DE2051024A1

DE2051024A1 - Kunststoff-Folie mit verbesserter Transparenz

Info

Publication number: DE2051024A1
Application number: DE19702051024
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1970-10-17
Filing date: 1970-10-17
Publication date: 1972-04-20
Also published as: FR2111206A5; DE2051024B2; DE2051024C3; BE773996A; GB1357439A; JPS5417776B1; AT318248B

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG- ο η Ct ft ^ I

Unser Zeichen: O.Z. 27 099 Ka/AR 6700 Ludwigshafen, 15- 10. 1970

Kunststoff-Folie mit verbesserter Transparenz

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Kunststoff-Folie mit verbesserter Transparenz aus Polymerisaten oder Mischpolymerisaten des Äthylens oder aus Polymerenmischungen dieser Polymerisate oder Mischpolymerisate.

Es ist bekannt, daß die Transparenz von Folien aus Polyäthylen oder Mischpolymerisaten des Äthylens mit anderen Monomeren relativ gering sein kann. Dies ist bei Folien aus Mischpolymerisaten des Äthylens besonders dann der Fall, wenn das Mischpolymerisat neben Äthylen aus einem Comonomeren aufgebaut ist, dessen Copolymerisationsparameter stark von dem des Äthylens abweicht, und wenn die Copolymerisate in einem Rohrreaktor hergestellt wurden. Comonomere, deren Copolymerisationsverhalten gegenüber Äthylen stark vom Idealfall abweicht, sind insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, sowie deren Abkömmlinge, wie z.B. Ester, Amide, N-substituierte Amide und Anhydride. Man hat zwar bereits versucht, die Transparenz von Polyäthylenfolien zu verbessern, indem man den zu ihrer Herstellung verwendeten Massen in geringen Mengen Metallbronzen in feiner Verteilung zusetzt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die eingearbeiteten Metallteilchen oxidative Abbauprozesse begünstigen, so daß sich die Eigenschaften solcher Folien im Verlaufe der Zeit verschlechtern.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Kunststoff-Folien aus Polymerisaten oder Mischpolymerisaten des Äthylens oder aus Mischungen dieser Polymerisate oder Mischpolymerisate, die sich durch gute Transparenz auszeichnen, ohne daß die sonstigen Folieneigenschaften beeinträchtigt sind.

Die neuen Folien sind dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,05 bis 1 Gew.'/j eines zwischen 100 und 170⁰C und vorzugsweise zwischen 120 und 170⁰C schmelzenden thermoplastischen Kunststoffes eingearbeitet enthalten.

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Als thermoplastische Kunststoffe eignen sich dabei vornehmlich Polymerisate des Styrols oder Misch- oder Pfropfpolymerisate des Styrols mit Acrylnitril, Dienen und Acrylsäure, einschließlich der sogenannten ABS-Polymerisate, sowie Propylenpolymerisate und Mischpolymerisate d.<3S Propylene mit Äthylea, Die Wahl des jeweils günstigsten Kunststoffes richtet sich in erster Linie nach der Verträgliohkeit mit dem übrige.« Folienraaterial. So sind bei Pollen aus Polyäthylen insbesondere Propylenpolymeri sate und ithyltn-Propylen-Miaehpölym^ritatQ £la besse?Bde Zusätze besonders geeignet, während bei Folien Äthyleneopolymerisaten mit polaren Monomeren Styrolpolymerisate sowie Misch- und Pfropfpolymerisate des Styrols gu besonders guten Ergebnissen führen.

Die Folien gemäß der Erfindung können nach den in der Folientechnik üblichen Verfahren, insbesondere nach dem Blasverfahren oder mittels Breitsehlitzdüsen hergestellt werden.

Wichtig ist dabei, daß der die Transparenzverbesserung bewirkende Kunststoff gut in d@r zur Verarbeitung kommenden Folienmasse verteilt ist. Es hat sich hierzu als zweckmäßig erwiesen, aus dem zur Verarbeitung auf Folien kommenden Äthylenpolymerisat oder -Copolymerisat und dem transparenzverbessernden Zusatzstoff zunächst ein Vorkonzentrat herzustellen, das 40 bis 80 und vorzugsweise 55 bis 75 Gew. ^c/> der Polyolefinkomponente und entsprechend 60 bis 20 und vorzugsweise 45 bis 25 Gew./* des Zusatzstoffes enthält. Dieses Vorkonzentrat soll gleichförmig und frei von sogenannten "Fischaugen" sein.

