DE2342044A1 - Harzschichtstruktur - Google Patents
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Description
Dk, M. KÖHLER DIPL-ING. C. G -"..WHARiIT
FELEfON: 53 54 7« ßOOO MÖNCHEN 2,
■ft"LfcGKAMV.i-i KARPA'iEHT /'
?o. /ugust 197
w 41 '1M-Jr-J - KcA'"
T-oyo r.':i.Vi .]■:-.Ish« Limited,
Ha r ζ ir eh i oh t r t ruIrt u r
Die Erfiridung betrifft eine Harz schicht struktur, welche
ein Polyolefin und ein verseiftes Xthylen-Vinylacetat-Copolymerprodukt
enthält. Ief?hesondere betrifft die Erfindung eine Herzscbichtstrutetur urrit einer Kombination einer
hohen Beständigkeit gegen Durchlässigkeit fivr gewöhnliche
Gase wie Sauerstoff, Kohlendioxid, Dampf, Stickstoff anä
dgl. lind hohe Beständigkeit gegenüber Entschichtimg,
Polyolefine wurden bisher in weitem Umfang als Verpackungsmaterialien
für Nahrungsmittel und dgl, aufgrund ihrer ausgezeichneten mechanischen Festigkeit und Hygiene
verwendet. Jedoch zeigen ΡοΠ-volefine den fatalen Fehler,
409809/1139
daß die Purchläf.sickeit für Gku;s wie Sauerstoff und Köhler·-
dioxicl sehr hoch Ir;!; und die Polyolefin? imn-or hoch unrnreichend
Insofern sind, als N^hruricsiii.-.lttel η i 0:1b wahrer:;
eine:; l?n;;;e"n Zeitraumes be.1 _ Am-^ndung \ron F^hyitern oder
dgl., die aus Polyolefir.on gebildet sind, aui'r-ovehr!; vier-:"en
können.
Als VIr,?.Viii};ive nur YerV.osr-? r>>ug dei- Gi:-s'3u.reMr'£5t5i,i;f;'!:i.3-sLändigkcit
f";ii? Polyo'.Lo.v'-J.:^ v.iirdf?rj bereits Verf^lu^en vorr-"~
pchl^^en, Oie in ck-r C^polyn·3^iS1-: tion von A*t},;/.Len mit v?rochi:-denc?n
ViKylKouoKiOX-^rj bioüenon. Beispielsweise iP»; ir; dc.T·
US-Patentsobrift 5 4'iiJ 65-^- die Amiundung rine-s verseif^rri Ij. :-■■
dulctes eines ^hyler-Yi^yl-icetat-Copoly^eren sniTp^eb'rn. Obwohl
ein der:-i"tir;e«! v·*!-seiften Produkt vorteilhaft g^-'/Gnüc-i-T
Polyolefinen iü dtrr: G-?f>icni:-r:;punkt ist, dsi? seine Snuerctcffdui'chläsöigkoib
weit kleider sie diejenige- von Polyolefinen
ist, ist es inmor noch riseliteiüg insofefn, als seinf VosserdaTapfdvrchlä&Bigkeit
wegen ceiner hydrophilen '!iigenschgf I^n
hoch ist und reine mechanische Festigkeit, insbesondere Schlar;-beßtändig>xsit,
sehr niedrig ist.
Es ließe sich erwsrten, d?ß ein Verpgclmn^smaterial wit
der Eigenschsftskomhination von Polyolefinen und von verseiften
Äthylen-Vinylacetöt-Copolynerprodufeten durah Beschichtung
eines Olefins und eines verseiften Xthylen-Vinylacetnt-Oopolymerproduktes
erhalten werden könnte» Jedoch tritt bei einez·
derartigen Schicht struktur leicht Ent sch ich tun/?, ein. Die Entschichtungsbeständigkeit
term verbeesert werden, falls eine
spezielle Klebstoffschicht zwischen der Olefinschicht und der
Schicht aus den verseiften Äthylen-Yinylactat-Copol'yinerprodukt
angebracht wird. Ira Hinblick auf die Arbeitsverfahren ist
dies jedoch industriell insofern nachteilig, als eine spezifische Klebstoffschicht zur Aufschichtung einer Polyolefinsehicht und einer Schicht aus einem verseiften Äthylen-Vinylaeetat-Copolymerprodukt zwischengeschaltet werden muß und
komplizierte Stufen zur Extrudierung unter Anwendung einer
409809/1139
.ΙΛΗ'-^ΙΓι
BAOQRtGINAC
BAOQRtGINAC
ir.?:;)1], von Extrudern erforderlich sind.
Ss wurde ro fund en, daß hei der Beschichtung einer PcTi yolöfin
.v chi oh t u.nö einer verseiften /ithr/lei-Yiij^lacetst-Oopoly-τ;·'r-i^'icht,
f/o dnß diese aneinander stehon» falls eine c^eniix
ΐ. eh ο Keii&e c .i ner cir"bonylgruppenh.--O_ titjen tnera.opla st isc'utώ
Γο) V: .Oi1C κ in r.lndest?ns eine der beiden Sollichten einverleibt
v;i?^K diii "beiden Schichten dicht rait einer guten Ent sch ich tun £?■>·■
V·:·-:' '■''.:'.$Ir$r.e jt ohne /inv;endung irgendwelchor opezioller EIeI)-i.to:"r.
verbWi-cn werden !rönnen und diö erbrlteni: IiSrair;atcV"ul:--
tr-r- ■ ^kfciscl die euf.^ezeich'.ieter- Ki ^cn ε ehr- ft en der "be id or:
κ'-·· .; ·:.·ροηρη1:?Γ;, näi.-;j i r/.j hohe Peuchi;:igkeitahestn.nuigkeit,
Υ'λο [..hi'Xix ü.t nnd Hygj G?ie aufgrund des Polyolef .1 η ε-.- und hono
Oxid.·.·· i-ionsDpejT.gcVjichteignung aufgrund de? verseiften ithy'J en-VinyJaootat-CopolyBjei-en
heihehalten.
Es v.'urde auch gefunden, dsß, falls eine Schmelze eines
Gcrai.sches sw einem verseiften iithylen-Vinylacetat-Copolynerproövu:t
wit einer spezifischen Menge eines carboxylgruppenhalt
igen thermoplastischen Polymeren und eine Schmelze eines
Polyolefins unter solchen spezifischen Coertrudierhedingungen
e'/ϊΐΐΊκΙiort \,i:>-d, so daß hei der Mehrschichtformungsdüse die
Differenz. 52v»'iBchen der durchschnittlichen Strömungsgeschwinö
igke it des verseiften iLthylen-YinylacetQt-Copolyirierproduktes
und der {'urchschnittlichen Strönungsgeschv/indigkeit des
iylgruppcnhBltinen thermoplastischer! Polyraeren am Hsrahgrmg
für das Genisch mindestens 1 cci/sek heträgt, hierhei
eine geformte Schicht struktur erhalten v;erden kann, wohei
die Schic-lit des Gemisches, die eine derartige Schichtstruktur
hat, dsß die PolymerzusammensetEung in Richtung der
Stärke unterschiedlich ist, jedoch in Richtung der Ehene praktisch
identisch ist und jede Laminarschicht kontinuierlich hinsichtlich der Richtung'der Ehene ist, und diese geformte
Schichtstruktur in einem Teil der Mischungsschicht jenachhart
zur Polyolefinschicht eine Laminarschicht, die üherwie-
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BAD OfifälNAU
gond das vorstehende c^bonylgruppenhii.ltige Polymere enthält, d.h. in einer Kenp;e größer als der durchschnitt] iche
Carl^nylgruppengehölt der. Polieren in -der Mis chunks sch loht
aufweist und ciaß aufgrund dieser spez-ifischen Schichtstruktur
die vorstehend aufge.führte geformte L-minststruktur eine aufgezeichnete mid fef.-te Bindung zwischen, der Polyolefinr;chioht
und der Kisehschicht h?t, so dnß diese B in ■•^33 weit s ViIrIv; ν
£e;>:m<ber eirer Bindung ist, die in einer £chlohtr:trukt-ur er.-halten
vxrd, die ledißlich eine Schicht- eines derartigen Geraisches
enthält und zv.-er nicht nur tiir sichtlich der Entschiohtungsheständiskeit,
sondern such hinsichtlich de.v Sohl?f;:~
be st '-■\ η 5! igke it, Vfa ν ο er he f·; land ig Ire it, VlfirKe be ;31 rind iß'-e it und
naeerhe&tändigkeii; und daß in dianev pyezit -sehen ge-
en Schiclitstruktur Durchlässigkeit für gewöhnliche Gase,
ν.· ie Sauerstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid gas sehr c-tarlc
verringert ist.
33ine Hauptaufgabe der Erfindung besteht in einer neuen
Schichtstruktur, die eino su&ge^eichnete Durchlässigkeit^?;-stäncligkeit
in gleicher V^eise gegenüber S^uersloff, Wesneräanpf,.
Kohlendioxidgas und dgl. zeigt und die aus einer Schicht
eines Polj'olefins und einer Schicht eines verseiften Äthylen-Vinylscetat-Copolymerproduktes
besteht, wobei die beiden Schichten dicht miteinander ohne-Anwendung irgendeiner spesieilen
Klebstoffschicht verbunden sind.
Eine weitere-Aufgabe der Erfindung besteht in einer Herz«
schichtstruktur, die eine Kombination einer ausgezeichneten
Gasdurchlässigkeitsbeständigkeit und einer susgezeichneten
Entschichtungsbeiständigkeit het und infolgedessen als Behälter
für flüssige Nahrungsmittel, Medizinen und Kosmetika, beispielsweise als Pia sehen, Rohre und Behälter sowie als Verpackungsmaterial,
wie Folien, wertvoll ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren
zur Herstellung von Schichtstrukturen, bei denen ein Polyolefin und ein verseiftes Produkt eines Ä'thylen-Vinylacetat-Copolymeren
gleichzeitig aus Schraelzextrudern extrudiert
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werden, und dadurch, kann eine otarke Verbindung zwischen der
-Schicht des Polyolefins und der Schicht aus dem verseiften CcpolyiDoren erhalten werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung "besteht in einer neuen
geformten Schichte tr ulrtur, welche- durch Ccoxtrudierung
einer Sehuelze eines Polyolefins und einer Schneise einet-! Pe—
lymergemisches fmr, einem verseiften Produkt eines Äthylen-Vinylacetat-Copolynioren
imd einen csrbonylgruppenbgltig'in
laBtiBchen Polymeren gebildet wird., vuk! die eine npee
Schicht struktur besitzt, wobei eine Schicht diof.oo
Polymergc-misches wit eiri.?r derartigen ε chichi struktur, so dnß
die Polyijorzusavmr.ensetzutt*;»· hinsichtlich der Richtung der Stärke
untprftchjledlioh int, j°3och praktisch idenüisch hinsichtlich
der Richtung der Ebene und jede Lsη)instschicht kontinuierlich
hinaichtlich der Bichtung der Ebone ist und daß in
einem Teil der Polymergernischschicht anstoßend an die Polyolefin
schicht eine Laminatschicht ausgebildet ist, welche das
•vorstehend aufgeführte carbonylgruppenhaltige Polymere in
einer den durchschnittlichen Gehalt des carbonylgruppenhaltigen
Polymeren in der Mischschicht übersteigenden Menge enthält, sowie in einetD Verfahren zur Herstellung derartiger r-cuer
Schichtstrukturen.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ergibt sich eine
Harzlaroinatstruktur, die aus einer Schicht eines Polyolefins und einer Schicht eines verseiften Äthylen-Vinyleeetat-Copolymerproduktes
mit einem Äthylengehalt von 25 bis 50 Mo1$ und
einem Verse if ungsgrad von mindestens 96 i<>
besteht, wobei ein thermoplastisches Polymeres, welches eine Carbonylgruppe' in
der Hauptkette oder Seitenkette desselben enthält, in mindestens eine der Schichten aus Polyolefin und aus dem verseiften
Äthylen-Vinylacetat-Gopolyroerprodukt in einer Menge von 5 bis
.100 Gewichtsteilen, insbesondere 5,0 bis 50 Gewichtsteilen,
auf 100 Gewiehtsteile an Polyolefin oder dem verseiften Äthy-
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BAD
' len-Vinylacetot-CopoljTserprodukt einverleibt int.'
Gemäß eixiora weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ergibteich
eine Ha rsla in in nt struktur, welche eine Schicht aus einem
Polyolefin uric) eine Schicht SU3'einem Gemisch unter EißüclüuG
von (A) eine'?; verseiften Ä"fc}jylen~V1.iiylacetät~0opolyrjerproSu;'.i;
mit einem Ithylengehalt von 2b his 50'Hol?' und einem Vcmei··
fungegrsd von r.;inäestens 96 c/~ und . (B) ein tl'vrDoplactisur·';.-!
Polymere-"5, welches eine Onrhonylgruppe in c?er T[--Hiptkr- ·. te odev
Seitenkette hiervon t-nihäit-, hei Ginor.1 Gov ic::' overVinlxni ρ von
A:B von 95:5 l>t& i>0:?0 uml'eßt, v;ohei die G.?rai:-:chschic>ib eine
dersrti^o iBTuiiiSi-ii Mtruktur hst, daß die Polyirsersusa^ner.'r:ätzung
hinr-iichMich d.er Richtung der Stärke unterschiedlich irt,
jedoch pr'iktifich inöentiscli hinsichtlich der Richtung der Ebene int und, falls die Gemischnchicht in drei Schiohtr-n in
Richtung der Stärke unterteilt wird, eine unterteilte Schicht benachbart zn der Polyolefineehicht überwiegend dos c^rhonylgruppenholtige
thermoplfjstipche Polymere enthält, d.h., änu
verseifte Athyleii-YinylQcetet-Copolyrnerprodukt in einer
entsprechend der folgenden Formel
enthält, worin X den durchschnittlichen Gehalt (Gew.^) dec
verseiften Äthylen-Yinylacetat-Copolymerproduktes in der Geraisch.6ch.icht,
tn^ ein« Zahl von O bis 0,95 und M1 den Gehalt
des verseiften Ithylen-Vinylacetat-Copolymerproduktes in der
unterteilten Schicht benachbart zur Polyolefinschicht bedeuten.
*
Die Schichtstruktur gemäß der Erfindung hat verschiedene Vorteile zusätslich zur gewünschten Kombination einer hohen
Durchlässigkeitsbeständigkeit für Sauerstoff, Wasserdampf,
Kohlendioxidgas und dgl. und besitzt eine hohe Entschichtungs
beständigkeit. Aufgrund der ausgezeichneten Feuchtigkeitcbeständigkeit,
Hygiene und Flexibilität wurden bereits Polyolefine in weitem Umfang als Behälter für verschiedene flüssige
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BAD
_ 7 —
rialion verwendet« Jedoch'ergibt die Beseitigung der verbraucht
er; Polyolefinbehälter ernsthafte Probleme. In abc· sondere,
wenn ν ort.· föchte Polyolefinbehälter einer Verbrennungcbohoxid"
lim,? zugeführt v?erden» wird eine große Menge an Verbre.«nraj3gsvAir.iO
erzeugt u;;d die Wiedersebmelzungsöfen werden leicht gecclridigt.
Vjenn hingegen ein Polyolefin mit dera verseiften Proöulrt
einen Ä'thyl erj-Propylen-Copolymeren, d.h* eines hydroxyl~
f-.i'irpperjhaltigon Polywnren gemäß der Erfindung beschichtet i«l-t
kor.n bsi einer* aus einer derartigen Schichtstruktur gebildete
η P?hälter die bei der Verbi-ennur^pbeharidlung erzeugte Yer—
br-o:ir)!.i^g5v;?irn)e beträchtlich in; Vergleich a urn Γ« 11 eines Polyo'J'
f'j'ibehälters verringert werden, so daß eine Schäoignig (3er
Uifri!ürschr:)t?li;vrngsöfen stark tmiedrif.t werden ksnn.
Die Erfindung wird nachfolgenci im einzelrien erläutert.
Das verseifte Produkt des Xthylen-Tinylacetat-Copolymereii,
das in der Schichtstrulctur geraäß der Erfindung verwendet wird,
wird durch Verseifung eines Äthylen-Vinylacetat-Copolyraeren
mit einem /ithylengehslt von 25 bis 50 Mol$ erhalten,, so daß
der Verseifungsgrad mindestens 9G fo erreicht. Palis der Äthylengehalt
50 MoIJb im verseiften Copolyrceren Übersteigt, geht
die Gasdurchlässigkeitsbeständigkeit (Gassperreigenschaft)
gegenüber Gasen wie Sauerstoff verloren und die Aufgaben der Erfindung können nicht erreicht werden. Weiterhin ist es bei
einer aus einem derartigen verseiften Copolyraeren gebildeten geformten Struktur schwierig, eine Schichtstruktur zu erhalten,
worin die Polymerzusaramensetzung in Richtung der Stärke
unterschiedlich ist und die Anwendung eines derartigen verseiften Copolymeren ist zur Erzielung der vorstehend aufgeführten·
spezifischen Aufgaben der Erfindung nicht geeignet. Falls der Äthylengehalt des verseiften Copolymeren weniger
aid 25 MoIJf. beträgt, zeigt die Schicht struktur stark hydrophile
Eigenschaften und ihre Wasserdampfdurchlässigkeit wird
unter Schädigimg der Eigenschaften in der geschmolzenen'' Form, insbesondere der Schmelzformbarkeit niedrig. Deshalb ist die
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eines derartigen verseiften-.Copolj'iiieren zur Erzielung
der Aufgaben der Erfindung nicl't geeignet.
Uifi eine Schiebt struktur ra.it einer -verbesserten Gr-;Fv:1rn*chlässigkc-itobestün-ligkeit
zu erh^ltc-n, ist es wesentlich, daß
das AunTn1?ß der Verseifung Biindest'ena 96 f- in dem verseiften
ilthylfit-Yinyla cetst-Copolyraerprodukt «betrügt«.
Ein ira Rahmen der. Erfindung besonders bevorzugtes verseiftes
Proeukt eines Ithylen-Vinylsceta fc-Copolyroerivn hat
einen iiVr,ylengol:alt von 25 bis 45 I"olv>
unö ein^n Verse"?fungsgrac3
von Blindeε tens 99 ^.
Das verseifte lthylen~Vinylocet-3t-Copolyr:erprofiul:t, ca κ
erfinöuDgöA-eusüß eingesetst wird, ist «iis polyrosi'isiortep Xthy
3.eneinheiten und Vinylslkoholeinhciiten aufgebaut. Deshalb kön
nen im Rahnen der Erfindnng verse i.Γ te Fi'odukte von Oopoly'seren
von Äthylen mit einem και: Bildung von Yinylßlkoholeinbeiten
bei der anschließend an die Polymerisation erfolgenden
Verseifung geeigneten HonoTiiereij, bc?ittpielnvjeipe Vinylentern
von niederen Fettsäuren außer Vinylocetot, z*B, Yinylfoiraeat
oder Vinylpropionot", in gleicher Weico als verseiftes Copolymere
s verwendet werden.
In gleicher Weise kenn daa verseifte Äthylen-VinylQcetst-Copolyrnerprodukt
gemäß der Erfindung aus e5.nem Terpolymeren,
beispielsweioe einem )'thylen~a-olefin-Yinylaoetät~Copolymeren
als verseiftem Produkt bestehen, welches eine geringe Menge, beispielsweise bis zu 5 Mol$ des weiteren a-01efins,
beispielsweise Propylen oder Buten-1 enthält.
Das Molekulargewicht des verseiften ithylen-Vinylacetat-Copolymerproduktes,
das erfindungsgemäß eingesetzt wird, ist nicht besonders kritisch, sofern es innerhalb des gewöhnlich
angewandten fUmbildenden Bereiches liegt. Im allgemeinen
wird die Viskosität des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerproduktes
unter Anwendung eines Mischlösungsmittels aus 85 Gew.% Phenol und 15 Gew.$ Wasser gemessen. Gemäß der Erfindung
wird es bevorzugt, daß das eingesetzte verseifte Xthylen-Vinylacetat-Copolymerprodukt
eine Eigenviskosität [η],
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BAD OHIOfNAL
BAD OHIOfNAL
bestirnt bei 3OT in diesen MinoVlöcsungsraittel, von 0,07 "bis
0,17 l/g hat. Ira Pail eines -verseiften Copolytneren mit einer
Eigonviskonität [η] von niedriger als 0,07 l/g ist die meebrinisehe
Festigkeit des pchljeßlioh geformten Gegenstandes un~
zureichend und im Fall eines verseiften Opolynieren mit einer ■
Si^eiivinkosität [η], die 0,17 l/g übersteigt, zeigt sich, eine
NeißUTj.^ zur Verschlechterung eier Formbark'-it der Ifarzransse,
Im Rahmen der Erfindung ist die Via hl des Polyolefins unter
ei en "verschiedenen th.r?ri»;o plantischen Harzen und die Aushildung
einer Schichtstruktiir durch Bssohichtung den spezifisch
ausgewählten Polyolefins rait einom verseiften Produk',·
eines XfhyDen-Vinylocetat-Copolymeren sehr wichtig, mn die gewünschte
Kombination von hoher Durchlässigkeitsheständigkeit
nicht nur für Sauerstoff und Kohlendioxid, sondern auch für
Wasserdampf und eine hohe Entschichtvmgsfestigkeit zu erhalten.
Hierdurch wird eine hohe Beständigkeit gegenüber sämtlichen
gewöhnlichen Gasen, wie Sauerstoff, Wasserdampf und Kohlendioxidgas und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, -wie gute Steifheit, hohe Schlagbeständigkeit und hohe
Transparenz erreicht.
Sämtliche Polyolefine, die bisher zum Formen von Folien
oder Behältern und ähnlichen Materialien auf dem Fachgebiet
verwendet wurden, können als Polyolefin gemäß der Erfindung eingesetzt werden. Diese Polyolefine können als Homopolymere
oder Copolymere von Olefinen entsprechend der folgenden Formel
CH0=CH
R
verwendet werden, worin R ein Wasserstoffatom oder eine 41kylgruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.
TJm Schichtstrukturen mit ausreichender mechanischer Fe-.
stigkeit zu erhalten, ist es wesentlich, äaß die Olefinhomopolymeren oder -copolymeren kristallin sind« Als derartige
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ORtOINAL r
ORtOINAL r
kristalline Polyolefine können beispielsweise Polyäthylen von niedriger Dichte, Polyäthylen von mittlerer Dichte, Polyethylen
von hoher Dichte, isotaktisches Polypropylen, krist^I ■
line Ithylen-Propylen-Copolymere, Polybuten-1 und Polypentenaufgeführt
werden. Selbstverständlich, ist im P/.ihimn der Γ.'~
finuung das einsetsbore Polyolefin nicht auf Olefin!-^mοpolymere
und --copolymere zn? sw ei eier mehr Olefinen bi-;; :er.:: tf
sondern es lönnen nunh Copolymere, welche eine gerinne l-lmrc-,
beisjjiolswei^e bi;-· zu 15 KoI^, insbesondere bis au 5 Mol',',
anderer äthylenioch ur.'/ss-ät bitter Coi-ono^erer innsrlnlo oivi-".rsolchen
Bereiches enthalten, daß praktisch keine SoVLd iriv.j;'·;
dor Eigensch^f-j.'-in des Polyolefins verursacht wird, verw.'iKiet
werlen. Als derartige Cononomerkospcnenten können beispielsweise
Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylsäure, Ester hiervon, Methacrylsäure und Ester hiervon aufgeführt werden.
