DE2350637A1 - Polyesterfilme mit ueberlegener witterungsbestaendigkeit und waermebestaendigkeit sowie verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

JATiNTANWXlTE

DR, E. WIEGAND DIPUING, W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DlPL-MG. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG 2350637

TELEFON. 55547« 8000 MÖNCHEN 2, TElEGRAMMEtKABPATENT MATHI LDiNSTKASSE'12

W 41 800/73 - Ko/Ja 9. Oktober 1973

Teijin Limited,
Osaka (Japan)

Polyesterfilme mit überlegener Witterungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit sowie Verfahren zu deren Herstellung

Öie Erfindung betrifft einen Polyesterfilm mit markant verbesserter Witterungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit, während er die verschiedenen günstigen Eigenschaften des Polyäthylenterephthalats beibehält _s sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Film, der aus einem Gemisch eines Polyäthylenterephthalatharzes und eines Naphthalatpolyesterharzes aufgebaut ist*

Ganz allgemein zeigt Polyäthylenterephthalat eine hohe Kristallinität und hat einen hohen Schmelzpunkt und besitzt überlegene Eigenschaften hinsichtlich chemischer Beständig-

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.keit, Festigkeit und Elastizitätsmodul. Deshalb erwiesen ' sich die Polyäthylenterephthalatfilme für einen großen Anwendungsbereich, wie Magnetbänder und für photographische Zwecke, Metallisierzwecke, Verpackungszwecke oder Agrikultur*- zwecke als geeignet. Falls sie jedoch als elektrisch isolierendes Material verwendet werden, haben Polyäthylenterephthalatfilme eine unzureichende Wärmebeständigkeit trotz ihrer zufriedenstellenden elektrischen und mechanischen Eigenschaften, und es ist günstig, ihre Beständigkeit gegenüber thermischer Schädigung zu verbessern.

Wenn sie weiterhin beispielsweise für Agrikulturzwecke» als Gewächshaußbaumaterial verwendet werden, müssen die Polyäthylenterephthalatfilme nicht nur eine hohe mechanische Festigkeit und Dehnung besitzen, sondern müssen auch eine überlegene Witterungsbeständigkeit während längerer Zeiträume aufweisen. Jedoch sind tatsächlich die Polyäthylenterephthalatfilme von schlechter Witterungsstabilität, Im Hinblick auf die Überwindung dieses Fehlers wurde bereits vorgeschlagen, ein Ultraviolettabsorptionsmittel auf die Oberfläche des Polyäthylenterephthalatfilmes aufzuziehen. Bei diesem Verfahren sind jedoch komplizierte Stufen erforderlich, und es hat den Fehler, daß die eigenen mechanischen Eigenschaften des Filmes verschlechtert werden, da das zum Aufziehen verwendete Lösungsmittel nachteilige Einflüsse auf den Film ausübt. Dieses Verfahren erwies sich deshalb: nicht als zufriedenstellend für praktischen Gebrauch.

Es besteht deshalb ein großer Bedarf nach Polyäthylenterephthalatfolien mit verbesserter Wärmebeständigkeit und. Witterungsbeständigkeit, während die eigenen Eigenschaften, wie überlegene mechanische und elektrische Eigenschaften und chemische Beständigkeit derselben beibehalten sind.

Im Rahmen ausgedehnter Untersuchungen wurde nunmehr gefunden daß ein aus einem Gemisch von Polyäthylenterephthalat- und Naphthalatpolyester hergestellter Film die vorstehend geschilderten Erfordernisse erfüllt.

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Aufgrund der Erfindung ergibt sich ein Polyesterfilm^ mit überlegener Wärmebeständigkeit und Witterungsbeständigkeit, welcher aus einem Gemisch von

(a) 99,9 bis 51,0 Gew.% eines Polyäthylenterephthalatharzes und

(b) 0,1 bis 49,0 Gew.% eines Naphthalatpolyesterharzes besteht, wobei der Film einen Erweichungspunkt um mindestens 1⁰G höher als dessen "Ausgleichserweichungspunkt¹¹ (level-off softening point) hat.

Bei Versuchen zeigte es sich, daß, falls ein Polyäthylenterephthalatharz mit einem Naphthalatpolyesterharz im geschmolzenen Zustand vermischt wird, der Erweichungspunkt des Gemisches allmählich den dem Erweichungspunkt des Polyäthylenterephthalatharzes abfällt und schließlich einen bestimmten Wert erreicht. Dieser schließlich erreichte Wert wird als "Ausgleichserweichungspunkt" (level-off softening point) bezeichnet. Es wurde gefunden, daß der Ausgleichserweichungspunkt dieses Gemisches mit dem Erweichungspunkt eines PoIyäthylenterephthalat-Copolymeren zusammenfällt, das sich von den Monomeren ableitet, die das Polyäthylenterephthalatharz (a) und das Naphthalatpolyesterharz (b) in den gleichen Verhältnissen wie im Gemisch bilden. Aus diesem Sachverhalt heraus wird angenommen, daß eine Reaktion zwischen dem Polyäthylenterephthalatharz (a) und dem Naphthalatpolyesterharz (b) stattfindet und vermutlich über die Stufe eines Blockcopolymeren schließlich ein Gemisch erhalten wird, das den Zustand eines wahllosen Copolymeren zeigt, wie es durch Copolymerisation erhalten würde.

Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen zeigte sich weiterhin, daß die Verbesserung der Wärmebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und der mechanischen Eigenschaften, insbesondere jedoch der Witterungsbeständigkeit, des Polyesterfilmes gemäß der Erfindung nach der Erniedrigung des Erweichungspunktes des Polyäthylenterephthalatharzes bis zu einem

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Wert, wo der Erweichungspunkt mindestens 1⁰G höher als der "Vorstehende Ausgleichserweichungspunkt ist, erreicht wird und, falls der Ausgleichserweichungspunkt erreicht wird, die Verbesserung praktisch nicht erwartet ist.

Somit sind die erfindungsgemäß erhältlichen Polyesterfilme durch einen Erweichungspunkt von mindestens 1⁰C, vorzugsweise mindestens 1,5⁰C höher als diesem Ausgleichserweichungspunkt ausgezeichnet und besitzen sowohl eine überlegene Wärmebeständigkeit als auch Witterungsbeständigkeit ohne irgend eine Verschlechterung der den Polyäthylenterephthalatfilmen eigenen Eigenschaften.

Das als Hauptpolyraerkomponente in dem Gemisch enthaltene Polyäthylenterephthalatharz (a) kann aus irgendeinem Polymeren bestehen, worin mindestens 85 Mol?£ der Struktureinheiten aus Athylenterephthalateinheiten bestehen. Somit wird mit dem Ausdruck "Polyäthylenterephthalatharz (a)", wie er hier angewandt wird, nicht nur ein Homopolymeres von Äthylenterephthalat sondern auch solche mit nicht mehr als 15 Mol?S, vorzugsweise bis zu 10 Mol$> einer polyester-bildenden Komponente außer der das Polyäthylenterephthalat bildenden Komponente modifizierten Materialien bezeichnet.

Die polyester-bildende Komponente kann aus einer Verbindung mit einer zweiwertigen esterbildenden funktioneilen Gruppe bestehen. Beispiele derartiger Verbindungen sind Dicarbonsäuren wie Oxalsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-1-p5-dicarbonsäure, Naphthalin-1,6-dicarbonsäure, Naphthalin-2,7-diearbonsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Sebacinsäure, Diphenylätherdicarbonsäure, Dipheny!dicarbonsäuren Diphenylsulfodicarbonsäure, Diphenoxyäthandicarbonsänre, Metallsalze von 3,5-Dicarboxybenzolsulfonsäure und funktionelle Derivate dieser Dicarbonsäuren, beispielsweise niedere Alkyleßter dieser Dicarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren wie p-Hydroxybenzoesäure oder p-Hydroxyäthoxybenzoesäure und niedere Alkylester dieser Hydroxy-

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carbonsäuren iand zweiwertige Alkohole wie 1, 2-PropylenglyIcol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol, Hexamethylenglykol, Neopentylglykol oder 1,4-Bishydroxybenzol und Polyalkylenglykole, wie Polyäthylenglykol, PoIytetramethylenglykol oder Polypropylenglykol.