Das Vorkonzentrat und das übrige Folienmaterial werden entweder diskontinuierlich in Mischtrommeln vorgemischt oder unmittelbar vor der Verarbeitung über Dosieraggregate^ wie z.B. Bandwaagen, Vibrations-Dosierrinnen und dergleichen, der Verarbeitungsvor- ■ richtung zugeführt. Das Verhältnis wird dabei so eingestellt, daß der zuzusetzende Kunststoff im Endprodukt 0,05 bis 1 Gew.> ausmacht. Die Arbeitstemperatur soll vorteilhaft 5 bis 10 C über der oberen Grenze des Schmelzbereiches oder höher schmelzenden Komponente liegen. Besonders bewährt haben sich als Verarbeitungsvorrichtungen Schneckenpressen, deren Schnecken so bestückt sind,

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daß sie eine gute Homogenisierung ermöglichen, z.B. durch Knetelemente.

Das so vorbereitete Material kann unmittelbar auf Folien verarbeitet werden. Mehrfache Durchgänge des Materials durch die Verarbeitungsvorrichtung bringen gegenüber einem einfachen Durchgang nur noch relativ geringe Verbesserungen.

In den nachstehenden Beispielen wurde als Homogenisiervorrichtung eine Zweiwellenmaschine mit einem Länge : Durchmesser-Verhältnis von 32 : 1 verwendet. 4,5 Durchmessereinheiten der Schnecke bestehen aus Knetelementen. Die Beheizung der Maschine ist in 5 Zonen unterteilt. In der 4. Zone befinden sich die Knetelemente. Beheizt oder gekühlt wird in den ersten 4 Zonen so, daß die Materialtemperatur in der 4. Zone vorteilhaft 5 bis 5O⁰C über der oberen Grenze des Schmelzbereiches der höher schmelzenden Komponente liegt. Die Temperaturangaben beziehen sich auf Messungen mit einem Thermoelement an der inneren Gehäusewand dieser Zone. Außerdem wurde die Temperatur der Schmelze am Austritt aus der Maschine durch Einstich mit einem Thermoelement bestimmt. Am Kopf der Maschine befindet sich ein dreiteiliges Siebpaket mit 64» 1600 und 64 Maschen/cm . Das Produkt wird durch 2,5 mm weite Bohrungen in Form von Strängen ausgetragen, die nach Durchlaufen eines Wasserbades mit einer Mühle zerkleinert werden. Die Angaben über Vergleichsversuche in der Tabelle beziehen sich auf die gleiche Arbeitsweise mit der einzigen Ausnahme, daß der Zusatz der höher schmelzenden Komponente unterblieb.

Die Vorkonzentrate wurden auf der gleichen Maschine hergestellt, indem die Komponenten mechanisch gemischt und dann an der Einzugsöffnung dosiert wurden. Das so erhaltene Primärkonzentrat wurde noch zweimal über die Maschine geleitet und dadurch refinert, ehe es zur Transparenzverbesserung eingesetzt wurde. Diese Refinerschritte können ganz oder teilweise unterbleiben.

Die unter den Beispielen aufgeführten Qualitätsmerkmale wurden wie folgt bestimmt:

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Dichte nach DIN 53 479/7.2

Meltindex nach ASTM-D 1238 (190⁰C, 2,16 kg) soweit nicht anders angegeben

Streuwert ("Haze") nach ASTM D 1003-61 und Glanz ("Gloss") nach ASTM D 2457-65 T. Die Bestimmungsmethode wurde geringfügig geändert, indem mit dem Glanzmesser von Dr. B. Lange, Berlin, mit einem Ilchteinfalls- und Ausfallswinkel von 45 gemessen wird.

Beispiel 1

Eingesetzt wurden a) ein Copolymerisat aus Äthylen und Methacryl-

h säuremethylester mit folgenden Eigenschaften: Meltindex 5,2 g/

^w ι 3

10 Min, Dichte 0,929 g/cm , Methacrylsäuremethylestergehalt 9,7 Gew.-$ und b) eine Polymerisatmischung aus 60 Gew.-^ a) und 40 Gew.-io eines Polystyrols der Dichte 1,05 g/cm und des Meltindex 9 g/10 Min (gemessen nach DIN 53 735 bei 200⁰C und 5 kg). Das Mischungsverhältnis beider Komponenten betrug 98,75 Gew.-^ a) und 1,25 Gew.-$ b), so daß der Styrolgehalt im Endprodukt 0,5 Gew.-io betrug. Die Temperatur in der 4. Zone der Schneckenmaschine lag bei 200⁰C, die Temperatur der austretenden Masse bei 198⁰C.

