
batch (5%) erhalten.
Die aus den 3 Schmelzen hergestellten biaxial orientierten
PET-Folien wiesen die in der nachfolgenden Tabelle 1 zu
sammengefaßten Eigenschaften auf.
Die darin zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß es nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, hochwertige
biaxial orientierte PET-Folien ohne die übliche Vortrocknung
des eingesetzten PET-Granulats herzustellen.
Die Zahlenangaben in der Tabelle sind Durchschnittswerte
wiederholter Messungen.
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung einer gereckten Polyalkylen
terephthalat-Folie, bei dem ein Polyalkylenterephthalat-
Granulat einem Zwei- oder Mehrschnecken-Extruder mit Entga
sungseinrichtungen zugeführt und darin aufgeschmolzen wird,
die gebildete Polyalkylenterephthalat-Schmelze extrudiert,
einer Flachdüse zugeführt und auf eine Kühlwalze extrudiert
wird, und bei dem die auf diese Weise erzeugte Primärfolie
anschließend auf an sich bekannte Weise gereckt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Polyalkylenterephthalat-Granulat ohne Vortrockung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 0,35 Gew.-% einsetzt wird,
die Schmelze in dem Zwei- oder Mehrschneckenextruder in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden, getrennten Entgasungs zonen durch Anlegen von Unterdruck entgast wird,
und daß, zur Vermeidung einer Verschlechterung der Grenz viskosität des eingesetzten Polyalkylenterephthalats während der Schmelzeextrusion, dem einzusetzenden Polyalkylentere phthalat-Granulat oder der daraus hergestellten Schmelze eine ausreichende Menge einer Substanz zugesetzt wird, durch die wenigstens ein überwiegender Teil der in der Schmelze von Anfang an vorhandenen und/oder hydrolytisch sowie ther misch darin neugebildeten, katalytisch auf den Hydrolyse prozeß wirkenden Carboxylgruppen in einer Additionsreaktion maskiert wird.
das Polyalkylenterephthalat-Granulat ohne Vortrockung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 0,35 Gew.-% einsetzt wird,
die Schmelze in dem Zwei- oder Mehrschneckenextruder in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden, getrennten Entgasungs zonen durch Anlegen von Unterdruck entgast wird,
und daß, zur Vermeidung einer Verschlechterung der Grenz viskosität des eingesetzten Polyalkylenterephthalats während der Schmelzeextrusion, dem einzusetzenden Polyalkylentere phthalat-Granulat oder der daraus hergestellten Schmelze eine ausreichende Menge einer Substanz zugesetzt wird, durch die wenigstens ein überwiegender Teil der in der Schmelze von Anfang an vorhandenen und/oder hydrolytisch sowie ther misch darin neugebildeten, katalytisch auf den Hydrolyse prozeß wirkenden Carboxylgruppen in einer Additionsreaktion maskiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das eingesetzte Polyalkylenterephthalat ein Polyethylentere
phthalat (PET) mit einer Grenzviskosität (IV) im Bereich von
0,55-0,8 dl/g ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß in der ersten Entgasungszone ein Unterdruck von
< 10 mbar angelegt wird, und daß in der zweiten Entgasungs
zone ein niedrigerer Druck angelegt wird, der 5 mbar nicht
überschreitet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Substanz zum Abfangen von Carboxyl
gruppen in der Schmelze eine monomere, oligomere oder poly
mere Carbodiimidverbindung eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Carbodiimiidverbindung in Form eines PET-Master
batch-Granulats mit einem Gehalt an polymerem Carbodiimid
von etwa 15 Gew.-% dem aufzuschmelzenden PET-Granulat oder
der sich bildenden oder gebildeten PET-Schmelze durch Haupt
dosierungszugabe oder durch seitliche Zuführung im ersten
Drittel des Extruders zusetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gewicht der zugesetzten Carbodiimidverbindung in Form
eines PET-Masterbatch-Granulats etwa das 10- bis 20fache des
Prozentualen Feuchtigkeitsgehalts im PET-Einsatzprodukt
beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Entgasungszonen im Extruder
durch ein Abstauelement voneinander getrennt sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die erzeugte Primärfolie sequentiell
oder simultan biaxial verstreckt wird, und daß die herge
stellte gereckte Folie eine biaxial gereckte Polyethylen
terephthalatfolie ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Unterdruck an die Entgasungszonen
unter Verwendung beheizter Entgasungsstutzen angelegt wird,
die einen Abzug von Kondensat im flüssigen Zustand gestat
ten.