Das Polyäthylenterephthalat kann mit einer geringen Menge (von solchem Ausmaß, daß das Polymere praktisch linear gehalten wird) einer polyfunktionellen esterbildenden Verbindung wie Glycerin, Pentaerythrit, Trimellitsäu're oder 5-Hydroxyisophthalsäure modifiziert werden. Weiterhin können die Hydroxylgruppen und/oder Carboxylgruppen des Polyäthylenterephthalats mit monofunktionellen esterbildenden Verbindungen wie p-Phenylphenol, Benzylhydroxybenzoesäure, Naphthalinmonocarbonsäure oder Polyäthylenglykolmonomethyläther . blockiert sein.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Polyäthylenterepthalatharz kann durch Polymerisation von Terephthalsäure oder funktioneilen Derivaten hiervon mit Äthylenglykol in üblicher Weise hergestellt werden. Das modifizierte Polyäthylenterephthalat kann durch Ersatz mindestens einer der polyesterbildenden Komponente der vorstehend aufgeführten Art durch einen Teil der Terephthalsäure und/oder des ÄthylenglykoIs bei diesem Polymerisationsverfahren erhalten werden. Beim Polymerisationsverfahren kann ein üblicher Zusatz, beispielsweise ein Polymerisationsregulator, Kristallisationsregulator, Plastifizieren Glanzbrechungsmittel oder Stabilisator zugesetzt werden. Das Verfahren zur Herstellung der Polyäthylen- " terephthalatharze (a) ist beispielsweise im einzelnen in der US-Patentschrift 2 465 319 angegeben.

Vom Gesichtspunkt der Verarbeitungsfähigkeit bei der Filmbildung hat das als Hauptkomponente des Filmes gemäß der Erfindung eingesetzte Polyäthylenterephthalatharz (a) günstigerweise eine Eigenviskosität von mindestens 0,40, vorzugsweise-'0,50 bis 1,0. "

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Die "Eigenviskosität" ist der als Maß für den Polymer-i sationsgrad eines Polymeren verwendete Wert und läßt sich auf folgende Weise definieren:

Eigenviskosität = lim

c *o c

worin f) die relative Viskosität des Polymeren ist, welche durch Division, der Viskosität des Polymeren in einer verdünnten o-Chlorphenollösung bei 35⁰C durch die Viskosität des Lösungsmittels, bestimmt bei der gleichen Temperatur und in der gleichen Einheit, und c die Konzentration (g) des Polymeren je 100 ecm der Lösung darstellen.

Das als kleinere Polymerkomponente in dem Gemisch verwendete Naphthalatpolyesterharz (b) ist ein Polyesterharz, worin die Homopolyestereinheiten in einer Menge von mindestens 85 Mol?6 enthalten sind. Somit umfaßt der Ausdruck "Naphthalatpolyesterharz (b)" gemäß der Erfindung nicht nur den sich von Naphthalin-2,6-dicarbonsäure oder funktioneilen Derivaten hiervon und einer Glykolkomponente aus der Gruppe von aliphatischen Diolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und deren funktioneilen Derivaten ableitenden Homopolyester, sondern auch solche,· die mit nicht mehr als 15 Mol?6, vorzugsweise bis zu 10 MoI^, einer anderen polyester-bildenden Komponente außer der den Homopolyester bildenden Komponente modifiziert sind.

Im allgemeinen wird das Naphthalatpolyesterharz (b) durch Umsetzung von Naphthalin-2,6-dicarbonsäure oder funktioneilen Derivaten hiervon mit einem aliphatischen Diol oder funktioneilen Derivaten hiervon in Gegenv/art eines Katalysators hergestellt. Die Reaktionsbedingungen und Arbeitsbedingungen sind auf dem Fachgebiet bekannt und beispielsweise in der britischen Patentschrift 604 073 und der US-Patentschrift 3 161 710 angegeben. Falls ein mit polyester-bildenden Komponenten modifizierter Naphthalatpolyester erhalten werden soll, wird mindestens ein geeignetes Comonomeres oder Modifizierer zu dem

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Polymerisationssystem vor der Beendigung der Umsetzung zur' Bildung des Naphthalatpolyesterharzes (b) zugegeben und dann wird die Reaktions zur Bildung des Copolyesters beendet.

Die mit der Naphthalin-^ 6=dicarbonsäure oder ihren funktionellen Derivaten umzusetzenden aliphatischen Diole können solche mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugs\?eise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen sein. Geeignete Beispiele umfassen Ä'thylenglykol, Trimethylenglykol, 1,4-Butandioly 1,4-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Diäthylenglykol^ Triäthylenglykol, Dipropylenglykol und Cyclohexandiol, wovon Äthylenglykol am stärksten bevorzugt wird.

Beispiele für erfindungsgemäß einzusetzende Naphthalat-Polyesterharze sind Polyäthylen-2g,6"=naphthalatj Polytrimethylen-2,6-naphthalat, Polytetramethylene_?6-naphthalat, PoIyhexamethylen-2,6-naphthalat und Polyneopentyl-2,6~naphthalat, wovon Polyäthylen-2,6-riaphthalat am stärksten bevorzugt wird.

Das Comonomere oder der Modifizierer kann aus einer Verbindung mit einer zweiwertigen esterbildenden funktionellen Gruppe bestehen. Beispiele für derartige Verbindungen sind Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Adipinsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalin-1,5-dicarbonsäure, Naphthalin~2,7-dicarbonsäure, Bernsteinsäure, Diphenvlätherdicarbonsäure, Diphenyldicarbonsäure oder Diphenylsulfodicarbonsäure und niedere Alkylester dieser Dicarbonsäuren, Ety-droxycarbonsäuren wie p-Hydroxybenzoesäure und p~Hydroxyäthoxybenzoesäure und niedere Alkylester dieser Hydroxycarbonsäuren und zweiwertige Alkohole wie Trimethylenglykol, -Tetramethylenglykol, Hexamethylengly- kol oder Neopentylglykol. Das Polyäthylen-2_s6»naphthalat oder dessen modifiziertes Produkt können endständige_? mit einer monofunktionellen Verbindung, wie Benzoesäure ₈ Benzoylbenzoesäure, Benzylhydroxybenzoesäure oder Methoxyjpolyalkylenglykolen.gekapte Hydroxyl- und/oder Carboxylgruppe besitzen. Weiterhin können Polyäthylen~2,6-naphthalate, die mit einer sehr

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geringen Menge einer polyfunktioneilen Verbindung wie Glycerin oder Pentaerythrit in solchem Ausmaß, daß das Polymere praktisch linear verbleibt, modifiziert sind, gleichfalls verwendet werden.

Vom Gesichtspunkt der Verarbeitungsfähigkeit bei der Filmbildung hat das Naphthalatpolyesterharz (b) günstigerweise eine Eigenviskosität, bestimmt nach dem vorstehend geschilderten Verfahren, von mindestens 0,35> vorzugsweise 0,45 bis 1,0, stärker bevorzugt nicht mehr als 0,8.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Filme können zusätzlich zu dem Polyäthylenterephthalatharz (a) und dem Naphthalatpolyesterharz (b) verschiedene auf dem Fachgebiet der Filmherstellung bekannte Zusätze enthalten, beispielsweise Glanzbrechungsmittel, wie Titandioxid oder Aluminiumoxid, Stabilisatoren, wie Phosphorsäure, phosphorige Säure oder Ester derartiger Säuren, Gleitmittel wie feinzerteilte Kieselsaure oder Ton, Antioxidationsmittel, fluoreszierende Aufhellungsmittel und/oder Pigmente oder Farbstoffe in einer Menge, die die Eigenschaften der erhaltenen Filme nicht nachteilig beeinflussen, üblicherweise in einer Menge bis zu 15 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Filmes, vorzugsweise bis zu 10 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Filmes. Andere mischbare Polymere wie Polyamide, Polyolefine oder weitere Polyester können gleichfalls in den Film in einer solchen Menge einverleibt werden, daß sich die Eigenschaften des Filmes nicht wesentlich ändern, üblicherweise in einer Menge von weniger als 15 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Filme.

