DE2133836B2 - Herstellen von thermoplastischen Folien - Google Patents

Description

15 werden, daß es den Anforderungen der vorliegenden

____, Erfindung an die Teüchengrößen-Verteilung genügt.

Die obere Grenze der Menge des feinteiligen Calciumsalzes ergibt sich daraus, daß man mit mehr als 7000 Teilen je Million Gewiehtsteile des Folien-

A α το -α ³° ^materials keine wesentliche Verbesserung mehr er-

Aus der US-PS 3 154 461 ist es bekannt, ein^n zielt, obwohl man mit größeren Mengen erreichen tüermoplastischen Material inerte Zusatzstoffe Zt.- kann, daß die Folien den Glanz verlieren. Kommt zageben und aus diesem Material dann einen Film es auf die Klarheit der Folie an, so sollten nicht zu bilden, der biaxial verstredct wird. Die dort ver- mehr als 5000 Gewiefatsteile Calciumsalz je 1 Million wendeten Füllstoffe dienen dazu, den FUm opak zu 35 TeUe des fölienbUdenden Materials verwendet wermachen Auch aus der US-PS 3221226 ist es be- den. WeiterMa wird es bevorzugt, mindestens Kannt, bei der Herstellung von Fümen aus Polyestern 50TeUe je Million an einem inerten Material mit feinteilige inerte Stoffe, wie Kieselsäure, Talg oder uiner TeUchengröße von 2,5 Mikron, bis zu etwa Aluminiumoxid zuzugeben. Der Zusatz dieser Stoffe 800 TeUe je Mülion an einem inerten Material mit erfolgt dort, um ein besserers Aufrollen des Filmes 40 einer Teilchengröße von etwa 1 bis 2,5 Mikron und zu ermöglichen. mindestens 100 TeUe je Million an einem inerten

Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren zur Her- Material mit eiaer Teilchengröße von weniger als stellung von thermoplastischen Folien zur Verfugung 1,0 Mikron zu verwenden. Im Hinblick auf dea zu stellen, die gute Aufwickelmerkmale aufweisen besten Ausgleich zwischen Aufwickeleigenschaften ¹^i J T^a 7? . ^{bunsen der} Berührungsflächen ₄₅ und optischen Eigenschaften beträgt die Konzentrawanrend des Aufwictrdns sind. Gleichzeitig besteht tion des inerten Zusatzstoffes vorzugsweise weniger die Aufgabe darm, bei der Herstellung von thermo- als 2000 C ewichtsteile je Million der Folie, plastischen tohen solche inerten feinteUigen Stoffe Eine Methode, die sich für die bevorzugten CaI-zuzusetzen, weiche die Durchsichtigkeit der Folien ciumphosphat-Zusatzstoffe als besonders geeignet meat vermindern. _{j0 erwieS) macht von einem} Sedigraph 5000-Teüchen-

Ciegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum größen-Analysator Gebrauch, der vcn der Firma HersisUen von thermoplastischen Folien durch Ex- Micromeritics Instrument Corporation of Noreross tradieren emes fölienbUdenden Polymeren in ge- Georgia, hergesteUt wird. Dieses Instrument mißt die scnmolzenenii Zustand und Dispergieren eines klei- SedimentatioDsgeschwindigkeiten von Teilchen, die r^^e\-iir^S J^{imeS femteüi}S^en Calciumsalzes in dem 55 in einer Flüssigkeit suspendiert sind, und liefert Anloüenbildendea Polymeren vor dem Extrudieren, das gaben über die gesamte Masse des Zusatzstoffes im dadurch gekennzeichnet ist, daß man je Million Ge- der verwendeten Probe.