Tm allgemeinsn ist das Molekulargewicht des Polyolefins
nicht besonders kritisch im Rahmen der Erfindung, sofern es
innerhalb des fumbildenden Bereiches liegt. Beispielsweise
werden Polyolefine mit durchschnittlichen Molekulargewichten
von 5 000 bis 400 000 (entsprechend einem Schmelzindex MI, bestimmt nach ASTM 1238, von 0,05 bis 5,0 g/10 min) allgemein
bevorzugt verwendet«
Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Polyolefine sind (I) Polyäthylene von niedriger Dichte mit Dichten von
0,17 bis 0,29 g/ccm» (II) Polyäthylene von mittlerer Dichte
mit einer Dichte von 0,30 bis 0,39 g/cem, (III) Polyäthylene von hoher Dichte mit einer Dichte von mindestens 0,40 g/ccm
und (IV) isotaktisches Polypropylen. ·
Falls im Rahmen der Erfindung eine Verbesserung solcher Eigenschaften, wie Durchsichtigkeit, Flexibilität und Schlsgbeständigkeit
der Schichtstruktur gewünscht wird, werden bevorzugt Polyäthylene von niedriger Dichte oder mittlerer Dichte
als Polyolefin verwendet. Fells eine Verbesserung mechanischer Eigenschaften wie Steifheit, Reißfestigkeit und Zugfestigkeit
gewünscht wird, wird vorzugsweise ein Polyäthylen
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von hoher Dichte oder isotaktisches Polypropylen angewandt.
Bei der Schicht struktur gem'-iß der 3Srfin*?ung, nie aus
einer Schicht dce vorstehenden Polyolefins und der!; vorstehend
en vGTT-c if ten At'iylenv inyl*? ceta t-Copolym-crenprodukt Gesteht
ir;;, ί'ΐ: wjchti/j, doß ein thermoplastisches Polymeren, welches
c-inc ryyi'\.oiiylr:T\ii>pe in der Hauptkette oder Seitenkette de'ö-Fcllvm
einhält, in mindestens eine der Schichten aus Polyolefin:
(il.-iclit und der Schicht sus verse-if tem Ethylen·-Vinylaciiot—
Oopo'Jyr ·:·ΐ·ο::) in einer Menge von 5,0 "bis 100 Gewichtnteilen,
XiIuI-Vr-OJjUTe 5,0 "bic [50 Gewicht steilen, auf 100 Gedichtete ile
d'-" 1-olyolefine ode.r des verseiften Copolyrjeren einverleibt
v.1 ir U1
Air, Cftrsrtd.^e C5rbonylgruppenh'3ltige therRopl^stiüche
Folyr.oro können giinsti^rerv^eiKe Päratliche thernOplfsstische Polyneren
eingenetzt werden, die in der Hauptkette oder der Seitenkette Carboxylgruppen von freien Carbonoäuren, Carbonp.'iureoaliseii,
Corbonsäiireestern, Carljonrsäureaiihydriden, Caruon
eäurcarniden, Kohlensäureestern, Uretlian und Harnstoff enthalten«
Beispiele derartiger Polyrcerer werden nachfolgend angegeben.
(a) HoiDopolj'Biere oder Copolymere von Monomeren entsprechend
der folgenden Formel (i) und Copolymere von Monomeren
entsprechend der Forreel (I) mit Olefinen und Yinylmonomerenr
CH2=C . (I)
C-O-R
tt
worin R-j ein Wasserstoff atom oder eine niedere Alkylgruppe
und B2 "ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe mit -1 bis
12 Kohlenstoffatomen bed eilten.
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u am
Spezifische Baispiele für Polymere dieser Art sind
Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester, Äthylen/
Acryl&äureester-Copolymere, Acrylnirareester/Acrylsäure-Copolymore,
Äthylen/Acrylsäureccter/Acrylsäure-Copolymere,
Äthylen/Acrylsäure-Copolymere, Ctyrol/Kothacrylsäureecter/
Acrylsäure-Copolymerc, Acrylsäureester/Vinylchlorid-Copolymere,
Methacrylsaureester/Vinylchlorid-Copolymere, Styrol/
MethacryloBureester/Bütadien-Copolymere und Methacrylsäureeßter/Acrylnitril-Copolymere.
(b) Homopolymer© oder Copolymere von Vinylestern entsprechend
der folgenden Formel (II) und Copoly/nore von Monomeren
ejityprschena der Formel (II) mit Olefinen oder ande
ren Vinyliaonoir^ren:
(II) 0
0-C-R3
O
O
worin R, ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Phenylgruppe
bedeutet.
Spezifische Beispiele für Polymere dieser Art sind Polyvinylacetat
, Polyvinylpropionat, Äthylen/Vinylacetat-Copolymere,
Acrylsäureenter/Vinylacetat-Copolyroere und Vinylchlorid
/Vinylacetat-Copolymere.
(c) Ionomere^, d.h. durch Neutralisation von Copolymeren
von Olefinen mit ungesättigten Carbonsäuren und gegebenenfalls anderen Vinylmonomeren mit einer Alkalibase,
Erdalkalibase, Zinkbase oder einer organischen Base erhaltene Harze.
Spezifische Beispiele für Polymere dieser Art sind die Surlyn-Produkte der E.I du Pont de Nemours & Co., USA.
(d) Copolymere von Maleinsäureanhydrid mit anderen Olefinen oder anderen Vinylmonomeren.
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Spezifische Beispiele für Polymere dieser Art sind Maleinsäureanhydrid/VinylJrlther^Coi^olyniere,
Maleinsäureanhydrid/ Vinylchlorid-Copolymoro,- ilthylen/MbAeirisöureanhydrid-Copoly-
mt'T-e und. mit Ki.vleint;äureünliydrid modifizierte Polypropylene,
(e) Polyimide, welche aus v/iederke-hr enden Einheiten entsprechend
den Formeln
0 0 -4 KH-(CiH9) -KH-C «f CH9V-C
aufgebaut sind, worin η eine Zahl von 3 bis 13 und Ri eine
Zahl von 4 bis 11 bedeuten.
Spezifische Beispiele für Polymere dieser Art üind Poly-tJ-atninocapronsäure, Poly-ü-aminoheptansäure, Poly-uiaminocaprylsäure,
Poly-ti-aminopelargonsäure, Poly-u~amino~
decansäure, Poly-tü-aminoundecansäure, Poly-ti- aiainotridecansäure,
Polyhexamethylenadiparaid, Polyhexamethylensebacamid,
Polyhexamethylendodecamid, Polyhexamethylentridecamid,
Polydecamethylenadipamid, Polydecamethylensebacamid. PoIydecamethylendodecamid,
Polydecamethylentridecaraid, Polydocecamethylenadipamid,
Polydodecamethylensebacamid, Pölydodecamethylendodecamid,
Polydcdecaraethylentridecamid, Polytridecamethylenadipamid,
Polytridecamethylensebacarnid:, Polytri-
-decaraethylendodecamid, Polytridecamethylentridecamid, PoIyhexamethylenazelamid,
Polydecamethylenazelamid, Polydodecamethylenazelamid
und Polytridecamethylenazelamid.
(f) Polyester, die aus wiederkehrenden Einheiten entsprechend
den Formeln
OO
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SAD
SAD
0
- f 0-R4-O-R5-C -)~
- f 0-R4-O-R5-C -)~
aufgebaut sind, worin R4 eine .Alkylengruppe nit ?. bis 6 Kohlenstoffatomen]
und Rr eine Alkylen- oder Arylengrupps mit 2
bis 24 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Spezifische Beispiele für Polymere diener Art sind PoIyäthylenadipat,
Polyätbylunsebaoat, Polyethylenterephthalat,
PolytetramethylenisopiitUalat und Poly alkylenterephthalat/ircvphthalat.
_
(g) Polyharnstoffe, die aus wiederkehrenden Einheiten
entsprechend den Formeln
-4 R,—NH-C-EII -)-0
11
. 0
-4 R^-NH-C-NH-R17-NH-C-NH ■>-
0 it ' η
0 0
0 0
aufgebaut sind, worin Rg und Ry eine Alkylengruppe mit 1 bis
13 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Spezifische Beispiele für Polymere dieser Art sind PoIyhexamethylenharnstoffe,
Polyheptamethylenhamstoffe, PoIyundecamethyleriharnstoffe
und Poljnaonamethylenharnstoffe.
(h) Polyurethane oder Polyharnstoffurethane entsprechend
den Formeln
-f Ro-O-C-NH-R0-NH-C-O ·}-
ö 11 y «
0 0
0 0
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-£ Rn-O-C-NII-Rn-KH-CM- NH-IL '-M-C^TIH-R0-HH-C-O ■}—
ü Il ·? Il IU Il '->■
y t!
OO 0 0
worin R„ eine Allrylcngruppe mit 3 bis 24 Kohlenstoff atomen
oder einen Polyether- oder Polyester-rest, Rc eine Alkylen-
oder Arylengruppe mit 3 bis 24 Kohlenstoffatomen, R^0 eine
Alkjrlcn- oder Arylengruppe mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen
und k O'.n \.rert 0 oder 1 bedeuten.
Spezifische Beispiele für Polymere diener Art s.ind Po-
nethylenurei'.icn und rolyliarnstoffurethane, v;elchc durch Ksttenverlängc:-."img.
von Polyestern oder Polyäthern mit endf:taricL.igcr
Isocyanatgruppe mit einem Diainin oder Wasser erhalten v**urden*
(i) Polycarbonate, welche v/iederkehrende Einheiten entsprechend
der Formel
~f 0-R11-O-C -h- 1 ι Ii
0
0
enthalten, worin R.,,, elnaKohlenv/aaserstoffgruppe mit 8 bis
15 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Spezifische Beispiele für Polymere dieser Gruppe sind Poly-p-xylenglykolbiscarbonat, Polydihydroxydiphenylmethancarbonat,
Polydihydroxydiphenyläthancarbonat, Polydihydroxyphen3'-l»2,2-propancart)onat
und Polydihydroxydiphenyl-1,1-äthanc
arbonat.
Es ist günstig, wenn die Carbonylgruppe des erfindungsgemäB
eingesetzten Polymeren, bezogen auf die funktionelle Gruppe, aus freien Carbonsäuren, Carbonsäuresalzen, Carbonsäureeotern,
Carbonsäureamiden, Carbonsäureanhydriaen, Kohlensäur
ee stern, Urethanen und Harnstoff in einer Menge von 120 bis 1 400 Milliäquivalenten, insbesondere 150 bis 1
Milliäquivalenten, je 100 g des Polymeren vorliegt.
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Diese carbonylgruppenhaltigen Fol-ymoren müssen praktisch
linear sein und bei den Temperaturen für die Schmelsverformung
der erhaltenen harzartigen Massen -schmelzen, beispielsweise
bei 170 bis 30CPG, vorzugsweise 180 biß 25O3C-
Carbonylgruppshhaltige Polymere-, die leicht zugänglich
sind, lassen sich leicht vermischen ttnd sind sehr wirksam
zur Verbesserung der Verarbeitungsfähigkeit der schließlich erhaltenen Harzmassen, d. h. der Polymeren, welche b^sonclersgeeignet
zur Erzielung der Aufgaben der Erfindung sind unci
bestehen aus Polyvinylacetat, Copolymeren von Ithyler, mit
einem eine Carbonsäure sal ^gruppe enthaltenden Vinylr-orior-'orern,
beispielsweise Vinylacetat/Äthylen-Copolynere, Acrylsäure/-Äthylen-Copolymere,
Acrylsäure/pfropfpoljräthylen, Äthylacrylat/Äthylen-Copolymöre
und Copolymere aus Äthylen mit oin Carbonsäuresalz exithaltenden Vinylmonomerem, beispielsweise
lonomere, mit. raaleinsäure-iuodifiziertes Polypropylen und aliphatische
Polyamide, beispielsweise Poly-o-ar^inocapronsäure,
Poly-cJ-aminoundec-P-nsäure» Poly-^-amiriododocansäure, Polyhexamethylexj.c,aipamid
und Polyhexamethylensebacamid.
Es wird am stärksten bevorzugt, daß, falls das Polyolefin
aus einem Polyäthylen von niedriger Dichte oder einem Polyäthylen von mittlerer Dichte besteht, ein lonomeres oder
ein Äthylen/Acrylsäureester-Copolymeres verwendet wird, und
daß, falls das Polyolefin aus einem Polyäthylen von hoher Dichte besteht, ein lonomeres oder ein Acrylsäure-Pfropfpolyäthylen
verwendet wird. Falls weiterhin das Polyolefin aus einem isotaktischen Polypropylen besteht, wird die Anwendung
eines mit maieinsäure-modifizierten Polyäthylens am stärksten bevorzugt.
Das Molekulargewicht der eingesetzten carbonylgruppenhaltigen Polymeren ist nicht besonders kritisch, sofern es innerhalb
eines solchen Bereiches liegt, daß das Polymere zu einem Film oder einem Behälter geformt werden kann.
Sog. corapoundierende Bestandteile können in die Harzschichten,
die die Schichtstruktur der Erfindung bilden, ein-
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verleibt werden, jedoch ist der Zusatz derartiger compoundierender
Bestandteile nicht absolut notwendig und die Aufgaben der Erfindung können auch vollständig ohne Zusatz derartiger
compoundierender Bestandteile erreicht werden.
Falls die schließlich erhaltene Schichtstruktur als
Verpackungsmaterial für Nahrungsmittel verwendet wird, wird es bevorzugt, daß oin derartiges Harz direkt dem Beschichtungsnrbeitßcang
ohne Einverleibung von sog. Compound!erbestandteilen
sncöiührt wird. Jedoch ist es gewünschtenfalls
möclich, bekannte Zusätze, wie Ultraviolettabßorptionsmittsl,
Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Pigmente, Farbstoffg
und antistatische Mittel in solchen Mengen zuzusetzen, die .nicht die intorlaininare Bindungsfestigkeit schädigen, bsispielsweise
bis zu 0,75 Gew.%.
In der Laminatstruktur gemäß der Erfindung kann jede
Schicht weiterhin weitere Polymere, beispielsweise andere Poly-c-olefine, Olefin-Copolymere, Viny!polymere oder Diolefinpolymere
in solchen Mengen enthalten, welche praktisch keine schlechten Einflüsse auf die Gasdurchlässigkeitsbeständigkeit,
Schlagbeständigkeit und Durchsichtigkeit der erhaltenen Schichtstruktur ergeben, beispielsweise in Mengen
bis zu 10,0 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile der Masse,
Gemäß der Erfindung ist es weiterhin möglich, ein verseiftes
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerprodukt in eine Polyolefinstshicht
mit der Schichtstruktur in solcher Menge einzuverleiben,
daß praktisch keine schlechten Einflüsse auf die Schlagbeständigkeit und andere Eigenschaften, erhalten werden,
beispielsweise bis zu 10 Gevr.%. Es ist gleichfalls möglich,
- ein Polyolefin in die Schicht aus dem ätnylen-verseiften Vinylacetat-Copolymerprodukt
in solcher Menge einzuverleiben, daß sich praktisch keine schlechten Einflüsse auf die Gasdurchlässigkeitsbestandigkeit
und andere Eigenschaften ergeben, beispielsweise bis zu 10 $
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Laminatstr^ktur
Die Laminatstr-uktur gemäß der Erfindung kann in verschiedenen
Formen der Schichtanbringung -vorliegen, sofern die Be- . dingung, daß die Polyolefinschicht (PO) und die Schicht aus
dem verseifte::; Äthylen-Vinylacetat-CopolyTiierprodukt (verseiftes
Copolymere^ oder EY) in einem Zustand "benachbart zueinander aufgebracht sind und das carbonylgruppenhalti^e tL-x-^oplastische
Polymere C in mindestens einer der aus O^efinschic.
ten und verseiften Copolyffisrschichten bestehenden Schichten
enthalten ist. Spezifische Beispiele für'diese Schichtanl: νάη-gung
sind die folgenden:
I. Asymmetri s ehe Zv/e i - Schi chtlaminat struktur:
Polyolefinschicht/vorseifte Copolyaerschicht:
a) PO + C/EV
b) PO/F.V +C
c) PO + C/EV + C
II. Symmetrische Drei-Schichtlarainatstruktur:
Polyolefinschicht/verseifte Copolymerschicht/Polyolefinschicht
:
a) PO/EV + C/PO
b) PO + C/EV/PO +C
c) PO 4- C/EV + C/PO +C ·
. Verseifte Copolymerschicht/Polyolefinschicht/verseifte
Copolymerschichtί
d) EV/PO + C/EV
e) EV + C/PO/EV * C .
f) EV + C/PO + C/EV + C
III. Asymmetrische Drei-Schichtlamitatstruktur:
Erste Polyolefinschicht (PO-1)/verseifte Copolymerschicht/
zweite Polyolefinschicht (PO-2):
a) PO-1/EV + C/PO-2
t>) PO-1 + C/EV/PO-2 + C
c) PO-1 + C/EV + C/PO-2 + C
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BAD
BAD
Polyolofinschicht/verseifte Cöpolymerschicht/(Polyolefin
plus verseiftes Copolymer)-Schicht:
d) PO/EV + C/PO + EV
e) PO + C/EV/PO + EV + C
f) PO + C/EV + C/PO + EV + C
Selbstverständlich ist die Laminatstruktur gemäß der Erfindung
nicht auf die vorstellend aufgeführten Zwei-Schicht- und Drei-Schicht-Strukturen beschränkt, sondern es ist möglich,
solche· Hehr schicht strukturen els Vi er-Schicht- vrA
Fünf'--Schicht-Strukturen anzuwenden. Wie im einzelnen nachfolgend sv-igsfü^ii-t v.rerden wird, können, falls die spezifischen
LöJTiirrj.rr.trukturen in der Mischschicht ausgebildet werden, die
Aufgaben der Erfindimg vollständig durch 'eine Zwei-Schichtoder Drei-Schicht-Struktur erreicht werden.
Gemäß der Erfindung kann eine ausgezeichnete Bindung
hinsichtlich der Entschichtungsbeständigkeit zwischen einer Polyolef-inschicht und einer verseiften Copolymerschicht erhalten
worden', falls ein carbonylgruppenhaltiges thermoplastisches Polymeres in mindestens eine der Schichten aus Polyolefinschicht
und verseifter Copolymerschicht benachbart zueinander einverleibt wird, und, wie vorstehend ausgeführt, ist
es möglich, £as carbonylgruppenhaltige -Polymere sowohl in die
Polyolef.insch.icht als auch in die verseifte Copolymerschicht einzuverleiben. Das carbonylgrupperihaltige Polymere wird in
einer lienge von 5,0 bis etwa 100 Gewichtsteile, vorzugsweise
5,0 bis 50 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 5,0 bis 30,0 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Polyolefins oder des
verseiften Copolymeren einverleibt. Falls der Gehalt des carbonylgruppenhaltigen Polymeren kleiner als die untere
Grenze des vorstehend angegebenen Bereiches ist, ist es schwierigj zwischen den Polyolefinen der verseiften Copolymeren
eine Bindung mit einer ausreichenden Entschiclitungsbectöndigkeit
zur Beständigkeit gegen Aufschlagversuch- oder Verforaungsbcanspruchungen zu erhalten, wenn die Laminatstruktur
zu einem Behälter oder dgl. geformt wird und mit
40980 9/1139
BAD
einem Inhalt gefüllt wird. Falls der Inhalt de·:; cp.rbonylgrup~
penhaltigen Polymeren die obere Grenze de/; vorstehenden oberen
Bereiches übersteigt, geht die ausgezeichnete Dampfsperrscbteil'jeigenGchaft,
die dem Polyolefin zv -eigen ist, odc·.·? die
ausgezeichnete Sauerstoffsperrschichtoigencchaft des verseiften-
Copolymeren in erheblichein Ausmaß'verloren.
Im allgemeinen hat diese Schi clrbrjtrul "tür eine Stärke
von mindestens 50 Mikron, insbesondere Kinde ε tens 70 Hikrcri und
bis zu 6 um und ist als Forinungsmaterial zur Herstr-lltüig
von Formgegenständen mit dünn.er Stärke mit e-iner zv/oidimsnsionalen
oder dreidimensionalen Oberfläche, be.l.'jpielr.v.-eirje
Flanellen, Rohrsn, Behältern, Beuteln, anderen Verpackungsbehältern,
Folien, Bögen, Rohren und dgl. geeignet.
Falls die Laminat st roiktur gemäß der Erfindung die Form
eine« Behälters hat, wird es bevorzugt, daß die. Schichtanordnung
im Hinblick auf die Art des aufzunehmenden Materials und dar gewünschten GaGdurchlsssigkeitsbeständigkeit gewählt
wird. Falls beispielsweise das aufzunehrat-;nde Material aus
einer wässrigen Flüssigkeit besteht, wird es im Hinblick auf die Wasserdurchlässigkeit bevorzugt, daß die Innenschicht
eine Polyolefinschient ist. Falls weiterhin ein ölartiges Material
in dem Behälter enthalten sein soll^ wird er, im Hinblick
auf die ölbeständigkeit bevorzugt, daß die Innenschicht des Behälters aus einer verseiften Copolymerschicht besteht.
In jedem Fall wird es im Hinblick auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Behälters als solchem bevorzugt, daß die
äußerste Schicht des Gefäßes aus einer Polyolefinschicht besteht.
In Verbindung mit den vorstehenden Ausführungen wird es bevorzugt, daß, falls das aufzunehmende Material aus einem
gewöhnlichen wässrigen Material besteht, eine Struktur aus den vorstehenden Fällen II-a), II-b), III-a) und III-b) angewandt
wird und daß, falls das aufzunehmende Material aus einem ölartigen Material besteht, Zwei-Schichtstrukturen wie I-a)
409809/1139
odor ϊ-b) oder Drei-Schichtstrukturen wie II-d). II-e) und
III-d) eingesetzt v/erden.
Das St&rkeverliältnis- der Polyolefinschicht und dor ver~
ε Giften Copolymer ,schicht in der Schicht struktur gemäß der
Erfind!ui3 variiert in starkem Ausmaß in Abhängigkeit vo-i der
Anvendu.-.\2 den schließlich geformten Gegenstandes und der
Schichtanordnung, jedoch wird allgemein bevorzugt, daß die Polyolefinschicht eine Stärke von mindestens 50 Mikron hat
und die Schicht des verseiften Copolyrasren eine Stärke von
mindestens 15 Mikron hat.
Ge-raaß einer bevorzugten Aiisführun/rsform der Erfindung
ergibt sich eine Harz&chientstruktur, welche ein& Schicht
aus einem Polyolefin und eine Schicht aus einem Gemisch aus (A) einem verseifton Äthylen-Vinylacetat-Copolymerprodukt mit
einem Äthylengehalt von 25 bis 50 MoI^ und einem Verseifungsgrad
von mindestens 96 % und (B) einem thermoplastischen Polymeren,
welches eine Kohlenstoffgruppe in der Hauptkette oder
Seitenkette hiervon enthält, in einem Mischverhältnis, bezogen auf das Gewicht, von A:B im Bereich von 95:5 bis 5Oi50
enthält, wobei die beiden Schichten in der Weise geschichtet sind, daß sie aneinander anstoßen, während die Schicht dos
Gemisches eine solche Schichtstruktur besitzt, daß die Zusammensetzung des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerproduktes und des die Carbonylgruppe enthaltenden thermoplastischen
Polymeren unterschiedlich in Richtung der Stärke, jedoch praktisch identisch in Richtung der Ebene ist.
Die Tatsache, daß in der Mischungsschicht einer bevorzugten Schichtstruktur gemäß der Erfindung die Polymerzusammensetzung unterschiedlich in Richtung der Stärke ist, läßt
sich durch Probenahme einer beliebigen Schicht aus der Mischungsschicht durch mechanische Abschälmaßnahmen oder dgl.
und Untersuchung des Infrarotabsorptionsspektrums der Probe
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bestätigen.