Die Filme gemäß der Erfindung können, wie vorstehend beschrieben, durch Vermischen von (a) einem Polyäthylenterephthalatharz und (b) einem Naphthalatpolyesterharz im geschmolzenen Zustand unter solchen Bedingungen hergestellt werden, daß der Erweichungspunkt des erhaltenen Filmes mindestens 1⁰C höher als der Ausgleichserweichungspunkt ist sowie durch anschließende Formung des Gemisches zu einer Folie.

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aar V^ t=

■ungestreckte und

Gemäß der Erfindung haben/ ©inaxial oder biaxial orientierte und wärmenachbehandelte Filme die gleichen Erweichungspunkte und Ausgleichsen^eichungspunkte wie die einaxial oder biaxial orientierten_s jedoch nicht wärmenaehbehandelten Filme. Diese Werte der nichtgestreckten Filme ändern sich während ihrer einaxialen oder biaxialen Orientierung und Wärmebehandlung nicht, da vermutlich während dieser Behandlungen keine chemische Reaktion stattfindet, die einen Abfall des Erweichungspunktes des Gemisches verursachen könnte„

Die Schmelzformung des Gemisches zu Folien oder Filmen unter solchen Bedingungen ₉ daß der Erweichungspunkt der Folie oder des Filmes mindestens 1⁰C höher ist als der Ausgleichserweichungspunkt des Filmes umfaßt, daß die Wärmebehandlungsgeschichte des Gemisches während der Bildung des Gemisches und während seiner Schmelzverformung nicht ausreichend ist, um den Erweichungspunkt des erhaltenen Filmes oder der erhaltenen Folie auf den Bereich zwischen den Ausgleichserweichungspunkt und eine Temperatur 1⁰C höher als dieser Punkt zu erniedrigen. -Die Wärmebehandlungsgeschichte ist ein Faktor von Temperatur und Zeit und kann experimentell durch Vorschrift über die Schmelz- und Formungsbedingungen für ein bestimmtes Gemisch bestimmt werden.

Der Film kann durch vorheriges Schmelzen der Mischkomponenten (a) und (b) zur Bildung des Gemisches in Form von geformten Pellets oder Schnitzeln und anschließende Schmelzformung dieses Gemisches gebildet werden. Oder die Mischkomponenten (a) und (b) werden in einen Schmelzextruder in verschiedenen Formen wie Pulver, Pellets oder Schnitzel im vorgemischten Zustand oder insgesamt gleichzeitig zugeführt und vermischt, während sie schmelzextrudiert werden.

Günstigerweise werden das Polyäthylenterephthalatharz (a) und das Naphthalatpolyesterharz (b) bei einer Temperatur von 100 bis 220⁰C während eines Zeitraumes von mindestens 20 rain_s vorzugsweise mehr als 1 Std. vor oder während des

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Vermischens oder In einer Stufe zwischen dem Ende des Vermischens und vor dem Schmelzvermischen getrocknet *

Das Mischverhältnis von PolyäthyXenterephthalatharz (a) und Naphthalatpolyesterharz (b) kann nach den gewünschten Eigenschaften oder Gebrauchszwecken der schließlich erhaltenen Folien oder Filme variieren. Die Menge des Polyäthylenterephthalatharzes (a) beträgt 99?9 bis 51?O Gevt.%_t vorzugsweise 99,5 bis 70 Gew. 96, stärker bevorzugt 99,0 Ms 80 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Gemisches. Infolgedessen wird das Naphthalatpolyesterharz (b), das als kleinere Komponente in dein Gemisch verwendet wird, in einer Menge von 0,1 Ms 49,0 Gew.^, vorzugsweise 0,5 bis 30 Gewja, stärker bevorzugt I₉O bis 20 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Gemisches, einverleibt* Falls die Menge des Naphthalatpolyesterharzes (b) weniger als 0,1 Gew.% beträgt, werden Wärmebeständigkeit und ¥itterungsbeständigkeit des Polyäthylenterephthalatharzes (a) nicht verbessert. Falls andererseits das Verhältnis 49 Gew.?6 überschreitet, werden die Eigenschaften des Polyäthylenterephthalats verschlechtert und gleichfalls steigt die Schmelzviskosität des Harzes während der Filmbildung an, so daß es schwierig wird, das Verfahren durchzuführen und weiterhin wirtschaftliche Nachteile auftreten.

Die vorstehend geschilderten Zusätze können In den vorstehend angegebenen Mengen in das Gemisch von Polyäthylenterephthalatharz (a) und Naphthalatpolyesterharz (b) einverleibt werden.

Das erhaltene Gemisch wird geschmolzen und unter solchen Bedingungen vermischt, daß der Erweichungspunkt des erhaltenen Filmes mindestens 1⁰G höher als sein Ausgleichserweichungspunkt ist. Im Rahmen der Erfindung dürfte festzustellen sein, daß derartige Bedingungen durch ein Schmelzvermischen des Gemisches aus den Komponenten (a) und (b) bei einer Temperatur von 260 bis 33CRJ, vorzugsweise 275 bis 32O⁰G während 1 bis 120 min, vorzugsweise 1 bis 50 min erreicht werden. Durch

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Formung des erhaltenen geschmolzenen Gemisches zu einem Film wird ein ungestreckter Film erhalten. Am üblichsten wird die Bildung des Filmes durch Extrudierverformung ausgeführt. Es ist empfehlenswert, daß die Extrudierverformung allgemein in 1 bis 50 min, vorzugsweise 3 bis 30 min beendet ist, obwohl diese Zeit nicht kritisch ist und jeder Zeitraum angewandt werden kann, welcher ein ausreichendes Vermischen der Einzelkomponenten sicherstellt. Der ungestreckte Film kann in seiner extrudierten Form als solcher für Anwendungen im Freien, beispielsweise für Landwirtschafts- und Gärtnereigrünhäuser oder als Zeichenkarton verwendet v/erden, kann jedoch gewünschtenfalls auch einaxial oder biaxial gestreckt v/erden. Der Film wird auf das etwa 2- bis 6fache, vorzugsweise 2,5-bis 5,Ofache, stärker bevorzugt 3*0- bis 4,5fache der ursprünglichen Länge des ungestreckten Filmes in der Extrudierrichtung des ungestreckten Filmes bei einer Temperatur oberhalb seiner Glasübergangstemperatur (Tg), jedoch nicht höher als 16O⁰C, vorzugsweise (Tg -s- Κα) bis 1.5O⁰C und dann in einer Richtung quer zur Extrudierrichtung des ungestreckten Filmes vom etwa 2- bis 6fachen, vorzugsweise 2,5- bis 5,0fachen, stärker bevorzugt 3,0- bis 4,5fachen der ursprünglichen Länge des ungestreckten Filmes in der Richtung quer zur Extrudierrichtung des ungestreckten Filmes bei einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur (Tg), jedoch nicht .höher als 160PC, vorzugsweise (Tg 4- 1O⁰C) bis 150⁰C gestreckt. Bei der biaxialen Streckung ist die Strecktemperatur in der Extrudierrichtung vorzugsweise höher als diejenige in der Richtung quer zur Extrudierrichtung.

Es ist nicht unbedingt notwendig, die Streckung des Filmes in zwei Richtungen auszuführen, sondern es ist entsprechend den Endverwendungszwecken des Filmes möglich, den Film lediglich in einer dieser Richtungen zu strecken, üblicherweise in der Extrudierrichtung des ungestreckten Filmes.