10. Verfahren zur Herstellung einer Polyalkylenterepht
halatschmelze, bei dem ein Polyalkylenterephthalat-Granulat
einem Zwei- oder Mehrschnecken-Extruder mit Entgasungsein
richtungen zugeführt und darin aufgeschmolzen wird und die
gebildete Polyalkylenterephthalat-Schmelze extrudiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Polyalkylenterephthalat-Granulat ohne Vortrockung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 0,35 Gew.-% einsetzt wird,
die Schmelze in dem Zwei- oder Mehrschneckenextruder in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden, getrennten Entgasungs zonen durch Anlegen von Unterdruck entgast wird,
und daß, zur Vermeidung einer Verschlechterung der Grenz viskosität des eingesetzten Polyalkylenterephthalats während der Schmelzeextrusion, dem eingesetzten Polyalkylenterepht halat-Granulat eine ausreichende Menge einer Substanz zuge setzt wird, durch die wenigstens ein überwiegender Teil der in der Schmelze von Anfang an vorhandenen und/oder hydroly tisch sowie thermisch darin neugebildeten Carboxylgruppen in einer Additionsreaktion maskiert wird.
das Polyalkylenterephthalat-Granulat ohne Vortrockung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 0,35 Gew.-% einsetzt wird,
die Schmelze in dem Zwei- oder Mehrschneckenextruder in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden, getrennten Entgasungs zonen durch Anlegen von Unterdruck entgast wird,
und daß, zur Vermeidung einer Verschlechterung der Grenz viskosität des eingesetzten Polyalkylenterephthalats während der Schmelzeextrusion, dem eingesetzten Polyalkylenterepht halat-Granulat eine ausreichende Menge einer Substanz zuge setzt wird, durch die wenigstens ein überwiegender Teil der in der Schmelze von Anfang an vorhandenen und/oder hydroly tisch sowie thermisch darin neugebildeten Carboxylgruppen in einer Additionsreaktion maskiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Polyalkylenterephthalat Polyethylenterephthalat mit
einer Grenzviskosität (IV) im Bereich von 0,55-0,8 dl/g ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß als Substanz zum Abfangen von Carboxyl
gruppen in der Schmelze eine monomere, oligomere oder poly
mere Carbodiimidverbindung eingesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gegekennzeichnet, daß als Polyalkylenterephthalat-Granulat
ein amorphes oder ein teilkristallines Polyethylenterepht
halat-Granulat oder ein Gemisch aus einem amorphen und einem
kristallinen oder teilkristallinen Polyethylenterephthalat
Granulat eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
man ein wenigstens teilweise amorphes Polyethylenterepht
halat-Granulat dem Extruder über einen Trichter zuführt, der
durch Kühlung auf einer Temperatur von etwa 50 bis 65°C
gehalten wird und an den ein Unterdruck im Bereich von 20
bis 40 mbar angelegt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19815120A DE19815120A1 (de) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Verfahren zur Herstellung einer gereckten Polyalkylenterephthalat-Folie und zur Herstellung einer Polyalkylenterephthalat-Schmelze |
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DE19815120A DE19815120A1 (de) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Verfahren zur Herstellung einer gereckten Polyalkylenterephthalat-Folie und zur Herstellung einer Polyalkylenterephthalat-Schmelze |
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DE (1) | DE19815120A1 (de) |
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- 1998-04-03 DE DE19815120A patent/DE19815120A1/de not_active Withdrawn
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8141 | Disposal/no request for examination |