wichtsteile «tes Folienmaterials mindestens 100 Ge- Für die Hersteüung von Proben der bevorzugtem wicntsteile Calciumphosphat nut einem mittleren Calciumphosphai-TeUchen zur Prüfung in dem Sedinn^„T^-t5 *2^{S en}· ^Dtirchmesser zwischen 60 graphen wird der Zusatzstoff zweckmäßigerweise 0,05 und 5 Mikron dispergiert. _derart ^ _einer H_üssig_fce_it vereinigt, daß er 1 Vo-

cheS^nfAtK^S⁰¹¹™¹'^110515113*⁶¹¹¹⁶'¹'⁶³" l^Prazent der Aufschlämmung ausmacht. Als

chengroße unterhalb 0,5 Mikron. ^₅Og₆₈ Verdünnungsmittel für Prüfzwecke hat

Alsifoüenbildende Polymere kommen insbeson- sich 95«/oiges Äthanol erwiesen, da dieses Material aere Polyester wie Polyalkylenterephthalate, insbe- 6₅ eine niedrige Viskosität aufweist, was rationelle Se-

sonaere Polyathylenterephthalat in Frage. Andere dimentationsgeschwindigkeiten erlaubt, und den Zu-

tnennoplasüsciie Stoffe sind beispielsweise Poly- satzstoff nicht agglomerieren läßt. Um eine Ge-

olefine, wie Polypropylen. schwindigkeitskonstante auf dem Sedigraphen auszu-

rechne,«, müssen die Dichte und «skosÄ
flüssigen Mediums und die Dichte desSteÜlleniÖBttu» gen Materials bekannt sein. Die Geschwindigkeit*· konstante wird nach der folgenden Gleichung aufgerechnet:

Geachwindigkeitskonstantc

Hierin bedeuten: η = Viskosität der HussjgkeiMn Centipoise; ρ =» die Dicbte des Zusatzstoffes; und ρ_β= die Dichte des flüssigen Mediums; und Dm. ist der größte Teilchendurchmesser, der normalerweise auf 50 μ eingestellt wird.

Die aus den Sedigraphen erhaltenen Werte stellen eine Kurve der Teilehengrößei^Verteilung» aufgetragen als !stimulative Massenprozente Maes Mijieriäl gegen den ä|uiv?te&ten spMnsehen Durehmesser (ASD) dar. Der ASD eines Teilchens ist ein Durch* messer, der einem unregelmäßig gestalteten· Teilchen zugeschrieben wird, das eine bestimmte Sedimentationsgesßhwindigkeit aufweist, die derjenigen einer aus dem Material zusammengesetzten Kugel äquivalent ist, welche eine entsprechende Sedimentationsgeschwindigkeit aufweist. Der mittlere, äquivalente, kugelförmige Durchmesser wird durch Ablesung der Kurve bei 50 Massenprozenten bestimmt

Es hai: sich als zweckmäßig erwiesen, !Dispersionen von im Handel erhältlichen Phosphaten herzustellen und die dispergierten Phosphate in einer Sandmühle zu mahlen. Dispersionen, in denen hauptsächlich große und kleine Teilchen konzentriert sind, können durch eiß- oder mehrmaliges Wiederholen eines Mahlzyklus unter Herabsetzung der Teilchengröße des Zusatzstoffes in der Aufschlämmung auf die gewünschte Teilchengröße erhalten werden. Die erfindungsgemäßen CalciumpJiosphate weisen nicht nur Brechungszahlen auf, die dicht bei denen der Polyesterpolymeren liegen, was zu Folien mit gutem Aussehen führt, sondern die Teilchengröße kann auch durch Mahlen in einer Sandmühle kontroE⁵*rt werden, und die feingemahlenen Teilchen agglomerieren nicht, wie es bei vielen anderen Zusatzstoffen geschieht.

Die benötigten Mengen an inertem Material können dem folienbildenden Material zu einem beliebigen Zeitpunkt vor dem Extrudieren des Polymeren als Folie zugesetzt werden, vorausgesetzt, daß das Material nicht mit den Reaktanten oder dem Polymeren reagiert. Im Falle der bevorzugten Polyester-Materialien erweist es sich als besonders zweckmäßig; die inerten Teilchen als Aufschlämmung nach der Ester-Austauschreaktion, in der die Monomeren gebildet werden, welche unter Bildung des Polyesters polymerisieren, zuzusetzen, wobei die inerten Zusatzstoffe zusammen mit dem für die Polymerisation benötigten Katalysatoren zugefügt werden.

Die vorliegende Erfindung wird durch folgende spezielle Ausführungsbeispiele weiter veranschaulicht.