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Die Streckbehandlung kann nach sämtlichen bekannten Maßnahmen ausgeführt werden _s wie sie im einzelnen in der US-Patentschrift 2 823 421 angegeben sind_o Weiterhin kann die biaxiale Streckung durch eine zunächst erfolgte Streckung des Filmes in der Extrudierrichtung und anschließend in einer Richtung quer hierzu oder in umgekehrter Reihenfolge oder gleichzeitig in beiden Richtungen durchgeführt werden. Die Filme können demzufolge auch nach dem Inflationsverfahren hergestellt werden«

Die Orientierungs- und Streckstufe gemäß der Erfindung umfaßt kurz eine Streckung des ungestreckten Filmes mindestens in einer der Richtung von Extrudierrichtung und einer Richtung quer zur Extrudierungsrichtung auf das 2- bis 6fache_s vorzugsweise 2,5- bis 5?öfache der iirsprünglichen Länge des ungestreckten Filmes bei einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur (Tg)₅, jedoch nicht höher als 16O⁰Gj, vorzugsweise (Tg + 1OT) bis 15OT.

Die hier angegebene "Glasübergangstemperatur (Tg)" bezeichnet eine Temperatur als Schnittpunkt (Biegungspunkt) zwischen der Tangentiallinie des Anstieges eines endothermen Gipfels _s der zuerst in der gemessenen thermischen Differentialanalysekurve erscheint, wenn,der ungestreckte Film von Raumtemperatur mit konstanter Geschwindigkeit von 5°c/min erhitzt wirdj und der Tangentiallinie der Grundlinie der Kurve definiert ist. Die Glasübergangstemperatur (Tg) von 'Polyäthylenterephthalat beträgt etwa 60 bis 70⁰C und ein Gemisch hiervon mit 10 Gew.% an Polyäthylen-2,6-naphthalat hat ej.nen Wert Tg von etwa 75⁰C.

Die nach der vorstehend geschilderten Weise erhaltenen einaxial oder biaxial orientierten Polyesterfilme können dann einer Wärmenachbehandlung unterworfen werden. Die Wärmebehandlung kann durch Erhitzen des Filmes vorzugsweise bei einer Temperatur von 150⁰C bis zur Schmelztemperatur des Filmes, stärker bevorzugt bei 170⁰C bis 25O⁰C unter solchen Bedingungen

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durchgeführt werden, die keine freie Schrumpflong des Filmes erlauben, beispielsweise unter einer Entspannung, die nur eine beschränkte Schrumpfung erlaubt, oder unter einem gespannten Zustand, wobei der Film bei konstanter Länge gehalten wird.

Der nach dem .erfxndungsgemäßen Verfahren hergestellte Polyesterfilm kann einer sekundären Behandlung unterworfen werden. Beispielsweise kann er mit einer Polyäthylenterephthalatfolie beschichtet oder zusammen'mit dieser hergestellt werden.

Die Polyesterfilme gemäß der Erfindung sind mit den Polyäthylenterephthalatfilmen hinsichtlich mechanischer, chemischer und elektrischer Eigenschaften völlig vergleichbar und besitzen eine markant verbesserte Beständigkeit gegenüber thermischer Schädigung und Witterungsstabilität. Die Stärke des Filmes gemäß der Erfindung kann entsprechend dem gewünschten Endgebrauchszweck geändert werden. Üblicherweise betragen die Stärken 2 bis 3100 Mikron. Der Film gemäß der Erfindung kann zu verschiedenen Formen, wie Bögen, Bändern, Streifen oder Aufnahmebehältern gefertigt werden.

Da die Polyesterfilme gemäß der Erfindung eine besonders hervorragende Witterungsbeständigkeit unter Beibehaltung der eigenen Eigenschaften, wie Festigkeit oder Dehnung, von PoIyäthylenterephthalatfilmen haben, sind sie besonders brauchbar auf dem industriellen Gebiet, wo Witterungsbeständigkeit erforderlich ist, beispielsweise zur Anwendung als Landwirtschafts- oder Gärtnereigewächshäuser oder als Firmenschilder, insbesondere für das Freie. Da weiterhin die Polyesterfilme gemäß der Erfindung eine besonders überlegene Wärmebeständigkeit außer den eigenen mechanischen und elektrischen Eigen-' schäften von Polyäthylenterephthalatfilmen haben, können sie in weitem Umfang als elektrische Isoliermaterialien oder als magnetische Aufzeichnungsfilme verwendet werden.

Die Filme finden auch einen weiten Anwendungsbereich zur Herstellung von Filmen, Verpackungsfolien, Filmstreifen,

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Zierfolien und photographische Filme.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiterhin.

In den Beispielen wurden Bruchdehnung, Bruchfestigkeit, Dielektrizitätskurzschlußspannung und Erweichungspunkt nach den folgenden Verfahren bestimmt.

Bruchfestigkeit und Bruchdehnung

Die mechanischen Zugeigenschaften (Bruchfestigkeit und Bruchdehnung) wurden bei 23⁰C in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 65 % unter Anwendung eines Zugtestgerätes vom Instron-Typ unter den folgenden Bedingungen bestimmt:

Form der Probe: Streifen (15 cm χ 1 cm) Abstand zwischen den Klemmen: 10 cm
Geschwindigkeit des Aufziehens: 101 cm/min

Dielektrizitätskurzschlußspannung

Unter Anwendung eines Elementes von scheibenförmigen Elektroden mit 25 mm Durchmesser wurde die Spannung eines Wechselstromes auf den Kurzschluß des Filmes in konstanter Geschwindigkeit von 1 KV/sek erhöht.

Erwe i chung spunkt

Die Probe zur Bestimmung sollte nichtorientiert und amorph sein. Deshalb kann ein ungestreckter Film direkt als Probe verwendet werden, jedoch wird, falls ein unorientierter Film oder ein orientierter Film und anschließend wärmebehandelter Film als Probe verwendet wird, die Probe hergestellt, indem sie während eines sehr kurzen Zeitraumes, vorzugsweise weniger als 3 min, währenddessen keine wesentliche Änderung hinsichtlich des Erweichungspunktes erfolgt, bei einer Temperatur im Bereich vom Schmelzpunkt des Filmes bis zu einer Temperatur 2CPC höher als dem Schmelzpunkt des Filmes gehalten wird und dann rasch der Film abgekühlt wird, so daß er nichtorientiert und amorph wird.

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Die Probe -wurde bei 14O⁰C während 60 min Tr/ärmebehandeli und ihr Erweichungspunkt -durch Penetroraetrie bestimmte Die Geschwindigkeit der Temperatursteigerung betrug 1.,2⁰C je min«,

In den folgenden Beispielen bedeutet PET Polyäthylen» terephthalat und PEN bedeutet Polyäthylen=2₂6-naphthalat_e

Beispiel I₁

Ein Polyethylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65, welches bei 170⁰C getrocknet worden war, wurde bei 280⁰C schmelzextrudiert und rasch auf eine Gießtrommel, die bei 90⁰C gehalten wurde _s zur Bildung eines ungestreckten Filmes mit einer Stärke von 280 Mikron abgekühlt„

Polyethylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0j65 und Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Eigenviskosität von 0,57 wurden auf einen Irischer vom V-Typ in den in Tabelle I angegebenen Mengen gebracht und während 30 min verrührte Das erhaltene Gemisch -wurde bei 180⁰C getrocknet und dann bei 28OT schmelzextrudiert. Das Extrudat wurde rasch auf einer bei 40⁰C gehaltenen Gießtrommel zur Bildung eines ungestreckten Filmes mit einer Stärke von 280 Mikron abgekühlt _B

Jeder der erhaltenen Filme wurde während eines bestimmten Zeitraumes unter Anwendung eines Sonnenschein-Weather-G-Meters (Produkt der Toyo Rika Kabushiki Kaisha) und einer Hochdruckquecksilberlampe belichtet und die Verringerungen der mechanischen Eigenschaften des Filmes wurden ermittelt«, Die Witterungsbeständigkeit des Filmes wurde gleichfalls durch einen tatsächlichen Aussetzungstest im Freien bestimmt.

Die mechanischen und optischen Eigenschaften jedes Filmes sind in Tabelle I aufgeführt.