Falls beispielsweise das verseifte Äthylen-Vinylcopolymere
eine Absorption bei 3 320 era" aufgrund es Vorhandenseins
der Hydroxylgruppe zeigt und deshalb kann die Konzentration
des In. einer btjliebijon Schicht dor Forinstruiit/ur vorliegenden
verseiften Copolyn^ren entsprechend den folge/Klon
Verfahren bes^-iKont \;ertlen;
i) Ein Polyolefin U) vmd ein verseiftet. Produkt aus
einem Äthyl.ea--Vinyir.o^tat-Gopolymsren (B), dc-ü^sn /5thyler.(;c—
halt imd Ver?: \.i..fiuigcsrad bekannt waren, wurden voriiergohcnd
gemischt (trocken gewischt) bei einem Miaohverh'lltnis von
A:B im Bereich von- 97,5:2,5 bis 5ϊ95 und dann vaxrde das pesohmolzens
Gemisch bei 220'C in einer Stickstoffatmosphäre v/ährend 15 min urxtei? Anwendung eines Banbury-I-Iischers, vobeJ
die Drehgeschwindigkeit des Rotors 45U/m:ln betrug, durchgeführt.
Infolge der mikroskopischen Beobachtung vnirde festgestellt,
daß in sämtlichen unter derartigen Bedingungen erhaltenen Gemischen die Komponenten (A) und (B) homogen vermischt
waren.
ii) Jedes der hierdurch gebildeten Gemische wurde auf
1950C unter einem Druck von 10 kg/cm bis 300 kg/cm v/ährend
20 min unter Anwendung einer Hocharuckpresse erhitzt und zu Folien mit einer Stärke von 3 bis 150 Mikron verfonat.
iii) Die Infrarotabsorptionskurven jedes der hierdurch
gebildeten Filme wurde unter Bedingungen einer Temperatur von 2CPC und einer relativen Feuchtigkeit von 40 % mittels eines
Infrarotspektrophotometers be stimmt.
iv) Bei jeder hierbei erhaltenen Infrarotabsorptionskurve wurde die Stelle bei 3 100 cm**1 mit der Stelle bei
3 640 cm durch eine Gerade verbunden. Dann wurden die Werte Io und I aus der Schnittstelle dieser Linie und" einer Linie senkrecht zur Wellenachse bei 3 320 em abgelesen und
aus der Schnittstelle dieser senkrechten Linie und der Absorptionskurve .
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BAD OFHOlNAt
ν) Entsprechend der folgenden bekannten Gleichung
log (lo/l)
~ _ β KC
worin /ü die durchschnittliche Stärke (Mikron) des für die
Infrarotabsorptionsbestimmung eingesetzten Filmer, , C die Konzentration (Gqv.%) des verseiften Jithylen-Vinylacetat-Copolyi.ioren
und K eine Konstante bedeute^ wurden die Werte
von [log(Io/'I]//u und C aufgetragen und die Calibrierungskurve
erhalten. Auf diese Weise v.-urdo die Calibirierurgskurve
ent«pieehond der Formel
= (0,85 x 10"^)C
hinsichtlich des Mischungssystemes aus einem Polyäthylen
von niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,920 g/ccja, bestimmt
nach ASTH D-1505, und eines verseiften Produktes
eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Äthylengehalt
von 25,4 MoIS* und einem Verseifungsgrad von 99,2 %» In
der gleichen Weise wie vorstehend wurde die Calibrierungskurve
entsprechend der Formel
= (0,85 x 10
hinsichtlich des Mischungssystemes aus einem Polyäthylen
von hoher Dichte mit einer Dichte von 0,950 g/ccia, bestimmt
gemäß ASTM D-1505, und dem verseiften Copolymeren erhalten.
In gleicher Weise wurde die Calibrierungskurve entsprechen
der Formel
409809/1139
BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
/U
= 0,42 χ 10
hinsichtlich eines Mischuagssystemes aus dem Polyäthylen
von hoher Dichte und einem verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copplymeren
mit einem Äthylengehalt von 49,4 Kol#> \ιηά einein
Verseifungsgrad von 96., 5 % erhalten.
Als carbonylgruppenhaltige thermoplastische Polymere
wurden Surlyn A vom Ka'-Typ mit einer Carboxylsäurekon^entration
von 5 Mol/6, Surlyn A vom Zn++-Typ mit einer Carbonsäurekonzentration
von 10 MoI^o, ein Äthylen-Vinylacetut-Copo-Vv^e res
mit einer Vinylacetatkonzentration von 5 Ge-w.%, ein Äthylen-Vinylacetat-Cöpolymeres
mit einer Vinylaceiatkonzentration von 19 Gew.%, ein isotaktische.ι Polypropylen» ein Äthylenpropylen-Copolymeres,
ein Polyäthylen von hoher Dichte und ein Polyäthylen von niedriger Dichte verwendet und diese Polymeren
wurden jeweils getrennt zu Foli€;n in der gleichen- Weise
wie vorstehend unter ii) geformt. Dann wurden die Infrarotabsorptionsspektralkurven
in der gleichen Weise wie vor~ stehend unter iii) erhalten, jedoch wurdo in keinem Fall
hiervon eine Absorption bei 3 320 cm beobachtet.
vi) Ein bestimmter Anteil einer Mischschicht aus der Laminatstruktur würde mittels eines Abstreifblattes als Probe
genommen. Die Probeschicht wurde in drei Schichten, die sich in einer Riohtung senkrecht zur Stärkenrichtung und parallel
zur Richtung der Ebene erstreckte, mittels eines Mikrotoms unterteilt. Die auf diese Weise erhaltenen unterteilten
Schichten wurden zu Folien in der gleichen Weise wie vorstehend unter ii) geformt.
In den nachfolgend angegebenen Beispielen wurde diese
drei Schichten in folgender Weise identifiziert: Schicht 1: Unterteilte Schicht, benachbart zu einer Außenschicht
Schicht 2: Unterteilte Mittelschicht
Schicht 2: Unterteilte Mittelschicht
409809/1139
bad
Schicht 3: Unterteilte Schicht benachbart zu einer Innerischicht
vii) Die Infrarotabsorptionskurven jeder Schicht, erhrilten
gemäß vorstehend vi) wurden hinter den gleichen Bedingungen
unter Anwendung der gleichen Vorrichtung wie vorstehend
unter iii) erhalten.
.viii) Im Hinblick auf jede dar erhaltenen Infr&rotab-
sorptionjikurven wurden die Werte Io und I aus der* Absorption
—1
bei 3 320 cm in der gleichen Weise wie- vorstehend Hinter iv) bestimmt und aus diesen Werten für Io und I unter durchschnittlichen Stärke ( /u) dieser Folien wurde der Wert von [.log(Xo/l)//υ] berechnet. Der berechnete Wert wurde in die CaI ibrierungptoleichim£;rjkurve des entsprechenden Mischungssystems, beschrieben unter v), eingesetzt und die Konzentrierung des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren wurde berechnet.
bei 3 320 cm in der gleichen Weise wie- vorstehend Hinter iv) bestimmt und aus diesen Werten für Io und I unter durchschnittlichen Stärke ( /u) dieser Folien wurde der Wert von [.log(Xo/l)//υ] berechnet. Der berechnete Wert wurde in die CaI ibrierungptoleichim£;rjkurve des entsprechenden Mischungssystems, beschrieben unter v), eingesetzt und die Konzentrierung des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren wurde berechnet.
Weiterhin wurde die Tatsache, daß die Mischungsschicht der bevorzugten Laminarstruktur gemäß der Erfindung eine
solche Laminatstruktur hat, daß die Polymerzusaramensetzung
praktisch identisch hinsichtlich der Richtung der Ebene ist und jede Laminatschicht kontinuierlich hinsichtlich der
Richtung der Ebene ist, was sich z. B. durch die Bestimmung
der Sauerstoffdurchlässigkeit feststellen läßt, erhalten.
I) Unter Anwendung eines Mehrschichtextruders, wie er
beispielsweise in Beispiel 16 verwendet wird, wurde die Extrudierverformung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 16 ausgeführt und unter Anwendung der gleichen Materialien für die Außenschicht und Innenschicht, wie sie in diesem Beispiel angerwandt wurden, jedoch unter Änderung des
Zwischenschichtmaterials in der folgenden Weise:
(a) Ein verseiftes Äthylen-Vinylacetat-Copolymerprodukt
mit einem Äthylengehalt von 25,4 MoI^, einem Verseifungsgrad
von 99,2 %, einer Eigenviskosität von 0,08 l/g und einer
Schmelzdichte von 1,07 g/ccm, bestimmt bei
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BAD OFUQfNAL
BAD OFUQfNAL
ir- ·-'■-.
-. (b) Surlyn A vom Na+-TyP (Ionoraores der Du Pont, USA)
mit einer Dichte von 0,942 -g/ccm, einer Schmelzdichte von
0,80 g/ccm, bestimmt bei 190"C, und einer Carbonylkonzcntration
von 160 KiIQ !äquivalente je 100 g,
ausgeführt.
Dadurch wurden 3?- Flaschen, wobei das Zvn Ecken schichtmaterial
aus (a) oder (b) in der vorstehenden Ue.xse gebildet
worden v;arr erhalten.
In diese Flaschen, velche hinsichtlich Gestalt, .Schicht-Struktur,
durchschnittlicher Stärke, Stärkenverhältnis und
InncR'/olumGn gleich vie die erhaltenen Flaschen nach Beispiel
16 vjaren, wir den die Huterialien eingefüllt.
II) Hinsichtlich jeder erhaltenen Flasche wurde die Sauerstoffdivrchlässigkeit gemäß dem nachfolgend angegebenen
Bestimmungsverfahren ermittelt. Dabei wurde festgestellt, daß
die Sauerstoffdurchlascigkeit Q^ der Flasche (a) (Zwischcnschichtmateria.l
aus dem verseiften Copolyineren) 3»7 ccm/rn .Ta/;
.atm betrug, während die Sauerstofi'durchlässigkeit Q der
Flasche (b) (Zwischenschichtmaterial mit Surlyn A) 1 160 ecm
/m .Tag.atm betrug.
III) Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer typi
schen Ausführungsform des Verteilungszustandes jeder Harr;-komponente in der Geinischschicht der Schicht struktur.
In der Fig. 1 bezeichnen (I) und (II) ein Zv/ei-Korüponentensystem des verseiften Copolymeren und Surlyn A, wie in
Beispiel 1 erhalten. Gemäß (I) sind verseiftes Copolyraeres und Surlyn A parallel in Richtung der Stärke angeordnet und
die Copolymerzusaroinensetzung wies identisch hinsichtlich
der Richtung der Stärke und Richtung einer Ebene (Y-Richtung)t
ist jedoch unterschiedlich in Richtung der anderen Ebene (X-Richtung). Im Gegensatz ist gemäß (II) jedes der vorstehenden Harze vertikal zur Stärkenrichtung angeordnet und die
Polymerzusammensetzung hinsichtlich der Ebenenrichtungen (X- und Y-Richtungen) ist identisch, ist jedoch hinsichtlich
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bad
dor Stärke unterschiedlich. D.h., in Fig. 1, "(II), ist ein
Modell nines sog. Laminats gezeigt, wobei in Fig. 1 jedes Symbol die-folgende Bedeutung besitzt:
(a): Verseiftes Äthylen-Vinylacetat-Copolymerprodukj;
(b): Surlyn A (lonomeres der Du Pont, USA) (G)ί Gasdurchlässigkeitsrichtung
Die GasdurchlSssigkeit jeder der Modolle (I) und (II)
nach der folgenden Formel angegeben i
(I) | Q = VDV x QE1 | / + Vsu x Qsu | (D |
(II) | 1/Q = VEV/QE1 | ί + su' su . | (2) |
worin V™ | + V =1. SU |
In jeder vorstehenden Formel (Ί) oder (2) besitzen die
Symbole die folgenden Bedeutungen:
Q: Gasdurchlässigkeit jeder Modellmischschicht QEy: Gasdurchlässigkeit jedes verseiften Copolymeren
Q_,,: Gacdurchlässigkeit von Surlyn A su
VEV: Volumenverhältnis von verseiften Copolymeren in der
Mischschicht
V0,,: .Volumenverhältnis von Surlyn -A in der Mischschicht
V0,,: .Volumenverhältnis von Surlyn -A in der Mischschicht
Sei
IV) Die Durchlässigkeit von Sauerstoff oder ähnlichen
Gasen hinsichtlich der in Fig. 1 gezeigten Modelle ist, falls
die Stärke konstant ist, bekannt und dieser bekannte Wert ist nachfolgend für jedes Modell angegeben. Falls das gleiche
Zwei-Komponentengemisch wie in Beispiel 16 verwendet wurde, wurden die Volumenverhältnisse des verseiften Copolymeren
und Surlyn A (VEy) und (Vgu) aus dem Mischungsverhältnis der
beiden jeweils in Beispiel 16 angegebenen Harze und den Dichten der beiden vorstehend unter I) angegebenen Harze berechnet
und die Sauerstoffdurchlässigkeit jedes der Modelle (l)
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BAD
und (II) wurde aus der Sauerstoffdurchlässigkeit Q jodor der
Flaschen (a) und (b), die vorstehend unter II) aufgeführt
sind, berechnet. Dabei wurde gefunden, dsß im Fall den ICo d öl-Ies
(i) der Wert Q von 649 ecm/in .Tag.atm gemäß der Formel
(1) erhalten wird und im Fall des Modelle"s (II) der Wert
von.8,3 ccra/m „Tag.atm gemäß der Formel (1) erhalten wird.
V) Wie sich aus den Werten der in Tabelle 18 von Beispiel
16 aufgeführten Werte ergibt, ist die unter Anwendung
einer Abmeßschraube von niedrigem Mischeffelet als Zwischenschichtcxtruder
und Durchführung der F^trudiorung unter solchen Bedingungen, daß die Differenz der durchschnittlichen
StröniUOßsgeschvindigkeit zvvi schon den beiden Harzen minder;t-enrt
1 cm/sek bei 19,1 ccm/ra .Tag.atm beträgt, erhalten. Dieser
Wert irrt weit enger zu dom Wert des sog. Laminatmodelles (II)
(0,3 ccra/m .Tag.&tm) als zu ömk Wert von Modoll (I)
(649 ccm/m~.Tag.atro).
VI) Wie sich aus den unter IV) und V) angegebenen Ergebnissen
zeigt, hat die Schmelzschicht der Laminatstruktur gemäß der ErfindungΛeine solche Schicht struktur, daß die Zusammensetzung
des verseiften Copolymere*! und von Surlyn A hinsichtlich der Richtung der Stärke unterschiedlich int, jedoch
hinsichtlich der Richtung der Ebene identisch und praktisch kontinuierlich ist, so daß eine kontinuierliche Phase
hinsichtlich der Richtung der Ebene gebildet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Schichtstruktur gemäß der Erfindung hat die Mischschicht eine derartige
Laminat struktur, daß, falls die Mischschicht in drei Schichten in Richtung der Stärke unterteilt wird, nämlich eine
erste Oberflächenschicht, eine Zwischenschicht und eine zweite Oberflächenschicht, die unterteilt©, der Polyolefinschicht
benachbarte Schicht (erste Oberflächenschicht und/oder zweite Oberflächenschicht) überwiegend das carbonylgruppenhaltige
Polymere enthält, d.h. das verseifte Äthylen-Vinylacetat-Copolyinerprodukt
in einer Menge entsprechend der folgenden Formel
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BAD
M1 = Hi1 χ X (A)
worin X den durchschnittlichen Gehalt (Gew.SO des verseiften
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerproduktesi in der Mischebhicht,
m«, die ZaIiI von O Mc 0,95 und j>L den Gehalt (QcOvr.%) dos verseiften iithylon-Vinylacetat-Copolymerproduktes in der unterteilten
Schicht, benachbart zur Polyolefinschicht, bedeuten, enthalt.
Diese das carbonylgruppenhaltige thermoplastische PcIyraere
überwiegend enthaltende Schicht (an Carbonylgruppen überwiegende
Schicht) ist in der Mischschicht so verteilt, daß die Mischschicht insgesamt an die Polyolefinschicht über diese
an Carbonylgrupijon überwiegende Schicht gebunden wird.
Falls beispielsweise die Laminatstruktur vom vorstehend aufgeführten
asymmetrischen Zwei-Schichttyp (I-b) oder (I-c)?
vom symmetrischen Drei-Schichttyp (II-e) oder (Il~f) ist,
kann lediglich die Oberflächenschicht der Mischungsschicht benachbart zur Polyolefinschicht aus einer derartigen Schicht
mit Carbonylgruppenüborschuß bestehen oder beide Oberflächenschichten der Mischschichten aus derartigen Schichten mit.
vorherrschenden Carbonylgruppen bestehen. Falls weiterhin die Schichtstruktur, aus der vorstehend aufgeführten Drei-Schicht
struktur (Il-a) oder (II-b) oder der vorstehend aufgeführten
asymmetrischen Drei-Schiehtstruktur (III-a), (III-c),
(Ill-d) oder (Ill-f) besteht, ist die Mischschicht so aufgebaut,
daß beide Oberflächenschichten der Mischschicht aus an Carbonylgruppen überwiegenden Schichten bestehen.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungform der Erfindung
ist das carbonylgruppenhaltige thermoplastische Polymere überwiegend in der Oberflächenschicht der Mischungsschicht benachbart
zur Polyolefinschicht enthalten und infolgedessen ist das verseifte Äthylen-Vinylaeetat-Copolymerprodukt überwiegend
in der anderen Schicht, der unterteilten Zwischenschicht
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bad mmmat
oder der weiteren Oberflächenschicht enthalten. D.h., die
unterteilte Zwischenschicht oder die v/eitere unterteilte Oberflächenschicht enthält-das verseifte Äthylen-Vinylace- ■
tat-Copolymerprodu.kt in einer Menge entsprechend der folgenden
Formel
M2 = JD2 χ X (B) '
worin X die vorstehende Bedeutung besitzt, Hp don Gehalt
(Gew.So) des verseiften &thylen-Vinylacetat-Copolymerprodukti.:&
in der unterteilten Schicht nicht benachbart zu der Polyolefinschicht und m2 eine Zahl von 1,2 bis 4 bedeuten.
Bei der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform der
Schichtstruktur gemäß der Erfindung wird es möglich, da das carbonylgruppenhaltige thermoplastische Polymere überwiegend
in der abgeteilten Oberflächenschicht der Mischungsschicht enthalten ist, die zur Polyolefinschicht benachbart ist und infolgedessen
das verseifte A'thylen-Vinylacetat-Copolymerprodukt überwiegend in einer weiteren unterteilten Schicht der Mischungsschicht
enthalten ist, die Gasdurchlässigkeitsbeständigkeit der Schichtstruktur bei einem sehr niedrigen Wert zu
halten und die Zwischenschichtfestigkeit zwischen der Polyolefinschicht
und der Mischschicht auf einem Wert entsprechend der Reißfestigkeit des Harzmaterials als solchem zu halten.
Wie in Beispiel 1 angegeben ist, zeigt sich bei der Schichtanordnung gemäß der Erfindung, daß die Mischung eine
derartige mehrschichtige Laminatstruktur besitzt, eine weit höhere interlaminare Festigkeit und eine weit niedrigere Sauerstoffdurchlässigkeit als bei einer Schichtstruktur, wobei
die Mischschicht homogen innerhalb der Struktur vorliegt. Falls die Laminatstruktur, worin dieMischschicht homogen ist, sofern man es wünscht, die Zwischenschichtfestigkeit'zwischen
der Mischungsschicht und der Polyolefinschicht bei praktisch vertretbaren Werten zu halten, ist es notwendig, das carbo-
409809/11*9
bad
nylcruppenhaltige Polymere in beträchtlichen Mengen einzuverleiben
und in diesem Fall treten derartig ungünstige Neigungen aufj daß beispielsweise die Sauerstoffdurchlässigkeit
im glc-j chc-n Auaroaß zuninmt, womit der Botrag dos einverleibten
Ccirbanylgroipponhaltigen Polymeren erhöht wurde. Falls hingegen
die vorstehend aufgeführte laminare Mehr schicht struktur in dor Mifjchungnscliicht der Laminatstniktur gebildet wird, kann,
r.Glbst wann, der einverleibte Betrag des carbonylgruppenhaltigen
Pulsieren erhöht wird, die Interlaminarfestigkeit zwischen
dor Im.ehung sschicht und der Polyolefin.ychicht bei einem hohen
\k:-'Λ' gehalten werden. Selbst wenn weiterhin der· einverleibte
Betrag des carbonylgruppenhaltigen Polymeren groß ist, kann die Sauerstoffdurchlässigkeit bei einem niedrigen Wert
gehalten werden.
Darüber hinaus kann bei der Schiohtstruktur dieser bevorzugten
Ausführungsform gemäß der Erfindtsg, da die Mischungs~
scihicht dicht an die Polyolefinschicht direkt o!me Ausbildung einer speziellen Klebschicht gebunden ist, der Beachichtungsarbeitsgang
äußerst einfach ausgeführt v/erden.
Formun^syerfahren
Die Laminatstruktur gemäß der Erfindung kann durch getrennten
Schmelzvorgang von Polyolefin und verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerprodukt
und Coextrudierung der Polyolefinsclimolze
und der verseiften Copolymersehwelze in Schichtform so durchgeführt werden, daß sie benachbart zu einander
sind. In diesem Fall wird vor der Coextrudierung die angegebene
Menge des carbonylgruppenhaltigen thermoplastischen Polymeren in mindestens eine der Polyolefin- und/oder verseiften
Copolymerschichten einverleibt.
Es ist ausreichend, daß das carbonylgruppenhaltige Polymere lediglich mit dem Polyolefin oder dem verseiften Copolymeren
vor der Schmelzextrudierung bei Raumtemperatur in pul-' verförmiger Form oder Granulatform mittels einer Trockenvermischung
oder eines Mischers vermischt ist. Es ist auch iu6g-
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BAD QftlötNAL
BAD QftlötNAL
lieh, das carbonylgruppsnhalticc Polymere mit dem Polyolefin
oder dom verseiften Copolymeren.mitteln eines Banbury-Ki~
Gehers, eines.PelletiLicrsrs oder einer" Heizv/alze zu yersni-
. Zwei unterschiedliche ScJinielzcxcrudlerer werden z\m
ool ::f?n von Polyolefin und verseif torn Copolymeren fpt.iennfc
angewandt und die Schmelzen der boideri Polymeren v/erden an
einem .Düsenkopf vereinigt und hieraus coeztru&iert.
Sämtliche Foi^iuagGbedingungen können erfindungsgemäß angewanut
v.»erdon, sofern ein Harz oder cone Harsmaciie einheitlich
ficschraoÜEen und oxtrudiert word^n keim. Im allcom^lne
v/ird Gü bevor?.ü;o;t, daß die Formung bei einer Temperatur von
170 bis 25CPO und einem Druck von 10 bis 300 kß/cra durchgeführt
wird.
Als Düsenkopf können beispielsweise ein T-Düscnkopf oder
ein Schlitzdüijenkopf, wie er beim gewöhnlichen t'ilmbildungsverfahreji
angewandt v/ird, ein Hingdüsenkopf } wie or beil1: Auf«
blasfilmbildvngsverfalircn angewandt wird, ein Guex'düsenköpf,
v;io er beim Blacforaungoverfahren angewandt wird oder ein
Spiderkopf angewandt werden.
Falls die Polyolefinsclmielze und das verseifte Copolymere
so coextrudiert und geschichtet v/erden, daß sie einander benachbart sind, wird eine Polymerscbicht&nordnung in der Weise
gebildet, daß die vorstehend aufgeführten Arten (I-a) bis
(Ill-f) gebildet werden. In diesem Fall ist es natürlich
wichtig, daß die Düsenkopfe so angeordnet sind, daß jede kombinierte
Harzströmung durch den Düsendurchgang in Form einer Laminatströmung gehtr d.h., daß eine wesentliche Vermischung
der Harze nicht auftritt.
Arbeitsgänge zur Formung der Schichtstruktur zu Flaschen, Rohren, Beuteln, Behältern, Folien, B5gen, Rohren
und dgl. sind auf dem Fachgebiet bekannt v ausgenommen die
vorstehenden Gesichtspunkte und bekannte Formungsverfahren können auf die Formung der Laminatstruktur gemäß der Erfindung
zu derartigen geformten Gegenständen angewandt werden.
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BAI?