Beispiel 1

Ein Tricalciumphosphat mit der folgenden Teilchengrößenverteilung wird mit Äthylenglykol unter Bildung einer Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 35% vermischt. Die Teilchenverteilung ist: 0% sindjgrößerals ISO-Mikrön, Wh sind größer als 30 Mikron, Ifr^ iinajrfßer als 15 Mikron, 43,5% sind größer als 6Mtkron> 56°/V sind größer als 3 Mikron, 67,5% sind-^rößerals 1,5 Mikron und S 79⁹/» sind größer als 0,6 MikrORt

Ein Teil der. Aufschlämmung wird mit einer Geschwindigkeit von 501/Std. in-einer Sandmühle gefördert und zweimal unter Verwendung von 10 kg eine» !einteiligen Sandes gemahlen. Die Korngröße

»β des Sandes betragt ca. 0,8 mm. Ein zweiter Teil der Aufschlämmung wird viermal gemahlen; Die Auf> schlämmungen werden mit zusätzlichem A-thylenglykol bis zu einem Feststörf^ehalt von 2% verdünn^ und anschließend wurde eine 50:50 Mischung der 2*/oigen Aufschlämmung hergestellt.

Die gemischte Aufschlämmung wird in den Monomerenstrom eines ^kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von pQlyäthylentercphthalat, und zwar nach der ifeter-iAustäaschreale&n ;g%>ump^ wobei

*o die vereinigte Aufschlämmung in solchen Mengen zugefüft wird, daß insgesamt 736TeHe je Million Tricalciumphosphat zugesetzt werden. Die miitlere,> äquivalente, kugelförmige Teilchengröße war 0,2 Mikron.

»5 Dem Reaktionsgernisch werden Polymerisationskatalysatoren zugegeben, und das sich ergebende Polymere wird auf eine gekühlte Abschreckaberfläche extrudiert und biaxial orientiert. Das sich ergebende Produkt weist eine Gesamtdicke von etwa

12-,5 Mifaon auf.

Das sich ergebende Folienprodukt wird auf seine optischen Eigenschaften hin bewertet, und es wird gefunden, daß es praktisch frei von Trübung ist und ausgezeichnete Klarheit und Oberflächenglanz aufweist Die Folie Wird auch hinsichtlich ihrer Aufwickelmerkmale bewertet, und es wird gefunden, daß sie bei hohen Aufwickelgeschwindigkeiten ohne beobachtbares Klebenbleiben zwischen den Berührungsflächen, Fleckenbildung in der Oberfläche oder Ineinanderschieben glatte Mühlenrollen liefert.

Beispiel 2

Eine Magnetband-Grundlage mit glatter Oberfläche wurde mittels dreibasischem Caleiumphosphat hergestellt, indem das Tricaldumphosphat wiederholt mit Sand gemahlen wurde. Die mittlere Teilchengröße betrug 0,1 μ, und die maximale Teilchengröße war 0,8 μ.

Eine Polyäthylenterephthalat-Folie wurde wie in Beispiel 1 mit 3000 und mit 6000 Teile je Million an Zusatzstoff hergestellt. Eine Untersuchung der Oberfläche der Folie ergab weniger als 50 Unebenheiten je cm², die kleiner als 1 Mikron waren. Wenn der Versuch über Stiften in einem Bandtransport-System wiederholt wurde, zeigte das Band dieses Beispiels eine ausgeprägt verbesserte Beständigkeit gegen Staubbildung durch Abrieb.

Beispiel 3

Eine Polyäthylenterephthalat-Folie wurde unter Verwendung von zweibasischem Caleiumphosphat nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt. Der Zusatzstoff wurde so lange mit Sand gemahlen, bis die mittlere Teilchengröße 2,5 Mikron betrug. Die Folie wurde mit 1000 Teilen je Million an Zusatzstoff hergestellt und dann biaxial orientiert und hitzefixiert. Die Folie war 12,5 Mikron dick. Die Klarheit

betrug 82%, <die Trjibung 2^6 ·/», der
und dw-statische"Koeffizient der Reibung 0,4. Diestt Folie ließ sic% uaiar ^ütem RoHenäuffeau Jeisht und schnell aufwickeln.

Ähnliche Fölieneigenschaftcn erhielt man, wenn der 2:tisat2Stoff wii auf «ine mittlere Teilchengröße voo l-Mikron gemahlen wurde.