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	Verhältnis	0,1	Tabelle	I	Bruch	Bruchfe	spek
Versuch	an PEN im	1	Erwei	ÄUS-	dehnung	stigkeit	trale
Nr.	Gemisch	5	chungs	gleichs-		kg/cm	Durch
	(Gew. %)	15	punkt	erwei-			lässig
		30	des Films	chungs-			keit
		45	(0G)	punkt d.			(% bei
		50		Films (CC)		570	450 m /u)
	1 (Vergleich) O			6,9	560	87,0
	2	264,1	264,1	6,5	600	87,0
3	263,9	262,5	5,7	590	86,0
4	263,7	262,0	5,2	580	85,5
5	260,1	252,3	5,4	565	81,5
6	252,1	238,4	7,5	540	78,0
7	245,3	205,3	7,7	520	72,0
8	236,5	148,7	8,1		68,0
228,1	108,8

Falls das Verhältnis an PEN zunimmt, nimmt die Bruchfestigkeit des Filmes etwas ab und, falls das Verhältnis nicht mehr als 30 % ist, nimmt die spektrale Durchlässigkeit beträchtlich ab. Falls jedoch das Verhältnis nicht mehr als 10 % ist, sind diese Eigenschaften kaum unterschiedlich von denjenigen des PET-Filmes.

Die Ergebnisse des Belichtungsversuches während 200 Std. und 500 Std. sind in Tabelle II aufgeführt.

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	Tabelle II	200 Std.	Aussetzung	500 Std.	Aussetzung
Versuchs-	Mischver	Bruchdeh	Bruchfe	Bruchdeh	Bruchfe
Nr.	hältnis, wv^>vk TDTPTVT	nung	stigkeit	nung	stigkeit
	VOn JrILiM (Gew %)	W	(kg/cm2)	(%)	(kg/cm2)
1 (Kon		5,0	680	4,3	680 . ■
trolle)	O	5,0	670	4,5	675
2	0,1	5,0	630	5,0	720
3	1	5,7	700	5,5	700
k	5	5,9	680	5,6	700
5	15	6,1.	690	5,9	730
6	30	6,5	700	6,5	755
7	45	6,0	680 .	5,7	710
8	50

Es ergibt sich aus Tabelle II, daß durch Vermischen einer entsprechenden Menge an Polyäthylen-2,6-naphthalat die Bruchdehnung des Filmes nicht verringert wird und das Ausmaß der Schädigung kleiner wird, sich somit eine Verbesserung der Witterungsbeständigkeit ergibt.

Die Ergebnisse von Aussetzungsversuchen während 150 Std. und 350'Std. unter Anwendung einer Hochdruckquecksilberlampe sind in Tabelle III aufgeführt.

098 16/1 1.71

	0,1	III	Bruchdehnung nach 350 Std. Aussetzung
Tabelle	1	Bruchdehnung nach 150 Std. Aussetzung (#)	3,0
Versuch Mischungsver- Nr. hältnis an PEN (Gew. 90	5	3,5	3,2
1 (Kontrolle 0	1.5	• 4,1	4,3
2	3,0	4,5	4,4
3	4,5	4,0	4,5
4	5,0	4,5	5,0
VJl	5,0	5,5
6	6,2	5,4
7	5,8
8

Wie bei den mit dem Sonnenschein-¥eather-0-Meter erhaltenen Ergebnissen nimmt auch die Witterungsbeständigkeit durch das Einmischen von Polyäthylen-2,6-naphthalat zu.

Die nach 6 Monaten und 1 Jahr Aussetzung im Freien erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV aufgeführt.

	0,1	IV	Bruchdehnung nach 1 Jahr Aussetzung (90
Tabelle	1	Bruchdehnung nach 6 Monaten Aussetzung (%)	1,2
Versuch Mischverhältnis Nr. von PEN (Gew.%)	5	2,5	2,0
1 (Kontrolle) 0	1,5	2,7	2,5
2	3,0	3,5	3,7
3	4,5	5,0	4,6
4	5,0	5,1	4,5
VJl	5,4	6,0
6	6,6	5,1
7	5,2
8

409816/1171

Es ergibt sich ans Tabelle IV, daß die Witterungsbeständigkeit infolge der Einverleiblang von Polyäthylen-2_s6-naphtha-lat zunimmt.

Beispiel 2

Polyethylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65 und Polyäthylen-2p6-naphthalat wurden in einen Mischer vom V-Typ gegeben. Das Verhältnis von Polyäthylen=2,6-naphthalat betrug 0,1%, 1 %, 5 %₉ 15 %₉ 30 %, 45 % bzw. 50 %. Diese Polymeren wurden während 30 min gerührt. Das Gemisch wurde bei 180⁰C getrocknet und dann bei 280⁰C schmelzextrudiert« Das Extrudat wurde scharf auf einer bei 40⁰G gehaltenen Gießtrommel zur Bildung eines iangestreckten Filmes mit einer Stärke von 650 Mikron gekühlt.

Zum Vergleich -wurde Polyäthylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65, welches bei 17O³C getrocknet worden war, bei 280⁰C schmelzextrudiert und rasch auf einer bei 40⁰C gehaltenen Trommel zur Bildung einer ungestreckten Folie mit einer Stärke von 650 Mikron gekühlt.

Jeder der Filme, wurde in Längsrichtung auf das 3,5fache der ursprünglichen Länge bei 90⁰C und in der Querrichtung auf das 4,Ofache der ursprünglichen Länge bei 11O³C gestreckt und dann bei 200⁰C während 25 sek wärmeverfestigt. Die Stärke der Folie betrug 50 Mikron.

Die Wärmeschädigung der Folien wurde durch "Aussetzung derselben in ein getriebebewegtes Testgerät, das bei 20O³C bzw. 180⁰C gehalten wurde, untersucht.

Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften jedes Filmes sind in der nachfolgenden Tabelle V aufgeführt.

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Tabelle V

Ver such	Misch ver	0,1	Erwei chungs	Aus- gleichs-	Bruch dehnung	quer	Bruchfs (kg/cm*	»stigkeit ■)	Dielek- trizi-
Nr.	hältnis	r	punkt d.	erwei- ■	f o/ » I /O J	89	längs		täts-
	an PEN (GeMT.%)	5	erhalte nen Fil mes (0C)	chungs- punkt d. erhalte nen Fil mes (0C)	längs	88	2610		kurz- schluß- spannung (KV/mm
1 (Ver gleich) O	15	264,1	264,1	94	87	2570	2850	249
2	30	283S8	262,5	105	78	2460	2850	240
3	45	263,7	262j0	121	84	2510	2830	231
4	50	260ff1	262,3	103	101	2460	2710	241
VJl	252,1	238,4	101	82	2580	2420	226
6	245,3	205,3	70	81	2440	2490	235
7	236,5	148,7	85	2420	2480	229
8	.228,1	108,0	80	2500	235

Tabelle VI zeigt die mechanischen Eigenschaften des Filmes nach einer Aussetzung an Luft bei 200²C während 50 Std. Tabelle VII zeigt die mechanischen Eigenschaften des Filmes nach einer Aussetzung an Luft bei 180⁰C während 250 Std.

	Tabelle VI	2000C während 50 Std.	20 Std. 30 60 50 43 55 62 70
Versuch Nr.		Bruchfestigkeit erforderliche fkp7cm2) länp-s Zei;fc für Ab" Vg/ ; j-angs nahme der Bruch dehnung auf 50%
1 (Vergleich) 2 3 4 5 6 7 8	Nach der WärmeSchädigung bei	890 1020 1100 1000 1100 1300 1400 1550
Bruchdehnung (%) längs-
10 30 65 50 40 .55 53 58

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	Tabelle VII	Wärmeschädigung bei	35	1000	18O3C während 250 Stde
Versuch Nr.	Nach einer	Bruchdehnung {%) Bruchfestig- längs · keit (kg/cm2) längs	38	1010	erforderliche Zeit zur Abnahme auf 50% der Bruchdehnung
1 (Vergleich) 20	37	1020	155 Std.
2	53	1000	170
3	57	1200	210
4	63	1410	200
5	55	1550	250
6	1620	280
7		300
8	310

Die in den Tabellen VI und VII aufgeführten mechanischen Eigenschaften -wurden in der Längsrichtung erhalten, jedoch wurden auch gleiche Ergebnisse in der Querrichtung erhalten.