WeitorbJn kann anstelle der Kombination der Strömung
dos Polyolefins υ*'.·:! don verseiften Copolymeron im Düsenkopf
und der Extrudieren^ es ermöglicht verden... dioae Harz»tröiiiV:>ii"-;c;ii
fx iTCiuit in P&raläollx^iehung (einschließlich einer
koiixentrischen Be^iielums) durchzuführen und aexra dieae an der-}i:;t..ri:(i.i
erstelle oder an einer Stella ira Abstand vc>n der Fortrutlierijtolle,
wo die Lai'^.-jch.i.chtftn noch geschmolzen sir,d;
luxx übe;rlappen.
Die Laminatr:.cliiclrt'jtru3;tur gen.-.-£ der Erfindung karüi nach
dem EOi--;, E::trv<dierüberzv.g^vovfnhron ίΜ-Λ-rie nach dem vorstehend
aufgefürirten Coextrudj.crv-.rfr.-.hrsn aufgebaut werden. Beispicilfj-
\.!eir>e viii'd dJ c Poryoliuiniichioht dvv Schicht& Iruktur in Form
einer Fc-Iie hergeatellt und ein verseiftes Äthylen-Vinylacötat-Copolyrfferprodukt
v;ird gesschiiiolzcn auf eine oder beide
Oberflächen der Folio der Folyoleflnschicht
zogen.
Die bevorzugte Lciminatstruktur goniäß der Erfindung wird
nach einem Verfahren unter Coextrudiorung eines Polyolefins
und eines Gemisches eines Jithylen-Vinylacetat-Copolymoren und
eines carbonylgruppenhaltigen thermoplastischen Polymeren unter
einem Druck von mindestens 5 kg/cm für das Polyolefin
und einem Druck von mindestens 3 kg/cm für das Gemisch bei einer Temperatur von 170 bis JQCPC als Mehrschicht
hergestellt. Die Harzströmungen werden zur Bewirkung der Coextrudierformung
vereinigt. Bei dem vorstehend aufgeführten bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung ist es 9 wenn ledig-
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BAD
lieh dio vorstehend cn Sedingunr'on zufriedensten ond sind., nc;··
' l-.ich, in der Strörranv·; dos, at!.-; der Mnhr2chichtfornu:i£r,d;i··— oor
Kxtrudicrm£.u.chino kommende)! i-ohrnelxgfiin.-füchos eine E(Jix--r>r.^htstruktur,
vob<;i üex* Oberfl.'" r-.honteil an einer .St.«11 ο be:-'.oh-·
bait zur Polyoloxiiiccbicht £-;;;«br^oht i.y'c und überwiesen! cm;
carbciuyllgr-ivop^iiiialti^o thorraoylast.i. jcho Polymere» enthalt, herzustellen,
FalJ.s die Exfcrudi.c-r>:Cor;--:-ji::^£tei.rper;tur niedriger a!';: 17OJ
ist, xrt eo. da aio Foii-i^/.r ; ..τφ era tür* d.m Schriolzpuii'rt oer;
vor£?e:JXtcn i'itbyj cr-YiiiyrLacftfit-Copoljii^ron ei-rcicht, in 0<cerhaltene»
geformten Produkt vauaü^Il ich, in der Sc:3iir;il?;;jchJ ^Ut
loiiir.are ^c-hicatnuixikair 2.11 cri'oicuion, \vobei Jt ·θ laniraiv
Schicht ko.Ltii.aicrlioli hrinsicbtlich cor Richtung der Ebene
into Falls v?itcrhin die F-xtr'-To.iCi^/eriOii.io.iisstenpci'atur hc3 her
als 30G'G ist, f?ii\d die Ströriiuuyen der geüclmolsenen Harze
zu innig vermischt» und es ist schwierig, ein geformtes
Produkt mit einer KohrscMclitstruktur, wio sie eriinoun^r^omä3
angegebiu'i iatj zu erhalten und eino Schädigung wird durch
Oxidation oder thermische Zorsätzung der Harze, insbesondere;
des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolyraeren, venircacht.
Bei Schinelzextrudierdrücken niedriger als 3 kg/cin " ist
©s im allgemeinen schwierig, einen durchschnittlichen Strömusigsgeschv/indigkeitsuntersohiGd
von wenigstens 1 cin/sek zwischen der durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit
(ν*) der verseiften Copolynierschinelze und der durchschnittliehen
Strömungsgeschwindigkeit Cv9) der carbcnylgruppenhaltigen
Polymerschraelze am Hauptdurchgang des Gemisches in dor
Düse zu erhalten«
Falls der Druck für die Extrudierung des Gemisches höher
als 3 kg/cm und der Druck zur Extrudierung des Polyolefins oder des verseiften Copolymeren höher als 5 kg/cm ist,
wird ein Druckverformungseffekt an der Stelle des Stoßes der beiden Harzströmungen in der Mehrschichtformungsdüse verursacht
und die Zwischenschichtfestigkeit kann weiterhin erhöht werden.
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Es besteht keine obers G-rense der. Druckes für die Extrudieivtiif,·
^jader Schicht. Anders ausgedruckt, wird die ErLrudierung
cjecicr Sc3 licht unter solchem Druck ausgeführt, daß keine
üb'irv.iüDJ.p.e IkOaotvng auf d^n Extruder mi&coübt v?ird tiud der
j'-'.x'tvi.dicröjfuck v.':b'-tt entsprechend in Abhängigkeit von dor Κε-.pazit.'i,
ur.d der Abmessung, beispielsweise· Schrauben- oder Sehn-©·].'-keiAdui'c}'.r!ou;;er,
des Extmders und anderer Faktoren bestimmt.
\fam entweder daß Gemisch und das Polyolefin uxiter eivK-m über«
πι. 3iß hohen Druck exti-udiert v/erdcn, v;.ird ai\s andere ]ι&.νζ durch
cMerum üborraäCig hohen Extrudierdruck gepreßt und möglicherwoipe
vor cinei? Ströraiüig zu dorn Endteil der Düse gehemi.rt. Infolpodof?£on
ist es notv^ndjg, einen ^utcn Ausgleich zvri.sehen
den Druck aum Extrudieren der Schrnelznchicht und dem Druck
zur E>:trudienmg der Polyolofinfichicht oder der^r vGi-seiften
Copolyinerschicht hinzuhalten.
GonÜß dieser Ausfülir;3ng£fo3.''i]i zur Erzielung eines Formgegenstondos
mit einer Mehrschichtlaminatstruktur ist es wichtig,
daß die Extrudierbedingungen so gewählt weixlen, daß Werte
entsprechend der folgenden Formel
eingehalten werden und mindestens 1 cm/sek, vorzugsweise 1
bis 10 cm/sek betragen. Gemäß der Erfindung ist die durchschnittliche
Strömungsgeschwindigkeit (v) als Viert entsprechend der folgenden Formel
ν = (Q/3,6d)/S
angegeben, worin Q die Menge (kg/Std.) der aus der Düse des
Extruders bei der angegebenen Temperatur und dem angegebenen Druck extrudierten Harzschmelze, d die Dichte (g/ccm) der Harz
schmelze und S den Querschnittsbereich (cm ) des Düsendurch«
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BAD OPOtNAL
ganges bedeuten, definiert*
D.i.ο Dichte όντ Bav-^chmel^e ILßt sich durch JBi-rco^rur
der e^trudierton. 1-Tcnge r>] (ecm) bei de:·] cngo^ebuir-i)
]
"beispielsweise SO kg/cn", imd d«ir a'o^c -göbsi'/ η Temperatu
"beispielsweise SO kg/cn", imd d«ir a'o^c -göbsi'/ η Temperatu
5\-?oi.~e rajttol-s eines VlaJro 3 inerter.-:-; vco. kcnctr-Vittü LyocV,-extrudicrtyp
entnprechcnd der folgciicfen Gl \ΐJ cbong
η·- UA - Kr2I
berechnen, ivorin H die LLnr-e (ο?η) dor Erniedrigung des Ko3 bens,
A der Quornchnit! .'..bereich (cm") decs Barrels, r der Hund·
Stückradius (c:o) und 1 die KiUDdBtUc1JUnGe (cü?) bedeuten, V-1Om
das »Gewicht vv (/;) von 1T) com de-:·-. Exti-udatco g?":":oseen v/irc1., und
die Ikvccnnung entsprechend dor fo!i:;v:ndon Fßrniel
d - \v'/i] (g/ccm)
vorgenornn^n v/ird.
Genäß der Erfindung v/erden die Bc>dingiro(.;en für-die Einstellung
des Vierten von Δν^,ρ auf mir-destens 1 cm/sek eri^eicht,
wenn beispielsweise die folgenden Vori'ehren angewandt
worden:
(1) Box AnwG-rjung eines Sclunelzextrudera der gleichen
Strukturkapazitäc \fird das Ausmaß der Abhängigkoit zur U1JrChschnittlichon
flti'cmungsgeschv/indigkeit von der1 Temperatur und
dem Druck hinsichtlich des als Ausgangsmaterial dienenden carbonylgruppenhaltigen
Polymeren und. des als Ausgangsmaterial dienenden verseiften üthylen-Vinylacetat-Copolymeren jeweils
und der Temperatur und den Druckbedingungen so entschieden, daß die Differenz (^v^«) zwischen der durchschnittlichen
Strömungsgeschwindigkeit (v^) der Polyolefinschmelze und der
durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit (v?) der verseiften
Copolymerschmelze mindestens 1 cm/sek beträgt.
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51 "
23A2044
{?.) lui (j Struktur oder Dimriv:j on (iac; Ext:;vclorß v/ird so ßeändoj-l;
odor woUjU i'%iertf daß mrU-r den bestiir.'ten TerTpcvratiir···-
und Druckbar! J r:/;;nv.cn der. Y.'ert Λν, o Mi-Jd ο ε ie:· is 1 cm/i:ek betritt:. Falle he?;..:." ο1ί;-·:^:1;>ο d«r 0.-af.-.r'j.uLi-jiti*r;.D;.roich ei·.-κ Dujol:·-
fyr '1JuOCJ :ii>r 0■"··.■» Ι1-α·ί--Γΐα;κ:]^ο in cIgi· Tj-"iv.·? der •■ixtrud^.o;-; γϊυιγ,ιι
gro/V-i Ej.UxlrO ai'f uie .':' I'&CiUXiZ^:^^ oh\;ln'n:=;.]:--.''t der EarzccKiftlze
er-;:;i<tj .1,.I; ο.j.ο }'üdixi/',ung eir.u>. V*:.;i'tt·... iv^_^ von nii;.de^-:-e!(c
1 οΐκ/ϊΐ·'.]ζ durch Κλϊ',','-Ιζ.-Π.'Λ*·1:;; des RadiuKO^: deo vor-ii''-ohf>r-dfc-:-'j I'!.;r<..>/•;ixnc;^K
xrnei'^alb eines >■;■;--oif.iiu-tcn L^i.'tacJjfc^ crzielb-dr.
(3) Bg .1c;t iKv0:1 el·, fli s Bedir-!iua£;%n doo Wertes ΔV^2 auf
m.1r<ctu£tei?.e: 1 on/iu-k Oi rch Küinbxnat.'^i} der voratebenden Verfahren (1) \ν·'Λ (2) ν\ϊ.:-Αΐϊ·θι;;ο1η.
Kei der Durch.d">j'a;?r; dor ScIv^vI?"vpr-.-Cox-jiiMrig gomDß d,er FrfiiK'iU)}/-irr!:
os, fpJJ.o s:'c· niitv-r ρ ο Ichs η Eod.ingur^.en, daß der;
Kort. 6'v.^p von \:(;η1.(·:οτ i-iLn 1 cm/eck nrsielt v.'.xrd, schxiieriß,
eiii.te .SchicJitstn^rhi·· zxi cj.-halten, dio oirip Miychschicht ult
der spezifischen Mchrschichtlatiin^tnoruktur ί,ετ.-.αβ der Erfir,-
üuus Iv=1.t. Falls andorer.v-oj.ts der* \vert Av^^ xu groß ist, wird
kf.in fixier Aitßgj.ciol·. ^v.ai-ohoii Con Strönmigen des carbonylgr^ppej'±ialL::'..gen
Po^yioorcn und dew gesch-iolzenon vu-rneixten Copolymer-oii
erhalten, x^ZiC infolßedeGsen ist in einigen Fällen die
Fortin!';; schuierik. Im Hinblick auf die vorstehenden Daiv.eguagt?n.
.τ nt es günstig, solche Bedingungen auszuv.'tiJilen, daß ein
Wert "Αν,= ρ ~m Bereich von 1 bis 10 crii/eek erhalten wird.
Sofern die vorstehenden Bedingungen erfüllt werden, können
eeminschtenfalls sämtliche bekannten Schnslsextruder erfindungsgemaß
eingesetzt v/erden.
Aus derartige Coextrudiergeräto seien beispielsweise Kombinationen
von mehrfachen Schmelzextrudern zur Schmelzung
eines Gemisches und des Polyolefins oder des verseilten Copolymeren unabhängig und Kehrschichtformungsdüsen mit einer
Mehrzahl von Durchgängen, die mit den Extrudierzonen der vorstehenden
Extrudierern verbunden'sind, wobei jeweils auf dem
Endteil der Düse zur Kombinierung und Extrudic-rung der KarzsclimelKströraungen
befectigtc- Düsenkcpfs umfaßt werö.en. In die-
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sem Fr1Il ist en wichtig, darauf zu achten, doß die in der Zyundergone
des Extruders gebildete Ilarzschnolze sich durch c'.:i·
Durchg"K;c der Düse und des Düsenkopf ο.·3 in Farn t.inei" lar.'.t.n:: ren
Strömung bewegt. Anders au··.·gedrückt leb es wIcTitif;, or',
prakt:Lnch keine Vermischung der ccöclrjiolzenen Ikvzi: Lr öwui-:.. »·;}■■ "
verursacht wird. Deshalb wird es br-vorzugt, als i-'chrar-bo ein·
vollflügligo Schraube, beispielsweise eine Äb:.:üOöchreubof '-r.~
zuvre/iien, jedoch ist es im Fßll einer gewöhnlich als Lifjchschraube
bezeichneten gewöhnlichen Schraube, beispielf/.veirv
einer Schraube vom Dule.^e-Typ, falls sie fünf oder wouiger
Steigungen in der I-Iischzone enthalt, möglich, eino Lauin?/i;-struktur
mit einer Mischcichicbt der spezifischen lleln-schichtlaminatstruktur,
viie sie erfindungsgemäß ar-v;geben ist, durch
geeignete Wähl der Extrucl.i erbedingungen diose Sclmecke, beispielsweise
des Durchmessers der Schnecke oder des Quorcchni": ;r.
bereiches des Düsendxirchcanges zu erhalten. Um el en Effekt der
Verknetung oder der Vermischung der Harze zu erhöben oder cLic
Einverleibung von Fremdsubstanzen in den Formgsgeiist&nd zu
verhindern, sind. Bauteile wie Brechplatte und Sieb rmz dem
Düsenteil des Extruders in einigen Fällen auf dem Fachgabiet
der Extrudierformung befestigt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
wird jedoch die Anbringung derartiger Bauteile auf dem Düoenteil nicht bevorzugt, da hierdurch verhandelet wird,
daß die geschmolzenen Harze in Larainatform strörien, Gewünsch-tenfalis
ist es jedoch zuläßig, eine Brechplatte mit weniger al» 300 Löchern oder weniger als 5 Sieben mit 120 Haschen anzuwenden,
und in einem derartigen Fall ist es jedoch, falls der Querschnittsbereich des Düsendurchganges oder der anderen
Extrudierbedingen geeignet eingestellt wird, möglich, eine Laminatstruktur zu erhalten, die ein Gemisch mit der Hehrschichtlaminatstruktur
gemäß der Erfindung enthält. Falls weiterhin der Δν^ 2-Vfert innerhalb des vorstehenden Bereiches
liegt, jedoch relativ gering ist, wird es durch Anwendung eines Extrudierers mit einem Düsendurchgang einer
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SAO
relativ großen Lunge möglich,-die vorstehend aufgeführte
r,pez 3 fische Lc r.unat struktur überwiegend in der Gemischßchinht
der Lci-iin;itFtruktur auszubilden.
Lli Druckb&.stundigkeit und andere Eigenschaften für die
Laminahrtruht.-'·^ ger.iäiS der Erfindmiß zu erzielen, ist es rnb'g-I'i'-h,
diese wit einen weiteren Film oder einer weiteren Folie
nach elco sog. l'rockcnschichtverfahren su kombinieren.
Die geformten Lawinntstrukturen gemäß der Erfindung
liißf.a-i sich deutlich aus einem Geuisch eines Po3.yolefins und
einrs verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerproduktts und
einer ii: Iiichtctr'uktur aus einem Polyolefin tind einem verseiften
/v'fcliylen-V.lnylacetat-CopolymerprodUjf.t imtersclieiden. Tn d(?r
dui-ch Beschichltmg einen Polyolefins mit einem verselften
ÄlbylGii-Viny3acetat-Copolymerprodukt erh?iltenen Strulitur ist
es, da dort keine Verbindune zwischen den beiden Herzen geccben
ist, notwendig, einen speziellen K3obstoff 7-ur VcrbiiÄ-dung
cevselben anluvenden. Wenn Buch eine derartige Schichtstruktur
eine ausgezeichnete GasdurchläsnigkeitsbestUndigkeit
hat, ist i.ie hinsichtlich der Interlaninarfestifrke.it,
Wärnebeständi^l-oit, V/asserbeständigkei t, Heißwasserbsstäadigkeit
und ßchlagbeständigkeit schlechter und weiterhin geigt
diese Ijaiainatst.ruktur den Fehler, daß die Ilerstcllungsstufen
konipliziert sind. In einer aus einem horaogenen Gemisch eines
Polyolefins und eines Äthylen-Vinylacetat-Copolyraere}-) aufgebauten
geformten Struktur stellt jeweils die Durchlässigkeitsbeständigkeit
für Sauerstoff und Kohlendioxidgas und die Beständigkeit für Dampfdurchlässigkeit praktisch das arithmetische
Mittel des Wertes von Polyolefin allein und des Wortes des verseiften Copolymeren allein dar.
Indessen wird es bei der Schichtstruktur gemäß der Erfindung durch den einfachen Arbeitsgang der Einverleibung eines
carbonylgruppenhaltigen Polymeren in mindestens eines der Ka-
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BAD
terialien einer Polyolefinschicht oder. Giner verseifton Äthylen-Vinjrlacetat-CopolynerproduIrfcschicht
möglich, zwischen den beiden Harzschichten eine feste Bindung- von ausgezeichneter
Schlagheetündigkeit und Wasserbestllridigkeit auszubilden, w£hrend
gleichzeitig eine hohe DamiJfdurchlässigkeitßbestUxnligkeitder
Polyolefins mid eine hohe Siiu&rctoffdurchläorJ.gkeit,1?.-·
bestUndigkeit dos verseiften Copolymeren be.ibelis.lten wird, Weiterhin
hat die Laminat struktur gemäß-der Erfindung eino rela.-tiv
hohe· Durchsichtigkeit und ergibt ein gutes Aussehen, wenn
sie zu einem Behälter oder Gefäß geformt wird. Deshalb besitzen
die Larainatütrukturen gemäß der Erfindung eine große technische
und wirtschaftliche Bedeutung,
In der Laiain-rtstruktur-mit einer Mi sch schicht au π einer
Mehrschiolrfclareinotstruktur ist elno Mischachicht, welche ein
verseiftem Äthyleii-Vinylacetat-Copolynierpi'odukt und ein car-'bonylgruppenhaltigos
Polymeres enthält, mit oinor Schicht einec-Polyolefins
bescbiclrfcos und diese. Mischüchiclvh onthält in dem
Teil benachbart zu der Polyolefinschicht eine Schicht, v/orin
das carbonylgruppünhaltige Polymere " übcrv/iegond enthalten ist$.
und einen weiteren Teil als Schicht, worin das verseifte Copolymere
überwiegend enthalten ist. Aufgrund der vorstehenden spezifischen Struktur kann in der Laminatstruktur gemäß der
Erfindung die Zwischenschichtfestigkeit auf einen Viert erhöht werden, der mit der Reißfestigkeit eines aufgeschichteten Materials
vergleichbar ist, während gleichzeitig praktisch eine ausgezeichnete Darnpfdurchlässigkeitebeständigkeit in dem Polyolefin
und eine ausgezeichnete Sauerstoffdurchlässigkeitsbeständigkeit beibehalten wird. Weiterhin besitzt die Laminatstruktur
gemäß der Erfindung nicht nur ausgezeichnete Eigenschaften des Aussehens, beispielsweise Oberflächenglätte und
Durchsichtigkeit, sondern auch mechanische Eigenschaften wie Schlagbeständigkeit. Aufgrund dieser ausgezeichneten Eigenschaften
ist die Laminatstruktur gemäß der Erfindung sehr wertvoll zur Aufbewahrung ohne Schädigung von flüssigen, pasten-
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förmigen und gelartigen Nahrungsmitteln, wie Zusätzen, Ölen,
Sojasoße, Weinessig, imraffinierkes Sojaöl oder Gewürz, Salattunken,
I-hijonänen, genießbare Öle, Sojapaste, Schweineschmalz,
Ketchup und dgl., alkoholischen Getränken, bei;.-pielsweiso
Sake, vorgekochte Reisprodukte und Nudeln und andere Nahrungsmittel, beispielsweise Sojakraut, Marmelade, Butter,
Karge.rine und dgl. Weiterhin ist die Laminatstruktur genäß
der Erfindung wertvoll als Behälter zur Aufbewahrung von flüssigen Medizinen, Agrikulturchemikalien, Kosmetika und Rei~
nigungsmitteln« Sie ist gleichfalls als Behälter zur Aufbewahrung
von aliphatischen odor aromatischen organischen Lösungsmitteln
oder höheren Fettsäuren wertvoll, wobei die VoIuoanalmahrae.des
Inhaltes verhindert wird.
Wenn weiterhin die Lamiratstruktur einer Glühbehandlung
in Form des verbrauchten Behälters oder Gefäßes unterzogen wird, ist der bei der Verbrennung erzeugte Betrag an Wärine
weit kleiner· als im Fall der Anwendung von Behältern oder Gefäßen
aus einem gewöhnlichen Polyolefin und gibt keine toxischen Gase bei der Zündbehandlung. Infolgedessen sind die Laminatstrukturen
gemäß der Erfindung wertvoll als Behälter oder Gefäße, da sie keine Umgebungsverschmutzung verursachen.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
In jedem Beispiel wurden die Sauerstoffgasdurchlässig QOg, der Wasserverlust Lw, die Fallfestigkeit f^Q und die
durchschnittliche interlaminare Abschälfestigkeit Sp entsprechend den folgenden Verfahren bestimmt:
1) Sauerstoffgasdurchlässigkeit QO2S
1-i) Flaschen:
Stickstoffgas wurde in eine.evakuierte Probeflasche zur
Untersuchung eingeführt, wobei eine Öffnung der Flasche mit einem Kautschukstopfen verschlossen war. Die berührende Oberfläche
der Öffnung und des Kautschukstopfens wurde mit einem
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BAÖ
" 42 V 23420U
Epoxyklebstoff überzogen und die Flasche wurde bei dem zv.^u^r-..·
benen Zeitraum in einem thermostat!sehen Tank, welcher bei
eitler Temperatur von 3Tö und einer relativen Feuchtigkeit von
15 % gehalten wurde, g&halten. Dann wurde die Konzentration
an Sauerstoff, der in die Flasche eingedrungen war, durch GaG-cIiromatogrc.Tihie
bestimmt und die Sauerstoff^aKdurchllirj^igkeii:
QO2 entsprechend dor folgenden Gleichung berechnet. Jcäor in
den Beispielen angehobene 17ert gibt den bei dor Durchi'uhx-uu·-;
dieses Testes in Hinblick auf drei Proben' erhalbencn Wert an:
Ht
m χ <- Ir^Q
m χ <- Ir^Q
QO2 - —— ,..—
(ccm/n2.Tag.atm)
t χ Op χ Λ
worin m die Menge (ml) des in die Flasche eingefüllten Stickstoff
gases, t den Zeitraum (Tage) bedeutet, während dessen die
Flasche im thermostatischen Tank gehalten wurde, Ct die Konzentration (Volumen?'!), falls t Tage vergangen waren, A den
wirksamen Oberflächenbereich (m ) der Flasche und Op den Tcildruck
(atm) an Sauerstoff (-0,209) bedeuten, 1~ii) Filme oder Bögen:
Ein Gasdurchlässiglieitstestgerät wurde zur j3estimmung verwendet.