Eigenschaften: Glanz, Skt.: 90

Streuwert, °/o\ 5,9

Vergleiclisversuch: Glanz, Skt.: 24

Streuwert, $: 20,3.

Beispiel 2

Eingesetzt wurden a) ein Terpolymerisat aus Äthylen, Acrylsäure und Acrylsäure-n-butylester mit folgenden Eigenschaften: Meltindex 6,4 g/10 Min, Dichte 0,935 g/cm , Acrylsäuregehalt 3,5 Gew.-^, Acrylsäure-n-butylestergehalt 9»7 Gew.-¹^ und b) eine Polymerisatmischung aus 70 Gew.-^ a) und 30 Gew.-?° eines Styrol-Acrylnitril-Copolymerisates (Dichte 1,08 g/cm und Meltindex 0,7 g/10 Min - gemessen nach DIN 53 735 bei 200⁰C und 5 kg). Das Mischungsverhältnis beider Komponenten betrug 99,06 Gew.-;.'' a)

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"und 0,94 Gew.-^ b), so daß der Gehalt an Styrolpolymerisat im Endprodukt 0,4 Gew.-^ betrug. Die Temperatur in der 4. Zone der Schneckenmaschine lag bei 185°C, die Temperatur der austretenden Masse bei 19O⁰C.

Eigenschaften: Glanz, Skt.: 92

Streuwert, $: 5,4

Vergleichsversuch: Glanz, Skt.: 35

Streuwert, '/£: 18,0.

Beispiel 3

Eingesetzt wurden a) ein Polyäthylen mit folgenden Eigenschaften: Meltindex 1,5 g/10 Min, Dichte 0,920 g/cm und b) eine Polymerisatmischung aus 65 Gew.-$ a) und 35 Gew.-^ eines Polypropylens der Dichte 0,896 g/cm⁵ und des Meltindex 0,2 g/10 Min. Das Mischungsverhältnis beider Komponenten betrug 97,8 Gew.-?<> a) und 2,2 Gew.-^ b), so daß der Gehalt an Polypropylen im Endprodukt 0,75 Gew.-^ betrug. Die Temperatur in der 4. Zone der Schneckenmaschine lag bei 173⁰O, die Temperatur der austretenden Schmelze bei 180⁰C.

Eigenschaften: Glanz, Skt.: 128

Streuwert, $: 2,4

Vergleichsversuch: Glanz, Skt.: 76

Streuwert, #: 7,3.

Beispiel 4

Eingesetzt wurden a) eine Polymerisatmischung aus 50 Gew.-$ eines Copolymerisates aus Äthylen und Methacrylsäuremethylester (Meltindex 5,2 g/10 Min, Dichte 0,929 g/cm³, Methacrylsäuremethylestergehalt 9,7 Gew.-^) und 50 Gew.-^ eines Copolymerisates aus Äthylen und Acrylsäure-tert.-butylester (Meltindex 6,4 g/10 Min, Dichte 0,926 g/cm , Acrylsäure-tert.-butylestergehalt 12,2 Gew.~'fo) und b) eine Polymerisatmischung aus 55 Gew.-?S a) und 45 Gew.-^ eines Styrol-Acrylnitril-Copolymerisates (Dichte 1,08 g/cm und Meltindex 1,5 g/10 Min - gemessen nach DIN 53 735 bei

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200 C und 5 kg). Das Mischungsverhältnis beider Komponenten betrug 99,28 Gew.-^ a) und 0,72 Gew.-^ b), so daß der Gehalt an Styrolcopolymerisat im Endprodukt 0,3 Gew.-°ß> betrug. Die Temperatur in der 4. Zone der Schneckenmaschine lag bei 165°C, die Temperatur der austretenden "Masse bei 170⁰C.

Eigenschaften: Glanz, Skt.: 115

Streuwert, $: 5,0

Vergleichsversuch: Glanz, Skt.: 34

Streuwert, %: 20,1.

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Claims

- 7 - O.Z. 27 099 Patentansprüche

1. ι Kunststoff-Folie mit verbesserter Transparenz aus Polymerisäten oder Mischpolymerisaten des Äthylens oder aus Polymerenmischungen dieser, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Folie 0,05 bis 1 Gew.-^ eines zwischen 100 und 170⁰C und vorzugsweise zwischen 120 und 170⁰C schmelzenden thermoplastischen Kunststoffes eingearbeitet enthält.

Kunststoff-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff aus einem Co- oder Pfropfpolymerisat des Styrols besteht.

Kunststoff-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff aus einem Homopolymerisat des Propylene oder einem Copolymerisat des Propylene mit Äthylen besteht.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

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