Die Ergebnisse des Witterungsbeständigkeitsversuches, der während 100 Std. und 200 Std. jeweils unter Anwendung eines Sonnenschein-Weather-0-Meters durchgeführt wurde, sind in Tabelle VIII enthalten.

Tabelle VIII

Versuch Nach Aussetzung während Nr. 100 Std.	49	Bruchfestig keit (kg/cm2)	Nach Std.	Aussetzung während 200	1270
	51	1700	Bruchdeh- Bruchfestigkeit nung (%) (kg/cm2)	1530
Bruchdeh nung (?σ)	53	1910	19	1530
1 (Vergleich) 38	49	1920	45	1490
2	43	1910	47	1380
3	46	1900	45	1390
4	.44	1860	35	1450
5 .	1840	34	1400
6	1780	37
7	33
8

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Die vorstehende Tabelle zeigt die erhaltenen Ergebnisse hinsichtlich der Versuche in Längsrichtimg, jedoch wurde die gleiche Tendenz auch in der Querrichtung beobachtet.

Beispiel 3

Ein copolymerisiertes Polyäthylenterephthalat mit 3 an Einheiten, die sich von Isophthalsäure als dxitter Komponente ableiten, wurde bei 28O³C scimeizextrudiert und rasch auf einer bei 40⁰C gehaltenen Gießtrommel abgekühlt und ein ungestreckter Film mit einer Stärke von 650 Mikron gebildet.

Das gleiche copolymer!sierte Polyäthylenterephthalat, wie vorstehend verwendet, und Polyäthylen~2,6-naphthalat (in einer Menge von 1 %_t 6 % und 10 %) wurden in einen Mischer vom V-Typ gegeben und während 30 min gerührt. Das vermischte Polymere wurde gründlich getrocknet und dann bei 280⁰C schmelzextrudiert, worauf das Extrudat rasch auf einer bei 4O⁰C gehaltenen Gießtrommel abgekühlt und verfestigt wurde und ein ungestreckter Film mit einer Stärke von 650 Mikron erhalten wurde.

Jeder erhaltene Film wurde auf das 3>5fache der ursprünglichen Länge und 4,Ofache in der Querrichtung jeweils bei 9CPC gestreckt und dann bei 20CFC während 25 sek wärmeverfestigt. Die abschließende Stärke des Filmes betrug 50 Mikron.

Die Wärmeverschlechterung der Filme bei 200¹O wurde untersucht. Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften jedes Filmes sind in der nachfolgenden Tabelle IX gezeigt.

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	Mischver-	Tabelle IX	Aus	Dehnungs	Bruch	Dielek-
Ver	hältnis	Erwei	gleichs»	bruch	festig	trizi-
such	an PEN	chungs	erwei-	(#)	keit o	täts-
Nr.	(Gew.%)	punkt des	L chungs-	längs	(kg/cnT)	kurz-
		erhaltenen	punkt des		längs	schluß-
		Films (0C)	Films (0C)			festig-
						keit
						(KV/mm)
	.) o		260 s 8	100	2540	233
1 (Vergl	1	260,8	268,4	113	2410	229
2	VJl	260,1	249,3	124	2380	250
3	10	256,2	241 „2	91	2460	240 '
4	262,8

Es ergibt sich aus Tabelle IX, daß die Einmischung von Polyäthylen-2₉6»naphthalat kaum die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des erhaltenen Filmes beeinflußte,

In Tabelle X sind die mechanischen Eigenschaften jedes der in Tabelle IX angegebenen Filmes nach der Aussetzung an Luft von 200⁰C während 50 Std. gezeigte

Tabelle

Versuch
Nr.

Bruchdehnung

(SO

längs

Bruchfestigkeit

erforderliche Zeit

(Vergleich) 12

2 37

3 35

4 29

(kg/cm2) .	zum Abfall der Bruch
1040	dehnung auf 50 % (Std.)
1020	20
1100	35
980	37
40

Es ergibt sich aus Tabelle X, daß im Fall der WärmeSchädigung bei 200PG die Abnahme der Bruchdehnung am kleinsten ist, falls das Mischverhältnis von PEN 1 % ist und daß die Beständigkeit gegen Wärmeschädigung auch noch gut ist, wenn das Mischverfoältnis bis zu etwa 10 % beträgt.

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" Jeder Film wuMe a-n ©las Bestrahl^g. mittels HoC

qrfoerls-Sipe währencl 100 Stci_o ausgesetzt und, dann dis sie= clianischen Eigenschaften der Filme unter-suelrb_o DI® Ergebnisse sind in Tabelle XI enthaltene

Tabelle XI

Versuch Mischverhältnis Bruchdehnung

Nr₀ PEN (Gew.SO (%) nach 100 (kg/cm^z) nach 100

. . _ ___„„ .____„ Std_o _Aus setzung. Std_imtj_:uss_ietzung_>_

1 (Ver-

gleich) 0 2_S5 ' 320

2 1 5,8 ' 1050

3 5 86_SQ - ' 1630

4 10 47₃0 - 1500

Ein Polyathylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65, welches bei 170⁰C getrocknet worden war, wurde bei 28O⁰C schmelzextrudiert und zur Bildung eines ungestreckten Filmes mit einer Stärke von 3^0 Mikron abgekühlt.

Ein Polyathylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65 und ein Polyäthy!en~2,6-naphthalat mit einer Eigenviskosität von- 0,57 (in einem Anteil von 0,1 %, 1 %_t 5■ %, 15 %, 30 %, 45 % bzw. 50 %) wurden in einen Mischer vom V-Typ gebracht und während 30 min gerührt«, Das erhaltene Polymergemisch wurde bei 17O³C getrocknet und dann bei 280⁰C schmelzextrudiert, worauf das Extrudat zur Bildung eines ungestreckten Filmes mit einer Stärke von 340 Mikron abgekühlt wurde.

Jeder erhaltene Film wurde auf das 3»5fache der ursprünglichen Länge in der Längsrichtung bei. 9OT und auf das 4, Of ache der ursprünglichen Länge in der Querrichtung bei 105⁰G- gestreckt und dann bei 20O⁰G während 25 sek wärmeverfestigt. Die abschließende Stärke des Filmes betrug 25 Mikron.

Der Witterungsbestandigkeitstest der erhaltenen Filme wurde unter Anwendung eines Soanenschein-Weather-O-Meters während 100 Std. bzw. 200 Std. durchgeführt« Die Ergebnisse sind in

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Tabelle XIII enthalten.

Die mechanischen und optischen Eigenschaften des Filmes sind in Tabelle XII enthalten.

Tabelle XII

Ver such Nr.	Misch- ver- hälti-	Erwei- chungs- "Dunkt d.	Aus- Bruch- gleichs-dehnung	264,1 103	quer	1710	Bruchfestigkeit (kg/cm2)	quer	spektra le Durch lässig	Bruchfestig keit (kg/cm2)
	nis	erhalte-chungs- -,«„„_ nen Fil-punkt d,xanss mes (0C) Films W	262,5 115	89	1900	längs	2850	keit (450 m/u)	1290
1	0	264,1	262,0 110	90	1870	2540	2840	86,5	1510
2	0,1	263,9	262,3 122	89	1750	2500	2830	86,5	1510
3	1	263,7	238,4 101	93	1900	2410	2710	86,5	1450
4	5	260,1	205,3 90	85	1870	2380	2420	86,5	1370
5	15	262,1	108,7 85	101	1850	2460	2490	85,0	1300
6	50'	246,3	106,0 80	82	1800	2580	2480	77,0	1470
7	45	236,6	Tabelle XIII	81		2440	2500	75,0	'1420
8	50	228,1	. Nach einer Aussetzung während 1Ό0 Std.			2420	.'	73,5
	- Versuch Nr.	Bruchdeh- Bruchfestigs nuns (%) keit (kg/cm^)		Nach einer Aussetzung während 200 Std.
		40		Bruchdeh nung (%)
	1 (Ver gleich)	50		21
	2	51		45
	3 .	47		48
	4	48	39
	5	45	33
	6	50	20
	7	,50	39
	8	40

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Es ergibt sich aus den vorstehenden Werten, daß sowohl im Fall der Aussetzung während 100 Std. als auch.während 200 Std. eine gute Bruchdehnung und eine gute Bruchfestigkeit beibehalten wurden, wenn das Verhältnis an Polyäthyien-2,6-naphthalat zwischen 0,1 % und 49 %_t insbesondere etwa. 15 %_t betrug.