Beispiel 4

Calciumpyrophosphat mit einer Brechungszahl von fj60 wurde an Stelle des zweibasjjssheri^Ieiumph)&sphats des Beispiels 3 ICr die Herstellung von Folien tnit 500 Teile je? Million bzw. ipßO TeJIe je Afiitiöa ate Zusatzstoff verwendet DieAWenawiesen-ptteop-15 tische Eigenschaften und einen statischen Koeffizienten der Reibung von 0,26 auf.

Beispiel S

Mn Pdljtpropylenfilm mit darin verteiltem CaI-dumpjipsphat wird wie folgt hergestellt:

Zunächst werden zwei verschiedene Vermahlungen von Calciumphosphat durch VermaWen von CaI-ciumphcisphat in Glykol in einer Sandmühle hergestellt. Mt Verteilungskurve der Teilchen, wie sie mit einem Sedigraphen gemessen wird, ist wie folgt:

	■im · 704 :	Weiiehcai. Kleiner ■304''.	jpni) Teile]	lerigröße Größer als 2,5 Mikron
Vermahfung<2	mm ■	4m
©esamt......

und dann zu einem Schmelzverpressen wird

" " mm dicker Film»; fiSnit Mt4 der Film erwärant bis er-eiflie ®}6ke von eiwa Iß

Uer IröEgestellte Sm hat einen »5 zienten von etwa f,|P und eine Kiarhtil voa 80*/ft so dajS er ausgezeichnet aij rerVerpaöIfungsf Im verwendbar ist.

Claims (3)

2133 333 \J » 2 Die erfindungsgemäß verwendeten inerten Zusatz-Patentansprüche: stoffe siriä ia ·β§πι speziellen thermoplastischen Ma- terial, dem sie Einverleibt werden sollen, unlöslich

1. Verfahren zum Herstellen νοη,-thennoplasti- oder netzen sich mit ihm nicht um. Diese Zusaizscheo Folien durch Extnidieren eines folienbil- 5 stoffe sind Calciumphosphate, wie CaMumpyrodenden Polymeren in geschmolzenem Zustand phosphat, dreibasisches Calciumphosphat oder und Dispergieren eines kleineren Teils eines Fein- wasserfreies, zweibasisches Calciumphosphat. Von teiligen Calciumsalzes in dem folienbildenden diesen finden dreibasisches Calciumphosphat der Pokeren vor dem Extrudieren, dadurch Formel 3 C^(PQ*)* ¹Ca(OH)₂ und wasserfreies, |£S*eni «zeichnet, daß man je Million _to zweibasisches Cälexümphosphat der chemischen For- ©ewiehtsieile des Fölieamaterials miaäestens mel CaHPO₄ den besonderen Vorzug, iweil die Bte-M^Gewichtsteile Cälciujaphosphat mit einem chungszahlen dieser Stoffe dicht bei de» trechungsmittleren äquivalenten sphärischen Durchmesser zahlen der bevorzugten erfiadungsgeaöfen Poly. zwischen 0,05 und 5 Mikron dispergiert. ester-Materiatett liegen und weil dies© Phosphate

2. Vorfahren nach Ansprach 1, dadurch ge- «5 bei minimaler V^nnisehung der -Stoffe leicht bis zu Kennzeißfiinet, daß das Calciumphosphat minder der bev0föug|en Tetchengröße gemahlen werden stens zum Teil dreibasisches Caleiumphosphat, können. Besonders bevorzugt wird Traealeiumphoswasserfreies, zweibasisches Caleiümphosphat oder phat mit der nachstellenden Teilchengsößenvertei-Calciumpyröphosphat ist l_ung: q o^ sind gy/fc ^ 150 Mikroa* W>h größer

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, da- aa als 30 «toon. 26% größer als 15Milero% 4<§,5'0/o äuroh gekennzeichnet, daß die Folie aus Poly- größer als 6 Mikron, 5S% größer als 3 Mikron ethylenterephthalat besteht. 67,5«/· großer als I>5 Mikron und 79% größer ah

Ο,ύ Mikron, Dieses Material kann durch geeignete

Mahlmethoden so weit zerkleinert und durchmischt