Eine Probe wurde an die beiden Kammer befestigt, und eine Kammer auf einen Druck von unterhalb 10"*'" Em Hg (Seite
des niederen Druckes) evakuiert. Die Atmosphäre in der anderen Kammer (Seite mit Hochdruck) wurde mit Sauerstoffgas von 1 atm'
ersetzt. Die Druckzunahme an der Seite mit Niederdruck wurde mittels eines Aufzeichnungsgerätes zur Bestimmung der Änderung
des Druckes im Verlauf der Zeit abgelesen. Auf diese Weise wurde die Sauerstoffgasdurchlässigkeit QO2 bestimmt. Die Bestimmung
wurde bei einer Temperatur von 370C und einer relativen
Feuchtigkeit an der Seite mit Hochdruck von 15 % (75 % in einigen
Fällen) bestimmt. Jeder Wert stellt den Mittelwert der Ergebnisse eines mit drei Proben unternommenen Testes dar.
409809/1139
bad
- 43 - · 23420U
2) Uasscrvorlust Lv/:
2-i) Flaschen:
Ein bestimmter Betrag an destilliertem Wanner wurde in
die Proboflasche eingefüllt und eine Öffnung der Flasche jmit
einem lioi/tachinelzklebstoff auf der Aluminiumfolie versiegelt.
Die vev'bmiäenen Bereiche von Öffnung und Aluminiumfolie wurdo/i
;·ιί± einem Epoxyklebstoff abgedeckt.
2-ii) Filme ode]·* Bögen:
Eine Probe v/urde zu einem Beutel mit einer Länge von
120 r,n:i und einer Breite von 115 mm mittels eines Wärnkeversiegelimr;(.-gerätes
geformt und etwa 200 g destilliertes Wasser wurden
in den Beutel eingefüllt. Dann wurde eine Öffnung des Eeutolfi
vMrmevorsiegelt.
Jeweils be-i 2«i) und 2-ii) wurde die Probe v/ährond 21 Tagen
in einem bei einer Temperatur von 'β(ϊϋ gehaltenen Tliermostattmik
und ei)ier relativen Feuchtigkeit von 10 % gehalten.
Das Gewicht der Probe v/urde gemessen und der Wasserverlust Lw v/urde nach der folgenden Gleichung berechnet. Jeder Wert
stellt den Mittelwert aus den Ergebnissen mit drei Proben dar:
Wn - W91
Lv/ = 100x ~~ fei
Lv/ = 100x ~~ fei
worin Wn das Gewicht (g) des Wassers bei Beginn des Tests, und
Ii2-] üac Gewicht (g) des Wassers nach Stehenlassen bei einer
Temperatur von 15O11C und einer relativen Feuchtigkeit von 10 %
während 21 Tagen angibt.
3) Fallfestigkeit f1Q:
Bei jeder Art wurden 10 Probeflaschen gewählt und ein bestimmter Betrag an Salzwasser in jeße Flasche eingefüllt und
mit einer Kappe verschlossen. Dann wurden die Flaschen während zwei Tagen insgesamt in einer bei -20C gehaltenen Atmosphäre
ruhig stehengelassen und dann auf Beton aus einer Höhe von 120 cm bei 2CFG so fallengelassen, daß die Bodenfläche der Flasche auf die Betonfläche aufschlug. Dieser Falltest wurde 10mal
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wiederholt, falls die Flasche nicht bleach. Die Anzahl der FIa-.
sehen, welche nicht brachen, selbst wenn der Politest 1Omal
durchgeführt worden war, wurde gezählt und die Füllfestigkeit f.. Q entsprechend der folgenden Forae-1 berechnet:
■ N - n10
f10 = , ,____ = 100 (%)
N - ■
worin N die Anzahl "der untersuchten Flaschen (10) und n.0 die
Anzahl der Flaschen, die nicht brachen, selbst wenn der Falltest
10mal wiederholt wurde, bedeuten.
A) Durchschnittliche interlaminare Abschälfestigkeit Sp:
Ein bestimmter Teil mit einer Breite von 2,0 cm wurde aus
einer Probe geschnitten und ein Teil der verbundenen Grenzfläche
mittels eines Messers abgeschält. Dann wurde das Probestück während 7 Tagen in einer bei 250C und einer relativen
Feuchtigkeit von 6(K! gehaltenen Atmosphäre ruhig stehengelassen.
Dann wurde der verbliebene Teil des verbundenen Bereiches mit einer Abziehßeschwindigkeit von 100 mm/min mittels eines
Zugmessgerätes abgeschält und die Bindefestigkeit abgelesen. Die Bestimmung wurde unter den Bedingungen einer Temperatur
von 250C und einer relativen Feuchtigkeit von 600G ausgeführt.
Jeder Wert stellt den aus den Ergebnissen der mit 10 Proben vorgenommenen
Versuche dar. Im Fall einer Probe mit einer Drei-Schichtstruktur ist der Wert der Mittelwert der Bindefestigkeit
zwischen der Außenschicht und der Zwischenschicht und der Bindefestigkeit zwischen der Zwischenschicht und der Innenschicht.
Der Ausdruck "nicht abgeschält" wird in den Beispielen angewandt, um anzuzeigen, daß die vorhergehende Abschälung einer
Probe mit einem Messer unmöglich war, so daß die gebundene Fläche oder Materialstruktur in keiner der Schichten der Probe
während des Zugtestgerätes abgeschält werden konnte.
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BAD OBlQtNAt
In 100 Gew.teile^eines Polyäthylens von niedriger
Dichte mit einer Pichte von 0,Q20 g/eia^ (gemessen nach
der AbTM-Ke bhode D-1505 und einem Schtielzindex von
2,0 g/10 Kin (gemessen nach der AüTK-Ilethode D-1238) wurden
5,5; 10,0; JO1Q;, 50,0 oder 70,0 Gew.teile
JSurlyn A von Na+-Typ mit einer Garbonylgruppenkonzentration
von 160 Killiäguivalenten je 100 g des Polymeren und einem öohnielzinäex von 1,2 g/10 Kin (lonomeres, hergestellt
von Du Pont, U.S.A.) eingearbeitet und das Gemisch
wurde "bei Hauratemperatur 3 Minuten mittels eines
IIenschel.-nisc.hers trockenvermischt. Das so erhaltene
trochene Gemisch wurde unter V/ärme geknetet und mittels
einer Dulaiaije-Schnecke mit einem Durchmesser von 40 mm
und einer effektiven Länge von 1120 mra, die eine Mischzone
mit 8 Gewin öegänge-i &m oberen Endteil aufwies
(Sclmeckenumörehungfiäeschv/indigkeit = 47 Upra; Düsentemp
era tür =-- 190° C) pelletisiert.
■Jedes so erhaltene pelletisierte Gemisch und das
obige Polyäthylen niedriger Dichte als Vergleichsharz und ein verseiften Produkt eines Äthylen-Vinylacetat-Gopolymeren
mit einem Äthyl engehalt von 25,4 Kol/b, einem
Verseifungsgrad von 99»2 % und einerEigenviskosität von
0,08 l/g wurden unter Verwendung eines Innen- und Aussenschichtextrude-rs,
der mit einer Du Image-Schnecke mit einem Durchmesser von 65 mm und einer effektiven Länge von
14J0 mm versehen war und einer Hischzone von vier Gewindegängen
aufwies und mit einem Einsatzstück mit einem zweifach verzweigten Schmelzkanal ausgestattet war, eines
Zwischenschichtextruders mit einer Dosierschnecke mit
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8AO
•einem Durchmesser von 40 mm und einer effektiven Länge
■von 800 rnm und einer auf 180° C gehaltenen Drei-Schiehtdüse
so co-extrudiert, dass das pelletisierte ueniiscii
oder das Polyäthylen niedriger Dichte durch den Innen- und AusFenschichtextru&er und das verseifte Copolymere
durch den Zv: sehen schicht ext ruder exbrudiert wurden. Dann
wurde das Go-Extrudat nach einer "bekannten Blasfcrnunetliode
zu einer ovalen 5'laschs mit einer symmetrischen k/fcuktur ,
die Aussen- und Innen schichten aus dem obigen Seiaiseh. des
Polyäthylen niedriger Dichte oder dem Polyäthylen:
niedrige!· "Dichte allein und einer Zwischenschicht aus dem
obigen verseiften Öopolyaeren aufwies. In jeder Flasche
betrug das Dickenverhältnis von äusserer Schicht zu Zwischenschicht
zu innerer Schicht 4,5 - 1 : 4,5» die
durchschnittliche Stärke betrug etwa 600 u und das Innenvolumen
betrug etvia gSQ.cnr. Kit "Beaug auf jedes so erhaltene
Flasche v/urden die Sauerstoffgasdurchläsaislreit
der Wasserverlust Lw und die mittlere interlaminare Ablösefestigkeit
Sp nach den in der Besehreibung angegebener. Verfahren bestimmt. Das Kischungsgewichtsverhältnis
des Polyäthylens niedriger Dichte ( -LDPE) und dos
Surlyn A (C) in der Gemischschicbt (innere und äusser-e Schicht) und die .Ergebnisse der Bestimmung von Cuöp, Lw
und Sp sind in Tabelle 1 gezeigt. Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass die mittlere interlaminare Festigkeit
verbessert wurde, wenn das LDPE/C-Verhältnis innerhalb
eines Bereiches von 100/5,5 "bis 100/50,0 lag, ohne dass merkliche Verschlechterung des Sauerstoffgasdurclilässigkeitsbeständiskeit
und der Wasserdurchlässigkeitsbeständigkeit
eintraten.
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* | Tabelle 1 | Lw | • | Sp |
Zu sai:raen set zun g | QOp | (Gew.%) | As/ 2 cm) | |
aei· GeiTii echte j licht • | 7 O <- | |||
LJiPK/ ο | 0,7 | 0 | ||
100/0 | 2 | 0,7 | 70 | |
100/5*5 | CVl | 0,7 | 120 | |
100/10,0 | 2 | 0,8 | 240 | |
100/50,0 | 1,0 | 340 | ||
100/50,0 | 2 | 1,6 · | 490 | |
100/70,0 | 2 | |||
Beispiel 2 | ||||
In 100 Gew.teile eines verseiften Produktes eines A'thyleii-Vinylacetat-Copolymeren
mit einem Athylengehalt von 25,4 MoIJu, einer Verseifungsgrad von 99,2 % und einer
Eigenviskosität von 0,10 1/g wurden 5,5; 10,0* JO,O;
50,0 oder 70,0 Gew.teile Surlyn A von Na+-Syp mit einer
Carbonylgruppenkonzentration von 160 Hilliäquivalenten je 100 g des Polymeren und einem Schmelzindex von 1,2 g/
10 Min. (lonomeres, hergestellt von*Du Pont) eingearbeitet
und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur J Minuten mittels eines Henschel-Mischers trockenvermischt. Das trockene
Gemisch wurde unter Wärme geknetet, und mittels einer Pelletisiervorrichtung
mit einer Dulmage-Schnecke tiit einem Durchmesser von 40 mm und einer effektiven Länge von
1120 mm, cbr in der Mischzone mit 8 Gewindegängen am oberen
Endteil aufwiesen (Schneckenumdrehungsgeschwindigkeit = 49 Uprnj Düsentemperatur = 200° C) pelletisiert. Jedes
der so erhaltenen pelletisieren Gemische und das obige
verseifte Produkt des Athylen-Vinylacetat-Copolymeren
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allein als Vergleiohshars und ein Polyäthylen niedriger
Dichte Kit einer Dichte von 0,920 g/cjnr (gesessen nach
der ASxK-Methode D-1505 ur>d einen, ßchraelziiide;-: von
(}i3 g/10 lan. wurden mit Hilfe einer. Zvn.se her schichtextruders
mit einer Du Im agc- Ec Krieche mit einen Durchmesser
von 40 mm bei einer effektiven Länge von 8CO ram einschliesslich
einer Kischzone von 5 uewindegängen, eines
linien- und AueseBscliichtextruders, der mit einer Dosierschnecke
mit ο ine Ui l<urc limes se r von 65 nm und einer effektiven
Länge von 14^0 ram ausgestattet war und ::iit einem
Einsatzstück mit einem verzweigten bc.liiD.ei «kanal ausgestattet
war und einer bei 190 C gehaltenen xirei-Schichbdturo
so co-extrudiej-fc, cess das obige pelletisiei-te Gemisch
oder verseifte Produkte des ilthylen-Vin;, J acetats-Gopolymeren
durch den Innen sch ".i cht ext ruder und das Polyäthylen niedriger
Dichte durch den Aussen- und Innensehichtextruder
extrudiert wurden* Hoch einer bekannten Blasforminetliode
wurde das Co-Extru.dat zu einer ovalen Flasche mit einer symmetrischen Di-ei-ßchichtlaTainatstruktur, die äussero
und innere Schichten aus dem Polyäthylen niedriger Dichte und eine Zwischenschicht aus dem verseiften Copolymergemisch
oder dom verseiften Oopolyseren allein aufwies,
geformt. In jeder so erhaltenen Flasche betrug das Dickenverhältnis
von Aussenschicht zu Zwischenschicht zu Innenschicht
4,5 : 1 : 4,5, die mittlere Stärke betrug etwa 60OyU und das Innenvolumen betrug etwa 280 cm^. Mit Bezug
auf jede Flasche wurden die Sauerstoffgasdurchlässigkeit
QO2, der Wasserverlust Lw und die mittlere interlaminare
Ablösfestigkeit Sp nach den in der Beschreibung angegebenen Methoden bestimmt. In Tabelle 2 sind das Mischungsgewichtsvei'hältnis
des verseiften Copolymei-en (EV) und
Surlyn A (C) in der Gemischschicht (Hwiselenschicht)
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ORIGINAL
und die Ergebnisse der Bestimmung von QO0, Lw und Sp
wiedergegeben. Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass die mittuero interlaminare Festigkeit ohne wesentliche
Herabsetzung der Säuerstoffdurchlässigkeitsbcständigkeit
und der Wasserdurchlässigej tsbeständi^kcit
verbessert v/urüen, wenn das EV/G-i'-iischungegOv/ichtcverhültnis
innerhalb eines Bereichs von 100/5,5 100/50,0 lag.
Zu sammeii se tzung
der Geniischsciiicht EV/C
cm
100/0
100/5,5
100/10,0
100/10,0
100/50,0 100/50,0
100/70,0
QO ρ Lv/
'.Tag. atm) (Gew. 5
(g/2 cm)
2 | 0,7 | 0 |
2 | 0,7 | 1GO |
5 | 0,7 | 440 |
9 | 0,7 | 760 |
17 | 0,7 | nicht ab ge löst |
48 | 0,7 | nicht ab ge löst |
Eine Flasche mit Aussen- und Innenschichten aus dem
obigen Polyäthylen niedriger Dichte und einer Zwischenschicht aus einem Gemisch im Gewichtsverhältnis von
80 : 20 des obigen Polyäthylens niedriger Dichte und des obigen verseiften Produktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren
wurde unter den gleichen Extrudier- und Formbedingungen unter Anwendung der gleichen Extrudiervorrichtung
wie oben beschrieben, hergestellt. Die Konfiguration, das Dickenverhältnis, die mittlere Stärke
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BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
und das Innenvolumeπ diener Flasche waren die gleichen
vie die der oben hergestellten Flaschen. Diese Flasche
wird als "J;lasche A" bezeichnet.
Unter den in diesen Beispielen her^itf:teilten Fla; ohen
wurde die Fleische, Vielehe das obige verseifl;e Copolymere:!
und Surlyn A in einem Gewich tsverhältnis von 100/$0,0
enthielt (bezeichnet als "Flasche B) gewählt; und dioso
wurde mit der !-lasche A mit Bezug auf dos Aussehen i.;orla;s
der visuellen Seobaohtungsmethode (Gremium von '/ lej-h:c:ie.Ä)
verglichen. Zwei Personen gaben an, dass die FIr..sehe A-ein
besserem Auewehen aufwies und 5 Personen ^uben au,
dass die Flasche B ein bessere« Aussehen aufvnee.
Ein Gemisch auc den gleichen Polyäthylen niedriger
Dichte nnd Surlyn A (lo.oomeres, hergestellt von Du Pont,
U.υ.A.) wie in Beispiel 1 verwendet (aae Mischungsverhältnis
war das gleiche wie in Heispiel 1) .und den gleichen
verseiften .Produkt des Athylcn-Vinylaee-tat-Copolymeren ,
das in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde unter Verwendung des gleichen Innen- und Aussenschichtextruders und
Zwischenschichtextruders wie in Beispiel 1 verwendet und einer bei 190° C gehaltenen Drei-ßchiehtdüse (T-Düse)
unter Erhalt einer Bahn einer symmetrischen Drei-kciiiciitlaminatstruktur
mit Aussen- und Innenschichten des Gemische aus dein obigen Polyäthylen niedriger Dichte und Surlyn A
und einer Zwischenschicht aus dem obigen verseiften Produkt des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren co-extrudiert.
Die Mittlere Stärke der erhaltenen Bahn betrug etwa 24-0/U und das Dickenverhältnis von Aussenschicht zu Zwischenschicht
zu Aussenschicht betrug etwa 10 : 1 : 10.
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BAD ORIGINAL
Mit Ber.ug auf jede so erhaltene BaIm wurden die Bauerstofff*üi;duivhj
Ujbid-jkeit QO., und die mittlere interlarninare
^iblÖ£:e.f(?iiti(ckoJt nach den in der Beschreibung angegebene!!
Hcth'-.Ooii "ber/biir;;;;t. l)y& Wi sohungs^cudxhtsverlialtnis de«
obi .;<."; i-olyiitliylone niedriger Dichte (Ll)IJ1J) und Gurlyn A
(0) in äor uornir.chncliicht (Αιχκεοη- und inn en schic lit en)
urd di ο "Krgebnisse do:>·· Bostimmaur· von QOo und Sp sind
in Tabelle Z>
wiedergegeben.
η non ^e t sun,. : | ^°2 | |
Ζηεο. | i£?y<j1:!£:cliicht | (cw /m . 1XCLi- |
der | 100/0 | 11 |
loo/5,5 | 10 | |
100 /10,0 | 11 | |
100/30,0 | .1111' | |
100/50,0 | 11 | |
100/70,0 | 11 | |
(s/2 cn)
120 250 550
510 ·
Ein Genii sch aus dem gleichen \rerseiften Produkt
des Ithylen-Vinylaeetat-Copolymeren und Uxrlyn A (Ionomeres,
hergestellt von Du Pont, U.ß.A.) v/ie'in Beispiel
2 verwendet (das Hischungsgewiohtsverhältnis war das
gleiche wie in Beispiel 2) und das gleiche Polyäthylen, niedriger Dichte des in Beispiel 2 verwendet wurde, wurde
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BAD ORIQlNAL
unter Verwendung den gleichen Zwischenschichtextx'uders
und des Innen- und Aussenschichtextruders, die in Beispiel
2 verwend-et wurden, und einer bei 200° C gehaltenen
Drei-ochichtdüse.(T-Düse) co-extrudiei't, wobei
eine Bahn einer symmetrischen Drei-ijchichtlaminat struktur
mit -flüssen- und lixnenßchichten aus dem obigen Polyäthylen
niedriger Dichte und einer Zwischenschicht aus dein verseiften
Copolyniergeyiiseh erhalten wuz'de. Die mittlere
Stärke, mit der Bahn betrug etwa 240 ja und das Dicken-Verhältnis
von Aussenschicht zu Zwischenschicht zu Innenschicht betrug etwa 10 : 1 : 10. Hit Bezug auf jedes
so erhaltene Bahn wurden die oauerstoffgasdurchläss:i >:keit
QC>2 und die mittlere interlaiainare Ablösel'eGtigkeit bp
nach den in der Beschreibung angegebenen !Methoden ber-;tiiDrat.
Das Gewichtsveirhältnis des verseiften Produktes des
Äthylen-Vinylaeetat-Copolyrneren (EV) und »Surlyn A (C)
und die Ergebnisse der-Bestimmung von Q0o und fc>p siüd
in Tabelle 4 vjiedergegeben.
Tabelle 4 | 8p, | |
Zusammensetzung | QOp | (g/2 cm) |
der Gemischschicht EV/C |
5 2 (cmVm .Tag.atm) |
0 |
100/0 | 11 | 190 |
100/5,5 | 12 | 460 |
100/10,0 | 25 | 790 |
100/30,0 | 4-7 | nicht abgelöst |
100/50,0 | 91 | nicht abgelöst |
100/70,0 | 252 | |
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BAD
In 100 Gev/.teile eines Polyäthylens niedriger Dichte
mit einer Dichte von 0,920 g/em^ (gemessen nach der
Ai;M'i-Fietliode F-1^0>) und einem ^climelzindex von 2,0 g /
10 Hin. (ρ,·en:et:Gen nach der JiUi1I]-Methode D-1238) wurden
10,0 Gew.teile eines ithylen-Athylacrylat-öopolymeren
mit einer C-arbonylgiuppenkonaentration von 4^>0 HiIIiäguivalenteu
je 100 g des Polymerens und einem öchmelzindex
\7on 6,1 g/Hin, eingearbeitet und das* Gemisch wurde
bei Raumtemperatur J Minuten mittels eines Ilenschel-Plir.chers
t.roo ken vermischt,
In 100 Crew.teile eines verseiften Produktes eines
iithylen-Vinyiacetat-Copolymeren mit einem j'ithylengehalt
von 25}^ Iiol;;o, einem Verseifungsgrad von 99
>2 % und einer Eigenviskosität von 0,10 1/q vmrden 10,0 Gev/.teile
des gleichen Äthylen-Athylacrylat-Copolymeren v/ie oben
eingearbeitet und das Gemisch v/urde unter den gleichen Bedingungen wie oben tιόckenvermischt. ■
Das so erhaltene Polyäthylengemisch niedriger Dichte oder das obige Polyäthylenniedriger Dichte allein als
Vergleichsharz und das obige verseifte Copolymergemisch. oder-das obige verseifte Copolymere allein als Vergleichsharz wurden unter Verwendung eines Zwischenschichtextruders
mit einer Dulmage-ßchnecke mit einem Durchmesser von
40 mm und einer effektiven Länge von 800 mm, die eine -Mischzone von 5 Gewindegängen einschloss, eines Innen-
und Aussenschichtextruders, der mit einer Dosierschnecke mit einem Durchmesser von 65 mm und einer effektiven Länge
von 1430 mm ausgestattet war und mit einem Einsatzstück
mit einem verzweigten Schmelzkanal versehen war und einer bei 1900 C gehaltenen Drei-ßchiclitdüse- so co-extrudiert,
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dass das obige Polyäthylengemiseh niecixvLfjer Dichte oder
das obige Polyäthylen niedriger Dichte allein durch den Zwischenschicbtextrudor und dar. obigo verseifte Copolymergemisch
odor dos obi^e verseifte Ocp'olty.'.:ei'e. allein durch.
den Aussen- und Innenschichtextruder extrudiert v;urden.