Beispiel 5

Ein Polyalkylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65 und ein Polyäthylen-2,6-naphthalat in Schnitzelform (in einem Anteil von 0,5, 1, 3 und 5 Gew.%) wurden in einen Mischer vom V-Typ gegeben und während 30 min verrührt. Das erhaltene Polymergemisch wurde bei 17O³C getrocknet und bei einer Temperatur zwischen 280 und 30OPC, d.h. unter solchen Bedingungen, daß der Film transparent wurde, schmelzextrudiert, worauf das Extrudat zur Bildung eines ungestreckten Filmes abgekühlt wurde.

In der gleichen Weise wie vorstehend wurde ein ungestreckter Film aus Polyethylenterephthalat hergestellt.

Jeder der Filme wurde auf das 3,5fache der ursprünglichen Länge in der Längsrichtung bei 9CF0 und auf das 4, Of ache der ursprünglichen Länge in der Querrichtung bei 11O⁰C gestreckt und bei 215^PC während 25 sek wärmeverfestigt. Die Endstärke der Filme betrug 70 Mikron.

Der Witterungsbeständigkeitstest wurde bei jedem Film durch Aussetzung des Filmes an die Bestrahlung einer Hochdruckquecksilberlampe während 24, 48 und 100 Std. durchgeführt und anschließend die mechanischen Eigenschaften der Filme bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle XV enthalten.

Die mechanischen und optischen Eigenschaften jedes Filmes vor der Wärmeschädigung sind in Tabelle XIV enthalten.

0 9 816/1171

	hält=	O95	Erwei=*	Tabelle	Aus=	erwei·=	■ XIV	nach	nach	: (?öj keity	Std· λΪ«	cg/cjn^)	Spek=	nach	•	920	--
•Ver	nis	1	chungs= "gleichs-	chungs=		Ausset	Ans=	ι ^i i*fl1l 'S ίΏ"ϊ*^ T Qin f*i* C?	Bruch- jm3' j- PjX ■' j"l η quk jii		trale	Ausset		1350	Trubungs=
	von PEN	3	punkt	punkt	Bruchdeh= Bruchfestig·=	zung		,S yliSI AcSiIg1S	üeiHiung auf 50%	Quer	Durch=	zung		1580	ausmaß
- Misch»	■(Gew. 96)	5	do er	do Films	125=2	während		(Std.) .		lässig=	während	1750	(rc)
such ver~			halte	(0O		48 Stdo				keit	48 Std.	2000
Nr0	1 (Kon= trolle) 0	Versuch	nen	264,1	xaxig			31		(% bei
	2	Nr0	Films	262,8			109 2420	6 . 38	2550	450m /u)
	3		264,1	262,0			; 118 2300	2_ 49	2280	8630
	4		264,0	257,3			152 2420	2 96	2480	86S5	1,1
	5		263,9	252,8	117	3,0	139 2410	8 160	2300	86,5	1,6
		262,8	135	27,0	142 2460	2310	86s0	1,4
		260s5	129	51,5	XV		85,0	1,6
			134	77,0	= erfor«			2,1
		135	98,0	= derli= ■ ' eh© 7β·ί4·	Bruchfestigkeit
	1 (Ver	' Tabelle		ZatSX W "^1S 1Ki «, »um	nach
	gleich)	Bruchdehnung (%]	während "t%^T"	Ausset	nach
	2	nach	100	zung	Ausset
	3	Aus		während	zung
	4	setzung		24 Stde	während
	5	während			100 Std.
		24 Stde
		1,9
		13,
		13,	1760
		48,	1740	349
	70,5	75	1960	920
81,0	2020	1020
100	2200	1540
115	1690
128

Es ergibt sich aas den Werten der Tabelle XIV, daß bei einem EinmischverhäXtnis innerhalb des vorstehend bezeichneten Bereiches die einen, großen Anteil an PEN enthaltenden Filme eine etwas größere Bruchdehnung besitzen und daß insgesamt kaum irgendeine Differenz der mechanischen Eigenschaften besteht.

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Die etwa 5 Gew.% PEN enthaltenden Filme haben eine etwas geringere Durchsichtigkeit, jedoch nicht in irgendeinem signifikanten Ausmaß.

Darüber hinaus ergibt sich aus den Werten der Tabelle XV, daß die Filme, welche das Polyäthylen-2,6-naphthalat in einem Verhältnis von 3 % und 5 % enthalten, besonders gute Bruchdehnung und Bruchfestigkeit besitzen. In Tabelle XV sind die hinsichtlich der Tests in der Längsrichtung erhaltenen Ergebnisse angegeben, wobei jedoch Tests in der Querrichtung ähnliche Ergebnisse zeigten.

Beispiel 6

Ein copolymer!siertes Polyäthylenterephthalat mit einem Gehalt von 3 Mol?ä an Einheiten, die sich von Isophthalsäure als dritter Komponente ableiten, und Polyäthylen-2,6-naphthalat in einem Gewichtsverhältnis von 1 %, 5 % und 10 % wurden in einen Mischer vom V-Typ gegeben und während 30 min gerührt. Nach gründlicher Trocknung wurde das Polymergemisch bei 28CPC schmelzextrudiert und rasch auf einer bei 40²C gehaltenen Gießtrommel abgekühlt und verfestigt und ein ungestreckter Film mit einer Stärke von 650 Mikron erhalten.

Der ungestreckte Film wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 gestreckt und warmeverfestigt. Die abschließende Dicke des Films betrug 50 Mikron.

Die mechanischen und optischen Eigenschaften in der Längsrichtung jedes erhaltenen Filmes sind in Tabelle XVI angegeben.

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Tabelle XVI

Ver- Mi s chver-	O	Erwei	Aus-	Bruch	Bruch	Spek	45Om /u)
such hältnis an	1	chungs	gleichs-	dehnung	festig	trale	)
Nr. PEN (Gew.%)	5	punkt des	erwei-	in Längs	keit in	Durch	84,5
	10	erhaltenen	chungs-	richtung	Längs	lässig	86,5
	Films (0G)	punkt	00	richtung	keit	85,5·
		des Films		(kg/cm2) (% bei	83,0
		(0C)
1 (Ver
gleich)	260,8	260,8	100	2540
2	260,1	258,4	113	2410
3	256,2	269,2	124	2380
4	252,8	246,2	91	2460

Es ergibt sich aus Tabelle XVI, daß das Einmischverhältnis von PEN kaum die mechanischen und optischen Eigenschaften des Filmes beeinflußt, während die spektrale Durchlässigkeit lediglich in geringem Ausmaß abnimmt.

Jeder Film wurde an die Bestrahlung einer Hochdruckquecksilberlampe während 100 Std. ausgesetzt und dann wurden die mechanischen Eigenschaften der Filme erneut bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle XVII enthalten.

	Tabelle	XVII	Bruchfestigkeit (kg/cm^)
Versuch Nr.	Mischverhältnis an PEN (Gew..%)	Bruchdehnung (%)	320
1 (Ver gleich)	0	2,5	1050
2	" 1	5,8	1630
3	5	86,0	1500
4	10	47,0

• Es ergibt sich aus den vorstehenden Werten, daß der mit PEN vermischte Polyäthylenterephthalatfilm eine überlegene Witterungsbeständigkeit wie in den Beispielen 4 und 5 hatte.

4 0 9816/1171

Beispiel 7

Filme wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, jedoch wurden die in Tabelle XVIII ausgeführten Naphthalatpolyester anstelle von Polyäthylen-2,6-naphthalat verwendet. Die Witterungsbeständigkeit jedes dieser Filme wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 gemessen.

Tabelle XVIII

Ver- Naphthalat- Eigensuch polyester visko-Nr. sität

Mischver- Erweichungs- Aus- Bruchhältnis punkt (⁰C) gleiche- dehnung

erwei-

	-	0	264,1	chungs- punkt	■ nach der Ausset zung an das Sonnen- schein- Yfeather- 0~Meter während
	Polytetrame- 0,59 thylen-2,6- naphthalat	5	259,5		100 200 Std. Std.
1	11 0,59	10	254,3	264,1	40 21
2	" 0,59	15	251,5	251,2	53 35
3	Polyneopentylen- 2,6-naphthalat 0,53	5	259,7	245,6	48 38
4	11 0,53	10	. 255,1	236,4	45 40
5	" 0,53	15	252,3	251,8	55 41
6	Polytetramethy- 0,88 len-2,6-naphtha lat (mit einem Ge halt von 8 Gew. ?£ Polytetramethylen- 2,7-naphthalat)	10	255,1	245,7	49 46
7			237,1	48 39
8			246,1	49 37

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Beispiel 8

EinRäyäthylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65, welches bei 17O³C getrocknet worden war, wurde bei 28O³G schmelzextrudiert und rasch auf einer bei 4O³C gehaltenen Gießtrommel abgekühlt und ein ungestreckter Film mit einer Stärke von 450 Mikron erhalten.

Ein Polyäthylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,65 und ein Polyäthylen-2,6-naphthalat in einem Gewichtsverhältnis von 0,1 %, 1 %, 5 %₉ 15 %i 30 %, 45 % und 50 % wurden in einen Mischer vom V-Typ gegeben und während 30 min.gerührt. Das Polymergemisch wurde bei 180PC getrocknet und dann bei 28O⁵C schmelzextrudiert, worauf das Extrudat rasch auf einer bei 4O³C gehaltenen Gießtrommel abgekühlt wurde und ein ungestreckter Film mit einer Stärke von 450 Mikron erhalten wurde«,

Jeder erhaltene ungestreckte Film wurde bei 90⁰C auf das 4,5fache der ursprünglichen Länge in der Längsrichtung gestreckt, und bei 200²C während 25 sek wärmeverfestigt. Die abschließende Stärke des Films betrug 100 Mikron. Die erhaltenen gestreckten Filme wurden hinsichtlich ihrer Wärmevferformung bei 18O³C xrährend 200 Std. untersucht; die Ergebnisse sind in Tabelle XX enthalten.

Die Filme wurden auch an e.in Sonnenschein~¥eather-0-Meter während 100 Std. bzw. 200 Std. ausgesetzt, um ihre Witterungsbeständigkeit zu untersuchen. Die Ergebnisse sind in Tabelle XXI enthalten.

Die mechanischen und optischen Eigenschaften der gestreckten Filme vor diesen Versuchen sind in Tabelle XIX angegeben.

409816/1171

Tabelle XIX

Ver- Mischver- Erweichungssuch hältnis punkt des Nr. an PEN Films (⁰C) (Gew. JO

Aus- Bruch- Bruchfe- Spektra-

gleichs- dehnung stigkeit Ie Durch-

erwei- (%) (ke/cir²) ^lässiS~

chungs- ■ \^K&/^cm t keit %

punkt bei

des 450 /U

Films (^c€) '

1 (Ver gleich)	O	264,1	■	16	264,1	45	3400	86,0
2	0,1	263,9		29	262,5	47	3510	86,0
3	1	263,7	34	262,0	50	3750	85,0
4	5	260,1	33	262 1 3	46	3720	85,0
5	15	252,1	31	238,4	43	3520	81,0
6	30	245,3	33	205,3	41	3630	75,5
7	45	236,5	35	148,7	42	3320	53,5
8	50	228,1	28	108,0	41	3 40	37,5
		Tabelle XX
Versuch Nr.	Bruchdehnung (%)	Bruchfestigkeit	(kg/cm2)
1 (Vergleich)
2
3
4
VJl
6
7
8
	■ 2630
	2410
	2520
	2550'
	2710
2830
2740
2410

4098 167T 17 1

	Tabelle XXI	, Aussetzung	Nach 200	Std. Aus setzung
Versuch	Nach 100 Std,	Bruchfestig keit ρ (kg/cm )	Bruchdeh nung (?0	Bruchfestig keit ρ
Nr.	Bruchdehnung	2310	9	1820
1 (Ver gleich)	18	2750	18	2130
2	20	2920	20	2310
3	23 *	2830	21	2310
4	25 '	2910	23	2440
5	24	2740	20	2230
6	21	2660	20	2030
7	25	2310	15	1950
8	20

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Claims (17)

Patentansprüche

1. Polyesterfilm, enthaltend ein Gemisch aus

(a) 99,9 bis 51,0 Gew.% eines Polyäthylenterephthalatharzes und

(b) 0,1 bis 49,0 Gew.% eines Naphthalatpolyesterharzes, wobei der Film einen Erweichungspunkt von mindestens I⁰C höher als seinen Ausgleichserweichungspunkt (level-off softening point) hat.

2. Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyäthylenterephthalatharz aus einem Homopolymeren von Äthyl enterephthalat besteht.

3. Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyäthylenterephthalatharz Einheiten, die sich von nicht mehr als 15 Mol% einer anderen Polyester-bildenden Komponente als der das Polyalkylenterephthalat bildenden Komponente ableiten.

4. Film nach Anspruch. 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Naphthalatpolyesterharz aus einem sich von Naphthalin-2,6-dicarbonsäure oder funktionellen Derivaten hiervon und einer Glykolkomponente aus aliphatischen Diolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ableitenden Harz besteht.

5. Film nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Naphthalatpolyester Einheiten, die sich zu nicht mehr als 15 Mol?6 von einer anderen Polyester bildenden Komponente als der den Naphthalatpolyester bildenden Komponente ableitenden Einheiten enthält.

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6. Film nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem ungestreckten Film besteht. ■

7. Film nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem einaxial orientierten und wärmebehandelten Film besteht.

8. Film nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennz e i ch net , daß er aus einem biaxial orientierten und wärmebehandelten Film besteht.

9* Verfahren zur Herstellung eines Polyesterfilmes, dadurch gekennzeichnet j daß ein Gemisch (a) 99,9 bis 51,0 Gew.% eines Polyäthylenterephthalatharzes und (b) 0,1 bis 49,0 Gew.?» eines Naphthalatpolyesterharzes bei einer Temperatur von 260 bis 33O³C während 1 bis 20 min schmelzgemischt werden und dann das geschmolzene Gemisch zu einem Film extrudiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch S_B dadurch gekennzeichnet., daß als Polyäthylenterephthalatharz ein Homopolymeres von Äthylenterephthalat verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyäthylenterephthalatharz verwendet wird, welches sich von nicht mehr als 15 MoI?^ einer anderen polyesterbildenden Komponente als der das Polyäthylenterephthalat bildenden Komponente ableitende Einheiten enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 9 Ms 11, dadurch gekennzeichnet ,< daß als Naphthalatpolyesterharz ein sich von Naphthalin-2,6-dicarbonsäure oder ihren funktionellen Derivaten und einer Glykolkomponente aus aliphatischen

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Diolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ableitenden Harz verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9 bis 12, dadurch g e k ennz e i ch.net, daß ein Naphthalatpolyesterharz verwendet wird, welches sich von nicht mehr als 15 Mol?ö einer anderen polyesterbildenden Komponente als der den Naphthalatpolyester bildenden Komponente ableitende Einheiten enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der erhaltene ungestreckte Film anschließend auf das· 2- bis 6fache seiner ursprünglichen Länge bei einer Temperatur im Bereich von der Glasübergangstemperatur des ungestreckten Filmes bis 160⁰C in mindestens einer der Richtungen von Extrudierrichtung und Richtung quer zur Extrudierrichtung gestreckt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene einaxial oder biaxial orientierte Film bei einer Temperatur im Bereich von 150⁰C bis zur Schmelztemperatur des Filmes unter Bedingungen, die keine freie Schrumpfung des Filmes erlauben, wärmebehandelt wird.

16. Witterungsbeständiger Film,bestehend aus dem Film nach Anspruch 1 bis 8.

17. Wärmebeständiger Film, bestehend aus dem Film nach Anspruch 1 bis 8.

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