Nach einer bekannten Blasforaimuthodo v:ui-de das Co-Exti'udat
zu einer ovalen .1 Ir, se he mit einer eyri-aetricchen Drei-Schichtlaminatstruktar
mit; Aunscn- und Innenßohichten
auG dem verseiften G op ο lyra erg episch odor dem verteilten
Copolymere^ ollein und einer Zwischenschicht aar dem
Polyäthyleiifceraisch nioclriger Lichte oder dem lolyäthylen
niedriger -Dichte allein geformt. In jeder so erhaltenen
Flasche betrug das Dicken verhältnis von äusserer »Schicht
au Zwischenr-ohicht zu Innenschieht 1 : 1 : 1, die mittlere
Stärke betrug e.tv;a GGü uund das Innenvolumen betrug etv;a
280 cm . Mit Bezug auf jede !''!lu.sohe wurden die iJauerstofT--gasdurchläcsiykeit
QC0, der Was serve rlurt Lw, die Jiallfestigkeib
T^q und die mittlere, interlaminare Ablösefe.c3tig-keit
Bp nach den in der Beschreibung angegebenen Methoden
bestimat.. In Tabelle 5 sind die Iiischungsgev/ichtsverhälfcnis:
des Polyäthylens niedriger Dichte (LDPE) und des Äthylen-Äthylacrylat-Copolymeren
(G) und des verseiften Copolymeren (EV) und des Äthylen-Üthylacrylat-Copo^meren (C) in den
Gemischschichten sowie die Ergebnisse der Bestimmung von QOo, Lw, f^iQ und £p \tfiedergegeben. Aus diesen Ergebnissen
ist ersichtlich, dass die mittlere interlaminare Festigkeit ohne wesentliche Verschlechterung der ßauerstoffdurchlässigkeitsbeständigkeit
und der V/asserdurchlassigkeitsbeständigkeit
durch Zugabe des Athylen-Äthylacrylat-Copolymeren
verbessert wurde.
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SAO
QO0 Lw
100/0 <1 1,2 10 0
100/10 < 1 1,4 0 660
In 100 CiOM.teile eines A'thylen-Vinylacetnt-Copolymsrec
mit einer Γ-ichte von 0,93 g/cm-' (gemessen nach dbr AjJTH--Hethode
ΰ-Ί^05)» einem Sehne]"sindex von 1,2 g/10 Hj r>.
(gemessi'n nach eier AfciTH-Hethode D-12J8) und einem Vinylacetüt^elialt;
von L) Ho 1% wurden 15,0 Gev/·teile JburHyn A
vom Kc^'-'fyp mit einer Carbonylgruppenkonzentration von
160 MlDianuivaloBten je 100 g des Polymeren und-einem
L-chrnelzindex von 1,2 c/iO Hin. (Ionoueres, her^jes-tellt
von \λι Pont) eingearbeitet, und das Gemisch v:urde bei
liauntemperatur 5 Hinuten mittels eines Henschel-Hlscliers
t x^oc ken vermischt *
In 100 Gew.teile eines im verseiften Produktes eines
ilthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Äthylengehalt
von ^9,4 Hol/o, einem Verseifungsgrad von 96j 5 % und einer
EigenviBkosität von 0,17 l/s wurden 15,0 Gew.teile des
obigen Surlyn A eingearbeitet und das Gemisch wurde unter den gleichen Bedingungen wie oben trockenvermischt.
Das obige Athylen-Vinylacetat-Copolymergemisch oder das Athylen-Vinylaeetat-Copolymere allein und das obige
verseifte Copolymergemisch oder das verseifte Copolymere
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BAD
allein wurden unter Verwendung eines Zwisehenschichtextruöea'B
mit einer liulmarje-woh^ecl-re mit einem Durchmesser
von '!0 mn und einer effektiver: LrJ η ge von 800 mm, die
Gir·s WiBChsone von 5 G^wi-näe^ürjgen einschloss, eines
Ir υ cn- und iiUoEenschiohtovtruderc·, jder mit einer Dulmagei.jclüieeke
mit einem Durchnc-ssei· von 65 nm und einer effektiven
Länge von i/J,30 mm ausgestattet war und einer Mischzone
VOD 5 Gewindegan^en an den Endteil aufwies, und mit
einen Einsatzstück mit einem verzweigten Bchmslzkanal
versehen war und einer bei 175° c gehaltenen Drei-Soliiohtdüse
in der Weise co-OAtrudiert, dass das obige verseifte
Copolymergemiscli oder das verceifte Copolymere allein
durch den Zv^ schenschichtextruaer und des obige Copolymere
gemisch oder das. Copolymere allein durch den Aussen- und
Innenschichtextruder extrudiert wurde. IU1Ch einer bekannten
Blaeformmcthode wurde das Co-Extrudat au einer ovalen
Flasche mit einer· aymmofrischen I'rei-bcljichtlarainö.tstrnlrtui·
mit äusseren und inneren Schichten aus dem obigen Äthylen-Vinyla.cetat-Copolymeren
oder dem Copolymere!! allein und
einer Zwischenschicht aus dem verseiften Copolymergemisch oder dem verseiften Copolymeren allein geformt. In jeder
so erhaltenen. Flasche betrug das Dickenverhältnis von
Aussenschicht zu Zwischenschicht zu lim enschicht 10 : 1 : 10,
die mittlere Stärke betrug etwa 60Ou und das Innenvolumen
betrug etwa 280 ein-^. Hit Bezug auf jede Flasche
wurden die Sauerstoffgasdurchlässigkeit QOp, der Wasserverlust
Lw und die mittlere interlaminare Ablösefestigkeit Cp nach den. in der Beschreibung angegebenen Methoden,
bestimmt. In Tabelle 6 sind die Hischungsgewichtsverhältnisse des Copolymeren (EVAc) und von Surlyn A (C) und
des verseiften Copolymeren (EV) und von Surlyn. A (C) in
den Gemischschichten und die Ergebnisse der Bestimmung
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BAD
von QOg5 IjW und 8p wiedergegeben, ims diesen Ergebnissen
ist ersichtlich, dass die mittlere in te r laminare J/estig~
keit oltne vesontliehe herabsetzung der Gauerstoffdurchlässigkeit
sbeständigkeit und der yasserdurciilässigkeitir.-Beständigkeit
zur ZZugabe von ßurlyn L· verbessex*t wurde.
Zusammennetzung . QO^ Lw fcp
1^ 52
100/0 39 1,2 220
100/15 · '42 1,3 nicht ab
gelöst
Ein Polyäthylen hoher Dichte mit einer Dichte von
ß/cm^ (gemessen nach der AÜSM-Hethode D-I505)
und einem Schmelzindex von 0,2 g/10 Hin. (gemessen nach
der ÄöTM-Kethode D-1238) und ein Polyäthylen niedriger
Dichte mit einer Dichte von 0,920 g/enr und einera SclinieIzindex
von 0,5 g/10 Min. wurden bei einem Kischungs^ewichtsverhältnis
von 50/50 trocken vermischt, und das
trockene Gemisch wurde unter Wärme geknetet und mittels einer Pelletisiervorrichtung mit einer Dulmage-Schnecke
mit einem Durchmesser von 40 mm und einer effektiven Länge von 1120 mm einschliesslich einei* Mischzone von 8 Gewindegängen
an dem Endpunktteil (Schneckenumdrehungsgeschwindigkeit = 50 Upm; Düsentemperatur = 200° G) pelletisiert,
wobei ein Polyäthylen mittlerer Dichte mit einer Dichte von 0,935 g/cnr und einem Schmelzindex von 0,3 g/10 Kin.
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BAD
erhalten, wurde. In 100 Gew.teile des so erhaltene!"; Polyäthylens
mittlerer Dichte wurden 20,0 Ge;;.teile όαΐ·i.j-n L
voci L:a'*-Typ mit einer CarbonylgruppeKkciisor-tratier von
160 Iiilliäquivalenten je 100 g des Polymeren und einen
fichnelzindex von 1,2 g/10 liin- (lcnomere::, herzest eilt
von Du Pont) eingearbeitet uv.d das Genisoh war-dc Vai
Raumtemperatur 3 Minuten nittels eines Henscliel
trocken voriai seht.
Das bo erhaltene trookeae G-emisch oder das ^
Polyäthylen mittlerer Dichte allein und ein verseii'tec
Produkt des Äthyl-en-Vibylacetat-Copolynieren mit eir,crn
Äthylen^ehalt von. 25» ^ KoI^1 einen Yeroeirun^y^rad vcri
99} 2 % und einer Eigen viskosität von 0,10 1/c, wurden
unter Verwendung eines Zwischensehiohtexfcruders mit eine:.·
Dulrnarje-^chnecke mit eines Bure lime κ s or von Λϋ rrira und
einer effelrtiven Länye von 800 nun einsohliesslieh einer
Iiischzone von 5 Gewindegängent eines Innen- und Au.seen—
schichtcirfcruders, der mit einer Dosierschnecke mit einen
Durchmesser von 65 nun und einer effektiven Länge von
14-30 mm ausgestattet war und nlt einem Einsatzstück mit
einem verzweigten Schmelzkanal versehen war und eir-ei·
hei 200° C gehaltenen Drei-öchichtdüse, in der Weise
cQ-extrudiert, dass das obige Polyäthylengemisch mittlerer
Dichte oder das Polyäthylen mittlerer Dichte allein durch den Zwischenschichtextruder und das obige verseifte
Copolymere durch den Aussen- und Innensehiehtextruder
extrudiert wurden. Nach einer "bekannten Blasformmethode
wurde das Co-Extrudat zu einer ovalen Flasche mit einer symmetrischen Drei-Schichtlaiainatstrufctur mit im ssen- und
Innenschichten aus dem verseiften Cppolymeren und einer
Zwischenschicht aus dem Polyäthylengemisch niedriger Dichte
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oder den Polyäthylengemisch niedriger Dichte allein yrcfor:
-;:-i den i>o erhaltenen Flaschen war das Die Icen Verhältnis
von Au gh en schic lit zu Zwischenschicht zu Innenschicht
1 : 10 : 1, die mittlere btärke betrug etwa 600 u und
άπ. η innere Volumen betrug etwa 2GO cm ^. Kit Bezug auf ",jode
l·lasche wurden die Sauerstoffgasdurchlässigkcit Q0o, ßor
Uar>serv\tlust Lv; ur. d die mittlere interlaminare Ablesefentigkr,it
op. nach den in der Beschreibung an gegeben ers
liethoöcn bci>tin:.it. in Tabelle 7 sind das riisclrangs-'jjov/.icilt
verhältnis \o.'i Polyäthylen inittlearer Dichte (KDPE) ur.c
L-urlyn .·' (0) in der Gemisch^-chicht (Zvjicehenociiicht) und
die' Eiv;cbnir.se der Bestirarnung v.on Qüp, 3λ-; und fcp wiedergegeben.
Aur. diesen Ergebnissen ist ersichtlich, das»1' dir.
nittlcre interlaminare Festigkeit ohne merkliche Verj-ii: ··
gerung eier i.-auerstofrdurchlässic;keitnbeständi:;:keit imC
der Was£erdurehläcGigkeitr.beständi;Tkeit durch Zuga.be dos
obigen J^urlyn A verbessert wurde.
100/0 100/20
Tabelle ? | .atm] | Lw | w .56) | (g/2 cm: |
QOp | ) (^ | ,6 | 0 | |
0 | ,8 | 190 | ||
<^^ Ί | 8 | 0 | ||
Beispiel | ||||
In 100 Gew.teile eines verseiften Produktes eines Athylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem iithylengeho.lt ·
von 25,4 Hol/e, einem Verseifungsgrad von 99»2 % und einer
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Ei gen viskosität von O5OS l/g wurden -'!0,0 ^ev;. teile
,Ourlyn Λ vow ITa+-TTp ait einer CarbonYl^ruppenkonzentrat
ion von 160 Iiilli äquivalenten "ie 100 15 dos i-olvn-'ij.'iii.:
unc· einer:] Lelmelzinde:;: von 1,2 g/10 l:in . (Ion ο De res ,
hergestellt von Du i cut) eir,jeerbe:Lit.et, und da;? iiereifcch
v;urde bei itauffitc^pcratur 3 Hin υ ten mittels eines Pensühel-··
KiccLers trocken ve χήχ seilt.
Das εο erhaltene trockene ücrisoh ivder d3E oT>i(re verseifte
Copoiyivere al η ein Ver^leiehüiarz, und ein
l-ol^v-thylon hohor Dichte n.Jt einer Jlichte von 0,950 {j/cy. ^
(...-■ c tu es G en nach der .1.1 Ji1H-L etla>ue I>-15'°.3) und einem Police] zinö'o:
von 0,2 g/10 I-lir;. vjurden unter Vcrviendun^ eines
Z--;i folien schicht ortrudei's mit einer Dalmage-fcclüiecke nit
ei.2jenj Durehmesse-r von ^O ram und einer effektiven "UIn^e
ν·:« 800 i:iii einechliecslicli einer Hischii'one von 5 3ev;ir.idogän^-eii,-eines
Innen- und Aus^enschicbtCiXtrtioers, der raiteincr
JjoKiei'üchriecke mit eineij Durchmesser von 65 mm
und einer effektiven Län^e von 14^O mm ausgestattet war,
und reit einem Einsatzstück mit einem veravroigten Schmelzkanal
verseben war und einer bei 225° C gehaltenen Breioßhichtöüse
in der Weise co-extrudiert, dass das obige verseifte C op ο lyno rheinisch oder das ve.reeifte Produkt des
Äthylen-Vinylaoetat-Cppolymer allein durch den Aussen-
und Innenschich. ^extruder und das Polyäthyleii hoher
Dichte durch den ZwischenseLie litextruder extrudiert wurden.
IiacIi einer bekannten Blasforinniethode v;urde das Co-E>rtrudat
zu einer ovalen Fla£;clie mit einer symmetrischen Dreischichtlaminatstruktur
geformt, die eine Zwischenschicht aus dem Polyäthylen hoher Dichte und Aussen- und Innenschichten
aus dein verseiften C op ο lyme rge mi sch oder· dem
verseiften Gopolyneren allein aufwies. In der so erhaltenen
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o betrug das Dickenverh^ltnic von Aussenschicht zu
Zwischenschicht zu Innen σ chi ob. t 1 : 5 : 1 ·>
die mittlere Starke· "betrug etwa 600 Ai und das Ir-nenvoluraea betrag etwa
280 cm . Mit Bezug auf eiifc so erhaltene Flasche wurden
die ßouerstof fgasdurchlassigke.it QOp und die mittlere
interlaminare Ablöseferbigkeit >->g nach den in der Beschreibung
angegebenen Hethoden bestimmt. In Tabelle 8
sind das riiechungsgev/ichtsverhältnis des verseiften Oopoljmeren
(EV) und von Surlyn A (0) in der Gemischsehicht
(Aussen- und In u-?:i schicht en) und die Ergebnisse der Bestimmung
von QO0 und Bp wiedergegeben.
Zusammen,s et zun 3 QO,-, Sp
sohicht (cmVm2.5^.ate) (b/2 cm)
100/0 2 - 0
100/40 13 500
' In 100 Gew.teile eines Athylen-Vinylacetat-Copolymeren
mit einem ilthylengehalt von 25,4- Kol/J, eines Verseifungs^rad
von 93,2 % und einer Eigenviskositäb von
0,10 l/g wurden 30,0 Gew.teile von Surlyn A vom ITa+-!Typ
mit einer Carbonylgruppenkonzentration von 160 Hilliäqüivalenten
Je 100 g des Polymeren und einem Schmelzindex
von 1,2 q/'\G Hin (Ionomeres, hergestellt von Du Pont) eingearbeitet
und das Gemisch ivurde bei Raumtemperatur 2
3 Hinuten mittels eines !lenschel-riischers trockenveimischt.
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Das so erhaltene trockene Gemisch oder das obige
verseilte Produkt des Athylen-Vinylacetat-Copolyiaeren
allein als YergleiciiEharz und ein trockene? Gemisch, das
ein Polyäthylen niedriger Dichte mit einer Richte von
0,920 tv'öa5 (semessen nach der ASIÄ-Methode D-1505)
und einem tchmeLzindex von 0,3-g/10 Min. (gemessen nach
der AS'D'-Ketliode D-1238) enthielt und das 'obige verseifte
Produkte des J.thy 1 en-Vinylacetat-Copolyineren wurden bei
einem ^euichtsverhältnis von 95 J 5 unter Verwendung
eines ZwIsehen.sehientextruders mit einer Dulmage—Schnecke
mit einora Durchmesser von 40 mm und einer effektiven Lan je
von 800 Kim einschliesslich einer liischzone von 5 Gewindegängen,
eines Innen- und -Aussenschichtextruders, der mit
einer Dosierschnecke mit einem Durchmesser von 65 mm und
einer effektiven Länge von 1430 mm versehen war und mit
einem J-o-iusatzstück mit einem verzv/eigten Schmelzkanal
ausgestattet war, und einer bei 200° 0 gehaltenen Drei-Schichtdüse in der Weise co-extrudiert, dass das obige
verseifte Copolymergemisch. oder das verseifte Produkt des
Äthylen-Vinylacefcat-Gopolymeren allein durch den Zwißchonschichtextruder
und das Polyäthyiengemisch niedriger
Dichte durch den Aussen- und Innenschichtextruder extrudiert
wurden. Nach einer bekannten Blasi'ornmethode wurde
das Co-Extrudat zu einer ovalen !'lasche mit einer symmetrischen
Drei-üciiichtlaminatstruktur mit Aussen- und Innen
se hi eilten aus dem Polyäthylengemisch niedriger Dichte
und einer Zwischenschicht aus dem verseiften Copolymergemisch. oder dem verseiften Copolymeren allein geformt. In
der so erhaltenen Flasche betrug das DiekenVerhältnis von
Aussenschicht zu Zwischenschicht zu Innenschicht 4,5 : 1
4,5i die mittlere ctärke betrug etv.ra 600 u und das Innenvolumen
betrug eiv:a 280 cm*. Hit Besug auf jede i'laECihe
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vrurden öle äauerctoffgasöurchlücßifdieit QO0, öer Wasperveriunt
Lv; die I-'allfesti^keit ΐΛΓ. und die mittlere in~er-
1^ [U
laminare Ablösefestigkeit up nach den in der Bes?c}.r-:-f.-ibung
angegebener; riethoaen bestimmt. In '.Tabelle 9 oir.cl. iac
II» rcliung£ifr.'iv;ici"it,f;verlie.3tnic des vei-seiften Oopolyii-cren
(EV) und vor; ouvJyn A (C) in der Zviiechenechicht und die
Er^ebni^EC oci1 Bostimmung von QCg, Lw, f.^q und bp v;iedergerebeii.
Aus dicoon Ergobnissen ict ersiehtlicli, öesr. die
piittlero irter'l^ninare Fentigkeit olme ruerkliohe \rev~
sclileehteruiu der rauei^A'oiTdur
der tallfOi-ti^keit und der WaGs
der tallfOi-ti^keit und der WaGs
di^kc-it du roIi" Zugabe des obigen oux'lyn A vei'ber/sert v/urde
ι· u ν- c. r?;n en s e t zu η '·;
ö. Ge|isehBChicht
ö. Ge|isehBChicht
100/0
IOO/5O
IOO/5O
Lv;
0,8 0,9
. Q
0 0
Bp
2 cq)
250
'nicht abgelöst
Bei spiel 10
Ein Polyäthylen hoher Dichte mit einer Dichte von. 0,950 g/cE·^ (cemecsen nach der A H)TH-Ke t ho de D-if>05) und
einem Gchmelzinclex von 0,2 s/10. Hin. und ein Polyäthylen
niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,920 g/cur und
einem Schmelzindex von 0,5 g/10 Hin. wurden bei einem I'Ii schungsgewiclit sverhältni ε von 50/50 troc kenvermi scht
und das trockene Gemisch wurde unter Wärme geknetet und
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nit Hilfe einei* PeiletiDiervorrichtung mit einer
ochnecke mit einem Durchmesser von 4O.msi und einer effektiven
Iran30 von 1120 nm einnchlierjnl:>
oh einer ?Iisch^o2ic
von B GcwirLdesängen an" (1(;"rn oberen Endteil (Co hn eck on undreliur,;v^3(
Bchv/indi^fceit von. ^O Upm imd DüsenteL-rpex'atur
von 200° 0 pelletixiert, wobei ein Polyäthylen mittlerer
Dichte mit einer Sichte von 0,9^5 c/<-1'·-" un(3· einem Jüchiaol.?,-indcx
von 0,J g/10 Ilia, erlialten vmi'öo.
In 100 Gew.teile; dos so erhaltorjen PolryUt]-1^ler-ρ riit-i- lerer
Dic}ite wurden 20,0 Gew.teile Lurlyn A von eiioem
Ka+-'i'yp !''it; einer Cav\>or\ylf:n\i£yjei l'.onxei: bx^i-tion vom
IGO ;iilI:J ;'quivaJ eilten Jo 100 ^ öep 3.JolyniGren ur.d eineö
-Schi: elzindex von 1,2 ;ϊ/10 Hin. eingearbeitet, und das
ueair.oh v:u:rde bo-i Kau::teinpe:'?iitur J rlinuten mmittelß einer-.
Hen. eo he l-l i J. & eher ß t roo kenve rrn i toht ·
Gcjtrermt vrarden in 100 Gev;.teile eines verseiften
Produkte ε eines Ätbylen-Vinj/lacetat-Oopolynieron mit einen
Xuthylengehiilt von -25,4 Uol%, einer, VerEeifun^E^rad von
9912 a>
und einer Ei^cnvir.l-LOLitüt von ü,10 l/n; 20,0 3-ev.',--teile
des gleichen ijurlyn A wie oben eingearbeitet und
das GemxGoh wurde wie oben trocken.vermischt;.
Das LO erhaltene Polyäthylengeiaisch mittlerer Dichte
und das verseifte CopolymerseiniEüh wurden unter Verwendung
eines Inneneclxichtoxtruders mit einer Dulmage-oclmeeke
mit einem JJurchmeGser von 40 min und einer effektiven Länge
von 800 ma einschliesslich einex1 Hischzone von 5 Gewindegängen,
eines Aussencchichtexti'uders, der mit einer DuI-mage-öchnecke
mit einem. Durchmesser von 65 mm und einer
effektiven Länge von 1430 mm einschliesslich einer Mischzone
von 4 Gewindegängen ausgestattet wax* und einer auf
210° C gehaltenen Zwei-Schichtdüse in der Weise co-extrudiert,
dass das obige Gemisch des verseiften Produktes des
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Athylen-Vinylaeetat-Copolyrrieren durch den Inn en ε c nicht extruder
und das FolyäthylengeiniiiCh. mittlerer Dichte durch
den /ί.'αεί--οιι schichtest ruder extrudiert v/u r den. IT ach einer
"bekann tori 3 las formte tho de v;urde das Co-jixbruäat zu einer
ovalen .Flasche mit einer asymmetrischen. Zwei-ochichtlaminatstruktur
mit einer aus sereii Schicht aus .dem Polyäthylengemisch
mittlerer Dichte und einer Innenschicht aus dem
vei^seiften Copolyriiergemisch geformt. In der so erhaltenen
!■'lasche "betrug das Dicken verhältnis von Aussenschicht zu
Inn en sch licht etwa 20 : 1, die mittlere Stärke betrug etwa
600 μ und das Inn en volumen betrug etv/a 2ÖD cd?. Hit BeKug
auf diese !'lasche vrurr'ien die bauerstoxfgasdurchlüssigkeit
Qüo, der'V/apKervorlnrrb Lw, die Pail festigkeit f.Q und. die
mittlere interlaminare Ablöf-fe.stigkeit Gp nach den in der
■ßecelireiburig angegebe.nen Methoden bestimmt. In Tsbelle 10
sind die Ki sehungεgewichtεverhältnisse des verseiften
Copolymeren (2V) und von r.urlyn A (G) in der Inn en schicht
und des Polyäthylens mittlerer Dichte (1IDPE) und von Gurlyn
a (G) in der .--.υ ssen schicht und die Ergebnisse der Bestimmung
von n,Go, Lv/, f^,Q und Sp wiedergegeben.
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BAU
BAU
Zu ε antuen set zungen
d. GemischteLichten;
HOPE/C ur,.d EV/C
100/0 100/20
Lw
Ά*'. 'χιΐ;?. Atm) (Gew.%]
Ά*'. 'χιΐ;?. Atm) (Gew.%]
o,5
0,6
Γ1
0 0
(S/2 c;a)
In 10Ö G-ev;·.teile einer. Polyäthylens Lchör Dichte mit
eir;oi' .Dichte von O,9!3O s/enr'' (r;ernescen υε...Ί) der Α£.·ΐ;ϊ-rlethoCe
.13-1^>Ο5) ^nd einem ßoLnelaindc:-. vcn 0,2 3/iü Hin.
(f^eraesnen nach dor Abl·^-Methode D-12p8) v.urdorj JO,0 Gcw.-teilec
eines mit Aerylt;äure gepi'rop.ftcn x o3.yiltlr.-le:as HiIt
einer CarbonylcT'jppenkonzentration von 2fO Ivi.Lliäquivf.le-iU
je 100 g dec Polymeren und einen Schmelzenden Von
ö)9ij /1O Hin. eingearbeitet, und dar. Gemisch wurde bei
Raunfcecipex-atur 3 Hinuten unter Verwendung eii.er. Henf.;chel-Hischers
trockenverniecht.
Getrennt wurden in 100 Gew.teile eines verseiften Produktes eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einen
ixthylengehalt von 25,y+ ΗοΓ/ί, einesi Verceifun,3S3rad von
99>2 % und einer Ei^enviskosität von 0,16 l/s ~'jQ,0 Gew.-teile
des gleichen mit Acrylsäure gepfrox'.ften Polyäthylene
wie oben eingearbeitet, das Gemisch wurde unter den gleichen Bedingungen wie oben troekenvermiccht.
Das so erhaltene Polyäthylengemisch hoher Dichte und
das verseifte Copolymergemisch wurden unter Verwendung eines Aussenschichtextruders mit einer Dulniage-üchnecke
mit einem Durchmesser von 40 mm und einer effektiven Länge
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von 800 mm, die eine liischzone von 5 Gewindegängen einschloss
und einem Inneiischichtextru der mit einer DulmageoonDocke
mit einem Durchmesser von 65 ram und einer effekti
von Länge von 14 30 :im einschliesslich einer Mi sch ζ on e
von H «.ievri-ndc^ännjen und einer bei 2J0° 0 gehaltenen
i:.v;ei-üchicht(5üöe in der Weise co-extrudiert, dass das
o"bi0c G-einiceh der. verseiften Produktes des Ithylen-Yin;/lacetat~Copolymezen
durch den Aussenschiolite^rbruäer
υ nc cas Polyatliylen^eraisch ho3io.i' Dichte rlurch den Innen-
e>:trudiert Kurdon. IT ac Ii eil; er bekannten
v/uräe das Co-Kxtrudat zu ein or ovalen
j-'lncche mit einer asymmetrischen Zwei-ochichtlamiiiat&truktur
r.it einer Imiennchicht aus dem } olyäthyicr.gemisch hohes.'
Richte und einer Außsenschicht dec verseiften Oopolymerj'ieinischs
geforsat. In der so erhaltenen 1-lasche war das
j de; Lon verhältnis von Aunsenschicht &u " Inn en schicht etwa
1 : cO, die mittlere btärke betrug; etwa 600 μ und ean
Innonvolumeii uetimg etwa 280 cm-7. Kit Bezug auf die-pe
.!•'lasche wurden die iJauerstoffgasdurchlässigkeit Qüp, der
\7afcse3"verlust 3jv;, die i^allfestigkeit f^-Q und die mittlere
intei'laminare üblösefestigkeit Cp nach den in der Be-Echrtjibung
angegebenen Methoden bestimmt. In Tabelle
r-ind die riischungssewichtsverhältnisse des verseifton
Copolymere!! (HV) und das mit Acrylsäure gepfropften
Polyäthylens (C) in der Aussenschicht und des Polyäthylens
hoher Dichte (HDPE) und das mit Acrylsäure gepfropfte
lolyäthylen (C) und*die Ergebnisse der Bestimmung von
Lw und Cp v/iedergegeben.
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BAD
Zusammen κot sun?;;on. QOp · Lw f^r -Sp
II1'C/ V JiIQ XV/w
100/0 4 * 0,2 0 0
100/50 . .10 0,4 0 4,00
In 100 Gßv.r«teile eine.·: rclyUthyleni; niedriger Dichte
mit einer Dachte von 0,928 3/cm-' (genossen nach der
AüTi-j-Hethocle "iü-1505) und einem ίχί brae Iz index von 3,Gß-/iO Kin.
(gemessen nach der ALTII-Methode .'D-12JB) viurde iJu.rlyn A
vom Zn-l'yp mit einer Carborj.7/l^ruppeir'kon2;ent??ai;iün von
150 Killifiquivalente)! Je 100 g des Polymere;!! und einem
Schraelzindox ton 0,7 g/10 Kin. (lonomereü, hergestellt
von Du Pont, U.S.A.) eingearbeitet und das Gemisch vjurdn
bei Raumtemperatur 3 Minuten mittels eines Henschel-Hischore
trocken verrat.sekt.
Das so erhaltene trockene Geminch und ein verseiftes
Produkt eines Äthylen-Vinylacetat-Copolyraeren mit einem
Äthylengehalt- von 2554 Ho1%, einem Verseifungsgrad von
99)2 % und einer Eigenviskosität von 0,16 l/g wurden unter
Anwendung eines Innenschichtextruders mit einei" Dosierschnecke
mit einem Durchmesser von 40 mm und einer effektiven Länge von 800 ram, eines Aussenschichtextruders, der mit
einer Dulmage-Schnecke mit einem Durchmesser von 65 mm
und einer effektiven. Länge von 14J0 mm einschliesslich
einer Mischzone von 4 G-ewindegängen ausgestattet war, und ·
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SA0
einer bei 190° C gehaltene-n Zwei-^chichtaufblasäüße in
der Wo ire co--o>.i.vudiert, iass dap. obire verseifte Produkt
des Ithyl en--Vir:y lachtet-Copolymere!! durch den Inn en sch. ic htexti-udcr
und das J/olyäth;vle:areeiiiii:o;i niedrige:.!:· "Dichte eure!:
den Au o;:enseh"i el-text ruder extrud.Lort wurden. iiaoh einer
"b ο kann bon Aufblusforniiiiethode wurde das C ο--Iv_·-trα dat au
einem Film ein ex· ap.y.:r.ic.tri sehen 2>:ei™bchicht laminat struktur
mit einer Innonschicht aus dem verteil'L-crn Cojk ".Ι,τΡθΓβη
:uvor leichte ;;ofox-nxt. In dem to erhaltY-T./; i-'ilm war
day i)iekcnvorh?lit.r;is vo2l iiuscerschieb-c i^u liinonccliicht e1rv;n
1 : 1 und.die mibtlere L-bärke "b-et.ruj οΐν/ει 100 u.
2'um Vergleich wurde die Co-.rb;l.radierun;·; unc die '.ölnr—
Verformung unter den ;■:!eichen '3ed5;i:;un^jerj u>:-ter Vervienäuii,^
der gloie-heii lixtrudie:.·- und Pormvor-x'iehturi^on v/ie oben
mit der Ausnahme öureh^efülrrt, aaijf; das obi^e ΡοΙ^ίΙιΙ.ηΊοη.
niedxri.rrei' Dichte allein als das die.äusr-ere ociiicJit bildende
IJaraiaatorJLal anstelle des obigen Polyäthylengemiiicbs
niedriger J)iclite verwendet vurtie, wn öadurcL ei.r.'en
Vergleichsfilm zu erhalten, der mit dem obigen Laminatfilm,
der eine Gemischschicht dec Polyäthylens niedriger Dichte
aufwies, mit Bezug auf die mittlere Stärke und das Dickenvei"hältnis
identisch v;ar.
Mit Bezug auf jeden so erhaltenen inilm \vurde die
Bauerctoffgasdurchläspiglveit QO0 nach der in der Beschreibung
angegebenen. Druckmethode bestimmt, wobei die in
- Tabelle 12 angegebenen Ergebnisse erhalten wurden. Ergebnisse,
die erhalten wurden, wenn die Bestimmung durchgeführt wurde, während die Aussenf dichtigkeit (-Feuchtigkeit
an der Hochdruekseite) auf 75 % relativer Feuchtigkeit
eingestellt wurde, sind gleichfalls in Tabelle 12 gezeigt..
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BAD
BAD
Tabolie 12
234204A
d . J erai ßch
rc) ii clit
100/0
Au sGeij feuchtigkeit
75 W Mi
100/0
15 # ÜH
Tj Ά JiH
Tj Ά JiH
Jedor diert?r holden Larüinstfiäae v;u.räe zu eiLuen
Beutel mit einer LU?.;;c von 17Ό n;n: und einor Lrc-ito vors
V.
Beutel v.'iircie sit etv/a 200 cnr Wasser oJor ecί:"·ΐa.r;zm C-I
gefüllt und eine üffriun^ v/u r-do heissveraiej/e.'! t. I ion lies irden Beutel bei einer I'emperatur von ^>ö G und einer relativen
I-euCiLti^keib von 10 % während 21 Ta-^en öte^fiii uia 1
das .Au ε seiles (DelarninLerungszustand) v.nröe unter Erhalt
der in Tat eile 1J ^ezoi^ten Ergebnis ε e ^
Veränderung des Aussehen?:, nach. 21 Ta^
Tieii se'bzun-τ
aiyohsc
DPE/C
aiyohsc
DPE/C
100/0
100/10
Inhalt des Leutels i)elami^ie.ranr;£zust;uijd
Wasser
essbares Cl
essbares Cl
Wasser
essbares öl
essbares öl
Delaminieruiiij beob
achtet
keine Lelaminieranr
beobachtet
keine Dela.niinierun
beobachtet.
keine
beobachtet
beobachtet
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ϊη 100 Je ν;, teile eines Polyäthylens niedriger Dichte
nit einer Dichte von 0,928 g/cn->
(gemessen nach der AoTII-liethode
D-1505) mit einem üchmelsinöex vor. 3,0 g/Ίθ K-in.
(':eH?ecr.en nach der AGTn-IIethode J>-12^&) wurden 10,0 Gev.-teile
fjurlyn A von Zn-Tyρ mit einer Carbo;iylgruppenkori;::cn~
t ration von 1^0 Hi Hi äquivalent en je 100 g des Polyraex-'en
und einera Lohrjel^Lndex von 0,7 s/10 cm^ eingearbeitet,
una äac Gemisch vurde bei Raumtemperatür 5 Hinuten mittels
eines Ilenschel-IlischerG troekenveivi-i echt. Das so erlialtene
l-'olyatlr/lenvjonii rjch niedriger Dichte und ein verseiltet;
Produkt eines Ithylen-Vinylacetat-Copolyineren mit einoi-i
Ätl^ylensehalt von 25,4 HoΓ/a, einem Verseifungßgrad von
99,2 1A Und einer Eigenviskositüt von 0,16 l/ß vmrden nr-iter
Verviendunß eines Innensc-liichtextruderr; r.iit einer Du Imageijchneeke
mit einem Durchmesser von 40 mm und einer effektiven
Länge von 800 mm einscliliesslich. einer Iiischaone von
5 Gewindewalzen, eines Aussenscliichter-rbrudei's, der mit
einer Dosierschnecke mit einem Durchmesser von 65 mni und
einer effektiven Länge von 1430 mn ausgestattet war und
einer bei 190° C gehaltenen Zwei-Sehichtaufblasdüse in
der Fona co-extrudiert, dass das obige verseifte Produkt
des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren durch den Aussenschichtextruder
und das Polyäthylensemiseh niedriger Dichte durch
den Inn en schicht ext ruder extrudiert wurden. Nach, einer bekannten
Aufblasformmethode wurde das Co-Extrudat zu einem Film einer asymmetrischen Zwei-Schichtstruktur mit einer
Innenschicht aus dem Polyäthylen gemisch niedriger Dichte
und einer Aussenschicht aus dem verseiften Copolymeren geformt. In dem so erhaltenen Film war das Dicken verhältnis
von Aussenschicht zu Innenscnicht etwa 1 : 1 und die mitt-
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lere Stärke betrug etwa 100 u. . .
/.um Vergleich wurden die Co-Eixtrudierung und Aufblacverformung
unter öen gleichen Bedingungen, unter Anwendung
der gleichen E>;"t;ruäier- und Porravorrichturrg ν/ie oben, jedoch
rait, der Ausnahme durchgeführt, dass das obige Polyäthylen
nie.driger Dichte allein als die Innenschicht darstellendes
Material anstelle des .obigen Polyäthylengemischs niedriger
Dichte verw.en.det wurde, wobei ein PiIm erhalten wurde, der
mit den obigen das- Polyäthylengeniisch niedriger Dichte
als Innenschicht enthaltenden PiIm mit Bezug auf öle mittlere
Ltärke und das Diekenverhältnis identisch war.
Fiit Bezug auf jeden dieser LaminatfiIne wurde die
Gauerstoffgasdurohlässigkeit QO0 nach der in öer Beschreibimg
angegebenen Druckmethode bestimmt, v/ob ei die an Tabelle 14
wiedergegebenen Ergebnisse erhalten wurden. Ergebnisse, die erhalten wurden, wenn die Bestimmung durchgeführt wurde,
während die Ausseiifeuchtigkcit (Feuchtigkeit an. der Koch.--"
druckseite) auf 75 °/° relative Feuchtigkeit eingestellt wurde,
sind gleichfalls in" Tabelle 14 gezeigt.
Zusammensetzung Aussenfeuchtigkeit Q0p
d. Gemischschicht -,^d
LDPE/C
% MI | (cm-y | m^Vxag | .atm) | |
15 | 0/ ρττ /0 -tül |
2 | ||
75 | % EH | 9 | ||
15 | % EH | 2 | ||
5 | ||||
100/0 100/10
Jeder der obigen beiden Laminatfilme wurde zu einem
Beutel einer Länge von 170 mm und einer Breite von 115 mm
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mittels einer Ileisraegelvorrichtung geformt. Per "Beutel
wurde nit etwa 200 cx?S V/asrer oder essbares Cl !gefüllt
und die Öffnung des Beutels wurde versiegelt. Darm liess
man den Beutel bei einer Temperatur von ^>C° C und einer
relativen Feuchtigkeit von 10 ',Ό 21 Ta-;e stehen und dao
Aussehen (Delaminioa-ungtrzustruid) wurden unter Erhalt der
in Tabelle 15 gezeigten LVgobni&se geprüft.
••arr.'ücn£;f;ü;;.unri
'.ir.-'y U
anhalt äe3 BcuteJ r i;olarriir;lorun-:;M;uf-ta
!■L'ir'y U
Wasser kc?inc r'elaminica-un
beobachtet
100/0
eßfjbaref? Cl L'elaainieruijg be
obachtet
V/a sser keine!! -■ ο .1 a nii η i e r u η <;
^00/10 · beobachtet
essbares 01 koine Delaniinierung
beobachtet
In 100 Gew.teile eines verseiften. Produktes eines Jithylen-Vinylaoetat-Copolyraeren mit einen Äthylongenalt
von 25,4 Holfj, einem Verseifungsgrad von 99»2 % und einer
Eigenviskosität von 0,08 l/g vmrden 30,0 Gew.teile S
A von Ha+-TyP mit einer Garbonylgruppenkonzentration von
160 I'Iilliäquivalenten je 100 g des Polymeren und einem
Schnielzindex von 1,2 g/10 Min. (Ionomeres, hergestellt
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von Du Pont) eingearbeitet, und das Gemisch wurde bei
"Iiaumtemperatur 3 Minuten mittels eines Ilenso^iol-Kischors
trockenvermi saht.
Getrennt wurde ein Jenisch im. -G-ov.'ic-htfjvorhältnifc
93 : 6 eines Polyäthylens hoher Dichte mit einer Dichte
von 0,948 g/cm-' (genei.:sen nach der Ao'TIi-rJethcdo Γ-Ι^Ο:;)
mit einem ijchnielz:indo>: von 1,0 ^/10 Hin. (:;;err;c-^ ;:en ü:vh
der- Ao1PH-Methode .D-Ί23^) und eines iTlyifobutyie:·::· "1. t;
einem niit tieren Kolokular^ewicht von 1 OGO C-Lu un: ^r
Wärrae;-;."e!o:etc;t und mittels einer relletii.ier'Vürri.'/it':-^;
mit einer üclmeckej rrit "einci l'Urchr.ecs-ci· vor. '':(:■ irr., ur.i
einer effektiven I.än;je von 1120 r.:;.; c-inscl:J.ierrjl ich ei ^r
iiifjchzcno von 8 2e\:ic<\c d'n;ven an dem Endpunktteil (»λ.· · v.olrkerAirriö.t-oliU'ijs^eccLv/ivuli^kcit
~ 60 Upn; JJäijyrito:npc-vi!t:- -·
- 220° 0) pelletisiert.
Dan o"bii?e verseifte Gopolyncr^emiKoli und das I-"o!Lyäthylengemisch
v;urden unter Ve rv: en dung einer Innen sei. :-.chtextrudei's
nit einer Dulmage-Schnecke mit einem Durchmesser
von 4-0 mm und einer effektiven LUn^e von 800 ;:.:.-einseliliesslieh
einer Hischaone von-5 &ev;inde^;bi;jcn, rrlres
Aussenschichtextruderr, der mit einer Dulma^e-3chr.eeV.? r.it
einen !'urchmesser von 65 ram und einer effektiven Lü/i^o
von 14-JO na einschliesslich einer Kisehzone von 4 ;3-e-..Tindegängen
ausgestattet war und einer bei 220 G gehaltenen
Zwei-Schichtdüse so co-extrudiert, dass das obige -a
des verseiften Produktes des Athylen-Vinylacetat-Copolynieren
durch den Innenschichtextruder und das Polyäthylenseniisch
durch den Aussenschichtextruder extrudiert wurden. Mach,
einer bekannten ßlasformniethode wurde das Co-Extrudat zu
einer ovalen Flasche mit einer asymmetrischen Zwei-Schichtlaminatstruktur
mit einer Aussenschicht aus dem Polyäthylengemisch und einer Innenschicht aus dem verseiften Copolymer-
409 809/1139
BAD ÖÄÄ
Semi ,och geformt. In der εο erhaltenen !-'lasche war das
Die'.e:p verhältnis von Au ssen schicht zu Inn en ac hi cht etwa
9:1, die mittlere Gtärke betrug etwa. 600 a und das Irm en volumen betrug etwa 280 cia-3. Hit Bezug auf diese
!"lasche v/urden die Sauerstoffgasdurchlässigkeit QO0,
die i'allfestigkeit f^Q und die mittlere interlaiainare
Ablösefestigkeit up nach den in der Beschreibung angegebenen
Methode "bestimmt. In Tabelle 16 sind das Mischung«-
gewichtsverhiiltnis des verseiften Copolymer en (EV) und
Uirlyn A (C) in der Innencchicht und die Ergebnisse der
Bestimmung von QO2, 3h\q und L>p wiedergegeben.
Tabelle 16 | ä° | ßp (g/2 cm) |
|
Zu summer. Setzung d. GoraJ.Bchschicht ( EV/C ^c |
mJ/in .Tag. at si) | 0 0 |
0 210 |
100/0 100A0 |
2 8 |
||
Beispiel
Λ5
In 100 Gevi.teile eines verseiften Produktes eines
Äthylen-VinyIacetat-Copolymeren mit einem Athylengehalt
von 25,4 Hol%, einem Verseifungsgrad von 99,2 % und einer
Eigenviskosität von 0,08 l/g wurden 5»0 Gew.teile Surlyn A
vom Zn-Typ mit einer Carbonylgruppenkonzentration von Milliäquivalenten je 100 g des Polymeren und einem Schmelzindex
von 0,7 g/10 Min. (Ionomeres, hergestellt von Du Pont) eingearbeitet, und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur
3 Minuten mittels eines Henschel-Mischers trockenvermischt.
409809/1139
Pas obige verseifte Cop-olj-^err-onisoli und ein G-eniir;;;};.
im G-evri c ht γλ· e j:\hij. ltn is von c)lj : rj einofi lODyätby] ens niedriver
Lichte rait einer iJicvite von O,9?-ü g/cm-'' (geaesrc;.·.1.
nach dor A;..'·;Ιί-Methode L-1^05 v« -:ei cinca :o;>ne't zindox von
ϋ,ϋ g/10 JVt... und eiar.· obige vei,vcii i/e iTnc.ukt des Atlr/loi1»
Viny] aoet!it'.;o]:cly".oren \rur5.on Ui.-tcr Vo i··; en dun.; oirioc
Jrinc>:'ir.;cliio}j..t;ov:t3."adoiti· rot ein.!·."!· JJu ] Pia. .o-i.obnec:]io ir.it eine;·)
Lu rc Ij π er» c u er von ';ü i:i"i unct · cjiipj· ο rfck[;ivrf.7i ."ijän^e von
800 ram edn£r':hlicB£]ic]i eiiKO' .Hi .c.:;lizone von ^ iiov;i.ijdo;^ui;"::rr,,
oin.os Jiucr-c/j.' c iii elitexbi-udei-E , clc-x· ndt einer J/alrair-rc-i-ichiici-i· ο
mit einen) I'lUOhraer-yer von G^ ι.ίπ und einer effektiver. ]iüj,-;e
von iz!;J0 K'ai:: eiijnchli. Ofn.li e1 ι■· i/i er ΙΐλΓ-ο1:·:·''.;Π("· vo-i 6 jev;inclo-
p^iX.i^on veri:f".hf-ii var u)·,'1 ei: ^r -Mi."-"" 1(.}0 ' C r;.rlio.ltesicn Zv/ei-/•)cliiclitäÜ£e
?. ο co'--exla;uli;;;i i-, öaao du;.; oli-isjo .t^nitoli dr.-a
verfjöi lter. i-iOdulvtcf. (lo;- J,t]'.yl.eJ0-'Vini7"laeetat-Copo].y:unroj"
durch den limerircliiclitoiiij-ador ur>d cas Polyiliih^lon_"t--rrjir;oli
nießritjer -Dichte durch, den ;mf^cnsoliiclitGXtruder G:;truaiei-t
Viurfen. ITaoh ein era bek'.rjnten Blasf orniverfahrori v;uröe das
Co-Extx-udat zu finer ovaler! !''lasche mit einer acyr.'K^trisehen
2jv:ei-üch.ichtla^iiuatsti"aktur und mit einer Au.sr.cuKohicLt
des PolyäthyleiTgerriiBohci; ni.edriver Dichte und einer Innen-Ecliicht
der. verseiften OcpolymergemiGchs geformt. In der t-o
ei-haltenen !''laiche war das -üiekenverhältuis von Aur.censc
hi clit zu Inn en schicht etv/a 20 : 1, die mittlere btärke
betrug etv/a GOO /a und das Innen volumen betrug etwa 280 era-"'.
Hit Bezug auf jede !'"lasche wurden die oauerstoffgasdurcliläseigkeit
QO2 und die mittlere interlaminare Ablösfestigkeit
Sp nach, den in der Beschreibung angegebenen Methoden
bestimmt. In Tabelle 17 sind das I'Iischungsgevjichtsverhältnis
des verseiften Copolyiaeren (EY) und von Surlyn A (C) in
der Gemischschicht (Innenschicht) und die Ergebnisse
der Bestimmung von QO2 und bp wiedergegeben·.
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BAO ORIQtNAt
BAO ORIQtNAt
Tab en "1 e __1£
Zu S^r.P·:Ο"= rot ι;;..'·■·,; eier QO0 £-,p
Zu S^r.P·:Ο"= rot ι;;..'·■·,; eier QO0 £-,p
1ÜO/O
100/^,0
100/^,0
4("
Eu.i-.Iyrj. ^ vova Γη"'-Typ :;ii.t ei^cr Dichte von 0,9-·!2 fr/cm"'
(^■emessen noch dor AL-x'l··-Methode D-I^O^), η in er hchr'ieladioji
te von 0,80 3/era' (gemessen "bei 190° C), einera SchmeJzinc-'p.K
Vf.ni 1,? •'://10 Hin. und einer CarTjonyl^ruppenkonsent
rat ion von 160 riillitlCjUivalenten tje 100 r des Polymeren
wurde unter Vor\;ontiung eines Zvrisoher.schLchter-ftruders einer
Oren -;?οΜοΜ.>3θ1ιαΙΪ6Γ-Ε^/ί:ΐ·ηίυ.θΐ"Γοχι;Ώηια.8θ]1:ιΐτ)Θ , die einen
Zwischen schichtextruder mit einer Dosierschnecke mit einem
!Durchmesser von 40 mm und einer effektiven LiAn^e von 800 mra,
einen Aus son- und Innnencchichüexti-uder, der mit einer
Dosierschnecke mit einem Durchmesser von 6^3 mra und einer
effektiven Länge von 14J0 mm versehen war und mit einem
Einsatzstück mit zweifach, verzv/eigtem r>ch;nelzlcanal ausgestattet
war, und eine Drei-Schichtdüse mit einem Quer-
ρ schnittsbereich eines Zwischenschichtdurchgangs von 0,44 cm
an dem Verbindungspunkt der drei Schichten aufwies, extrudiert-Die
Extrudierung wurde bei einer Schneckenumdrehungsgeschvändigkeit
von 15 Upm in dem Zwisehenschicntextruder
und bei einer Temperatur von 190° C bei der Drei-Schichtdüse
durchgeführt. Die mittlere Stromungsgeschwindigkeit von 1,1 cm/Sek. wurde aus der in diesem Versuch erhaltenen
409809/1139
r^ccc'bKiriClirkeil; von 1 ,4 kg/h berechnet'.
Ein ve rr ei ft rs Produkt eines jithyDen-Vinylacetat--0
op elysieren nut eine"·. i-.tl^'len.joluil't von 25,4 Ί'.οΥ,Ι^ eine:.]
Yer,?eifungs^ >.Tid vor. [/J1II /a, einer Li^envickoritüt v\;n
ö,üc i/g, oilier ?'io!_t-e von 1,19 .-/c^, ,:emesi-:<;;i bei 25° C,
und einer i.-ci^Glzclic·}'!··;· von 1 ,0'/ \~J^v? uurde 'iutrr den
gleichen iöirrudini'Vcdin ;ua,;cn v.-Lo o.ven uritf-i- Verv:cndur_:
deo ZviifichRnf3ohinlii-r;:tiv <.iuoi'i.·. eic:· ^Leichen E>.J ^iaierfcrriiaa£.:clüne
wie o"beii c^tiaicliert. i";j.(: ir.ittlcro otii-öiiiUTi^-je-.SCi-V1InCIi=JkCiI;
νο:·ι Γ1// c^i/^'-ek. in der Düse \πϊΐκ·ο. aus der
in diener Ve^rßuch. ei-:.aJtenon. L^tradler^esel·'·.·· •"iüijjkeit vor.
^,6 ':^/h. berechnet.
Der obijo Ey.tr-uo. i ertent erfolgt an äe^: o'.rLrrert ourlyn λ
und verr.eifte-G Cor>olj·..:■':j-en in O.cx gleichen Weise wie oben
an^f rieben süt d?r ^'Ufno·-.:.-:», dasc die Umdrehun^jLC'jOGchvjindi^lvcit
der Lchneokc: αοε Zvi£c];'.v:iscliichtextj.tiders auf
7 UpM ve rand <>. x-i; v;uroe. I in i:>tll de η i-urlyn A vrarde die
raibtüere btrurirui^s^eGcliViiaiigkoit "von C,51 cra/ofik in der
JJüoe aus der Extruäieu'üoßohwindißkeit von 0,G5 kg/li berectinet
ued ini j':'all acc verseiften Copolyraeren vaix-ae die
mittlere otrouun^s^eEcr-wiudiskeit von 1,26 cm/'oek. in der
Düse aus der E>:trudiex'r-e£chwindii;keit von 2,15 k^/li bereclmet.
Ein Gemisch im GewichtcverhcLltnis von ^O : 50 des
obigen turlyn A und des obigem verseiften Produktes des
Ethylen-Vinylacetat-Copolynereii vrarde bei Kausrfceinperatur
3 Iiinuten mittels eines Hensehel-Mischers trockenvermisclit.
Das so erhaltene trockene Gemisch und ein Polyäthylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,920 g/cn-^ (gemessen
nach der ΑίϊΤτΊ-Hethode D-I505) und einem Sclimelzinaex von
0j3 g/10 Min. wurden unter Verv/endung der obigen Exbrudierformniaschine
unter Beibehaltung der oben erwähnten Drei-
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,uehiohtdüse bei Λ9Ο° O so co-ejxtruToiert, dass das obige
trockene Genirch durch den Zui /Lilien rc. hi ο hi ext ruder und
öd-· Po lly L-thy Π on niedriger Dichte durch do:i .nusr.on- und
In nc !i;cliichto>:t;rudor oxtrudiox-t wurden. "13ei crierem Kxt.rudi-ervorjan^
betrug in den Ilwi frohen rx'hicht rollrad or die UmdvcViur.^sgciicLv/indigkf'it
der Schnecke 15 Upm utiä der L'xtrudic-n-druck
Ia5^ bei G k^/cm'". in den -isuecen- ur-d lurienpchj
c]it-e>:truder betrug die 11 in
20 U pn ur.d cor lixtruai or druck Ia^ boi 10 kf;/cui".
i)ac üo erhaltene Co-Hxtr^.dat viurd'.A zu einer ovalen
.1·lasche mit einer sy:>::ietri-r,ehen l/rei-iJolv'-cktlcai-iinatttruktu
mit einer Zv. Ischen schicht aus dom veiroiften Copr.lyKer^eni,c-:c]i
und Aursen- und Innciischiohteu rui.·'do;n Ioly^th;flen
niedri^ei· Dichte nach eirex· bekennten BlasiOniimcthoüe ge-Tornt.
In jeder r.o erhaltenen lf"ltische betrug ö.as MckenverVtältnio
von Au ε sen schicht zn Z-viii;chencchic}it zu Inn onschicht
^,5 · 1 '· 4 »5 und die x-lar.chon boL-asaen cd nc mittlere
»Stärke von etwa 600 u und ein. Jr-nenvolunion von.etwa
280 v.Vl\j. Die £-o erhaltene !'lasche wird rait "!''lasche ä" be-
Die Co-Extrudierung v;urde unter den gleichen Bedingungen
unter Anwenduns der gleichen PoIyMe!'materialien und
der gleichen Extruder und der Drei-Schichtdüee wie oben
mit der Ausnahme durchgeführt, daes die Umdrehungsgeschwindigkeit
der »Schnecke des Zwischenschichtextruders auf
7 üpm (Extrudierdruck = 2,5 kg/cmr") und die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Schnecke in dem Aussen- und innenschichtextruder auf 9,5 Upm (Extrudierdruck = 4,5 kg/cm ) verändert
wurden. Das Co-Extrudat wurde nach einer bekannten Blasformmethode unter Erhalt einer Flasche mit der gleichen mittleren
Stärke, dem gleichen Dickenverhältnis, dem gleichen Innenvolumen und der Schicht struktur v.de die der Flasche A
409809/1139
BAD ORIGINAL
^e for M;. ."Diese erhalt en R !''lasche wird als "3.''Ia so Lr >j" bezeichnet.
Dir-' Co-Extrudierung erfolgt unter de;) gleichen Bedingungen uj i.i; ex· Anwendung der gleichen Po lyraerniatc.j.-i alien und
Intruder· wie irnJ-'a.!! der obigen !'Tasche. A mit der Ausnahme,
dass in dom. Zi/isohensohichtoxtruder die I)O£;.iei'ßchneoke
durch eine Schnecke vom llulma^e-'Typ rait einer Hi ε el·?, one
mit 8 Gc-windesüngen an dem oberen Endteil (mit einerr; !Durchmesser
von l\0 na uxxö einer effektiven Lär.j;e von 800 !\i::i)
ßrsotKt v;urde. Da^ Go-Eztrudat wurde zu einer iTceche
gefor-izit, die rJ.t der l·lasche λ mit r.e«uf$ auf die Konfi.^ura.tiorj,
LchichtStruktur} das Oickenverhältnii-:, die mittlere
stärke und das Innonvolumen identiscli v.rar. Oie üo :_;efcr':ite
i'lacche wird als !v'laf;cbe C" "bezeichnet.
Hit BezUü auf jede der so erhaltenen !'Taschen A, B, C
viurden "die LauerKtoff^aiidurchlässigkeit QOp und die raittlere
interlaininare Ablosfectigkeit nach den in der Be-Bchreibuns
aiigesCbenen llethodGii unter Erhalt der in
Tabelle 18 aufgeführten Ergebnisse bestimmt.
Beispiel Probe · QO^CcrnVm^.Tag.atra) Sp (g/2 cm)
Hr.
16 | A | 19,1 | 260 |
16 | B | 57,0 | 120 |
16 | C | 89,6 | 100 |
17 | D | 5,9 | 10 |
17 | E | 5,9 | 6 |
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SAD OR(O)NAL
Wie aus den in Tabelle 18 gezeigten Ergebnissen ersichtlich, ist der Wert von QOp in ο or Reihenfolge von
A, B und C geringer und- somit ist die öauerstoff-öperrse
liicht ei [reu schaft in dieser Reihenfolge höher. Es ist
auch bekannt, dass die !»'lasche A den höchsten 5p-Wert und
die I1 lasche 0 den niedrigsten Cp-Uert aufweist.
Hit Bezug auf jede die sea? drei i'laschen wurde die
uemiseheehicht (Zv;'Lochenschicht) in drei Schichten nach der
in der Beschreibunr; angegebenen liethoae unterteilt, und
die Werte von los(X.l)/ü, iiu und mo dor abgetrennten Schichten
1 und 5 angror:?. c-um an. die Polyethylen se nicht niedriger
- .Dichte und der abgetrennten Zwischenschicht 2 wurden nach
den in der Beschreibung angegebenen Gleichungen (A) und (B) berechnet. Ergebnisse -tiind in. Tabelle 19 v/iedergegeben.
Der in i'all der .Flasche C erhaltene Wei't für m liegt
bei etwa 1 und es ist ersieht, dass die Geaischschicht
aus e:biem praktisch hoiaogeneri Gemisch aufgebaut ist. Im
Gegensatz dazu ist der Viert von m„ für jede abgetrennte
Schicht angrenzend an. die Polyäthylenschicht signifikant
kleiner als 1,00, und somit ist ersichtlich, dass das ßurlyn A vorwiegend in den Anteilen angrenzend an die Aus-
sen- und Innenschichten (Polyäthylenschicht niedriger
Dichte) enthalten ist.
, Ein trockenes Gemisch im Gewichtsverhältnis von 95 i 5 des gleichen verseiften Produktes des ilthylen-Vinylacetat-Copolymeren,
das in Beispiel 16 verwendet wurde, und ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres mit einer Dichte
von 0,94-5 g/cm^ (gemessen nach dar ASTM-Hethode D-1505),
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BAD
BAD
einem ßchaelzindex von 1,3 g/10 Hin. (gemessen nach der
ASTM-Hethoäe D-1238), einer Sehnelzdichte von 0,80 ^^
gemessen bei 190° C, einem Yinv Iac et at gehalt von 17
einer Carboiiylgruppenkonzeritration von 4^0 rlilli
je 100 g des Polymei-en und einer mittleren Ltro^uu^ri^eschv,Tindi£keit
von 1,2 em/£ek., gemessen unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 16 b-etschrieben , wurce in der
gleichen Weise wie in Beispiel. 16 besehj-ieben hei ;re st eilt.
Das so erhaltene troc-lrene Geaiseh und das ^leiere Polyäthylen
niedriger Dichte wurden unter Anv/endun^ dos ^l&icben
Z'.:ischon;'c;hichte.>-fcrudex-s (nit einer l'osie.TT.-c-^riecke
vergehen), Innen - und Aus&enschichtextruäers, Hr?-ilichichtdüse
und der gleichen Evtrudierbeßingun^en vrio i:;
Beispiel 16 zur Bildiin;=: äer !'"lasche A verwendet, oo-exfcrudiert,
und nach einer bekarjaitea Blasforr.niethoc·'"-.· vr.irde
das Go-Extx'udat zu einer Hasche nib einer syrr^netrisehen
Drei-ßchichtstruktur einer Sv/ischenschicht aus äom obigen
Geraisch und Innen- und Auscenschichtt:n aus der:, obigen. Polyäthylen
niedriger Dichte geformt, die mit der in Beispiel IG
erhaltenen Flasche A mit Bezug auf die mittlere stärke,
daa Dickenverhültnis, die Konfiguration und das innenvolumen
identisch v.rar. Diese Flasche v;ird als "Plasche D"
bezeichnet.
Die Co-iCxtrudierung erfolgte unter den gleichen Bedingungen,
die zur Herstellung der !flasche B an^ev/endet
wurden mit der Ausnahiae, dass in dem Zwischenscbichtextruder
die Dosierschnecke durch die gleiche Dulqage-ächiiecke, die
in Beispiel 16 zur Bildung der !'lasche C verwendet wurde, ersetzt war. Das so erhaltene Co-Extrudat wurde zu einer
Flasche geformt, die mit der ^'lasche D mit Bezug auf die
Schichtstruktur, Konfiguration, mittlere stärke, das Dikkenverhältnis
und das Innenvoluraen identisch iar.Diese
409809/1139
I'lac^he wird als "Flasche E" "bezeichnet.
l':±t Bezu.·: auf ;iede der so erhaltenen, Flaschen U und
E vrui'den die teuerstoffgasdurchllissiykeit Qüo und die
mittlere an ti laminare Ablösfestigkeit op nach den oben '
tocohriebenen Methoden bestimmt, wobei die in Tabelle 18
wieuerrregebenen Er^ebnics erhalten wurde.
Kit Bez-up; auf ,jede dieser beiden Flaschen wurde
nach dex· in cicrBeschreibun^ an^e-^eberinii Iiothode die Zvri-Gchonechicht
(Gemisch5chiel).t) in drei Schichten unterteilt
und äie V/erte .für lo^(l /l)/R und m^ der ab ge trenn ton
iJehichten 1 und l>
angrenzend an die Schichten aus l'olyäthvjcn
niedriger richte v/urden aus den in der1 Bccchreibung
Gleichungen berechnet, wobei die in Tabelle;
Er^ebniese erhalten wurden.
(ccm/2.Tag.atm) Sp (g/2 cm)
Beispiel | 16 | Probe |
Nr. | 16 | |
16 | A | |
17 | B | |
17 | C | |
D | ||
E |
19,1 260
37,0 120
89,6 100
3,9 " 10
5,9 6
409809/1139
Beispiel Probe Identifizierung lor;( 1 /I)Aa I;ir.
der schicht
T6 . | A |
16 | Λ |
16 | " B |
16 | B |
16 | C |
16 | C |
17 | ΰ |
17 | I) |
17 | E |
17 | E |
16 | A |
16 | C |
409809/1139 BAD ORIQlNAl.
0,90 | 1,33 | |
38 „3 | 0,7? | 1,01 |
32,8 | 0,96 | |
40,8 | 0,92 | |
39,1 | ü,99 | |
42,1 | 1,00 · | |
1-2,5 | 0,95 | |
76,8 | 0,93 | |
75,0 | 1,01 | |
81,6 | 0,79 | |
80,0 | ||
56,5 | ||
43,0 . | ||
Claims (18)
1. Harzlaminatstruktur, bestehend aus einer Schicht eines Polyolefins
und einer Schicht eines verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerproduktes
mit einem Äthylengehalt von 25 bis 50 Mol5o und einem Verseif ungsgrad von mindestens 96 %f wobei
ein thermoplastisches Polymeres mit einer Carboaylgnrppe in
der Hauptkette oder Seitenkette in mindestens eine der beiden Schichten in einer Menge von 5 bis 100 Gevichtsteilcoi
auf 100 Gev/ichtsteile des Polyolefins oder des verseiften
Äthylsn-Vinylacetat-Copolymerproduktes einverleibt ist.
2. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß das Po^olefin aus kristallinen Homopolymeren oder Copolymeren von Olefinen entsprechend
der folgenden Formel
CH0 = CH*
R
R
besteht, worin R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit
bis zu 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.
3. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß das Polyolefin einen Schmelzindex von 0,05 bis 5,0 g/10 min besitzt.
4. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1 bis 3>
dadurch gekennzeichnet , daß das Polyolefin aus einem
Polyäthylen niedriger Dichte, einem Polyäthylen mittlerer Dichte oder einem Polyäthylen hoher Dichte besteht.
409809/1139
5> Harzlaminatstruktur nach-Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , daß das Polyolefin aus einem
isotaktisehen Polypropylen besteht.
6. Ha TZ laminat π truk tür nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet , daß das verseifte Äthylen-Vinylacetat-Copolyuere
eine Eigenviskosität (ft])t bestimmt bei 3O1C unter Anwendung eines Mischlösungsmittels aus 85 Qev.%
Phenol und 15 Gew.SS Wasser, von 0,07 bis 0,17 l/g besitzt.
7. Harzlaininatstruktur nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet , daß das thermoplastische Polymere
Carbonylgruppon in einer Konzentration von 120 bis 1400 Hilliäquivalente öG 100 g des Polymeren besitzt.
8. Harzl&.minatstruktur nach Anspruch 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das carbonylgruppenhaltige
thermoplastische Polymere aus einem Homopolymeren eines Monomeren entsprechend der folgenden Formel
CH9 =
Il
besteht, Avorin R^ ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe
mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und R« ein Yfesserstoffatom
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten oder aus einem Copolymeren eines derartigen Monomeren
mit einem Olefin oder einem weiteren α,β-äthylenisch ungesättigten
Monomeren besteht.
9. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das carbonylgruppenhaltige
thermoplastische Polymere aus einem Homopolymeren eines Monomeren entsprechend der folgenden Formel
409809/1139
CH2=CH
0
0
0-C=FU
I! 3
worin IU ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit Ms zu
4 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bedeutet, oder einem Copolymeren eines derartigen Monomeren mit einem Olefin oder
einem carbonylgruppemfreien weiteren, in oc,ß-Stellung äthyleni.sch
ungesättigten Monomeren besteht.
10. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1 bis 9» dadurch
gekennzeichnet, daß das carbonylgruppenhaltige
thermoplastische Polymere aus einem Ionomeren besteht.
11. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das carbonylgruppenlialtige · thermoplastische Polymere aus einem Polyamid oder einem aus
wiederkehrenden Einheiten entsprechend der folgenden Formel
0
—f. MH-(CH2)n-Ol·—
—f. MH-(CH2)n-Ol·—
0 O
—f- NH-(CH2)n-NH-C-(CH2)n-C +—
—f- NH-(CH2)n-NH-C-(CH2)n-C +—
aufgebauten Copolyaiaid, worin η eine Zahl von 3 bis 13 und m
eine Zahl von 4 bis 11 bedeuten, besteht.
12. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß dasvcarbonylgruppenhaltige
thermoplastische Polymere in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsteilen des Polyolefins oder des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerproduktes
einverleibt ist.
409809/1139
13. Harzlaminatstruktur nach Anspruch 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet , daß sie in Form eines zu einer
dünnen Stärke geformton Gegenstandes mit einer zweidimensional
lon oder d>. idiraencionulen Fläche und einer Stärke von 70 Fikron
bis 6 mi besteht,
14. Ilarzlairiinatfitruktur nach Anspruch 1 bis 13$ d a d u r c h
g e k e η η ν. e i c h η e t , daß die aus einer ersten νηό
einer zweiten Obor-i'iächenocMcht, weiche aus einer? Gemisch aus
dorn Polyolei'in und dem caiiDonylgmppcru.u-ltigGn thornicpla.';-t-5i;chtn
Polymeren bestehen und durch Schmelzextrudieren der:. GcrdLsphes
gebildet wurden, und einer Zwischenschicht, velcoe aur- de:·.) verseiften
Äthylen··· Vinylacetat-Copolymerx-rodukt bostehen und durch
Sch:r-3lj.'.extrudierung dieses verseiften Copolymere, wc1c3ig gleichzeitig
mit der fichinelzextrudierung O.ea G-eroisches ausgeführt wurde*
erhalten wurden, wobei die Zwischenschicht an die übor-fläcbeisschicht
oline irgendeine Zwischenschj.cht aus einem lilebotof.f
gebunden ist.
15. Plarzlaminatstruktur nach Anspruch 1 bis 13y bestehend aus
einer ersten und einer zweiten Oberflächenschicht, die aus dem
Polyolefin bestehen und durch Schraelzextrudiej-nng dec Polyolefins
gebildet sind und einer Zwischenschicht, welche aus einem Gemisch des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolyiiierproduktes
und des carbonylgruppenhaltigen thermoplastischen Polymeren besteht und durch Schmelzextrudierung dieses Gemisches gleichzeitig
mit der Schmelzextrudierung des Polyolefins gebildet ist,
wobei diese Zwischenschicht an diese Oberflächenschichten ohne irgendeine Zwischenschicht aus einem Klebstoff gebunden ist.
16. Harzlaminatstruktur, bestehend aus einer Schicht eines Polyolefins
und einer Schicht eines Gemisches aus (A) einem ver- . seiften Produkt eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem
Äthylengehalt von 25 Ms 50 Mo1% und einem Verseifungsgrad von
Λ09809/1139
mindestens 9β %t und (B) einem thermoplastischen Polymeren,
welchen eine Carboxylgruppe in der Hauptkette oder Seitenkette hiervon enthält, bei einem Misehgev/ichtsverhältnis von Λ:Β
von 95:5 bis !50:50, wobei die beiden Schichten so geschichtet
sind, daß die beiden Schichten aneinander anstoßen, wobei die Mischschicht eine derartige Hehrschichtlamiriatstruktur hat,
daß die Polymerzusammensetzung hinsichtlich der Richtung der Stärke unterschiedlich, jedoch hinsichtlich der Richtung der
Ebene praktisch identisch ist und daß, falle· die Mischschicht in drei Schichten in Richtung der Stärke unterteilt wird, die
unterteilte Schicht benachbart zu der Polyoiefinschicht über-,
wiegend das carbonylgruppenhaltige thermoplastische Polymere?
enthält, d.-h. dar-; verseifte Produkt in einer Menge entsprechend
der folgenden Formolt
enthält, worin X den durchschnittlichen Gehalt (Gew»/4) des verseiften
Xtiaylen-Vin3rlacGtat-Copolyrierproduktes in der Kischschicht,
m,j eine Zahl von 0 bis 0,95 und M1 den Gehalt (Gew. 90
des verseiften Copolymeren in der unterteilten Schicht benachbart zur Polyoiefinschicht bedeuten.
17. Härzlaminat struktur nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß, falls die Mischschicht in drei Schichten in Richtung der Stärke unterteilt wird, mindestens
eine der unterteilten Schicht außer der zu der Polyoiefinschicht benachbarten unterteilten Schicht überwiegend das
Äthylen-Vinylacetat-Copolymere enthält, nämlich in einer Menge entsprechend der folgenden Formel
M2 = m£X
worin X die vorstehend angegebene Bedeutung, M2 den Gehalt
(Gew.?0 des verseiften Copolymeren in der angegebenen unter-
409803/1139
teilten Schicht und m? eine Zahl von 1,2 bis 4 bedeuten.
18. HarzlaminatstruJrtur nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet t daß sie durch Coortrudierung
einer Schmelze des Polyolefins und einer Schmelze des Gemisches
durch eine Düse unter solchen Bedingungen, daß die Differenz
dor Strömungsgeschwindigkeit zwischen-der-Schmelze
des verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymerp^o-Iuictes und der
Schmelze des carbonylgruppenhaltigen thermoplastischen Polymeren am DUsendurchfjang für das Gemisch mindestens 1 cra/sck
beträgt, und Vereinigimg der extrudierten Harzströmungexi gebildet
vairde.
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