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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Pellets. Im Folgenden wird
besagtes verseiftes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer als EVOH abgekürzt. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von EVOH-Pellets
in welchem in kontinuierlicher Weise EVOH-Pellets mit guter Gleichförmigkeit
der Granulatgrösse
hergestellt werden können
und dass EVOH-Pellets mit guter Schmelzformbarkeit ergibt, insbesondere
gute Schmelzformbarkeit bei der Herstellung von Mehrschichtlaminaten.
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Grundsätzlich hat
EVOH ausgezeichnete Transparenz, Gasbarriere- und Aromaschutz-Eigenschaften,
Lösemittel-
und Öl-Resistenz
sowie andere Eigenschaften. Aufgrund dieses Eigenschaftsprofils
wird EVOH schmelzverarbeitet zu und eingesetzt als, unter anderem,
Film oder Platten, sowie Flaschen oder anderen Behältern, beispielsweise
zur Verwendung als Lebensmittelverpackung, Medikamentenverpackung,
sowie industrielles Verpackungsmaterial für Chemikalien oder Pflanzenschutzmittel.
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Es
ist bekannt ein Verfahren zur Herstellung von EVOH Granulat in welchem
EVOH gelöst
in Alkohol oder einem Alkohol-Wassergemisch, wie erhalten durch
Copolymerisation von Ethylen und Vinylacetat und anschließender Verseifung
des so erhaltenen Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren in eine Koagulierungslösung in Form
eines Stranges extrudiert wird und der so erhaltene Strang granuliert
wird.
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Das
nach dem Stand der Technik erhaltene EVOH-Granulat wird dann im
allgemeinen einer Trocknungsbehandlung unterworfen um das endgültige EVOH-Granulat
zu erhalten. Mit Hinblick auf die beschriebene Trocknungsbehandlung
offenbart die japanische Offenlegungsschrift S46-37665 dass das EVOH im unter einer Inertgas-Atmosphäre, welche
nicht mehr als 5% Sauerstoff enthält in einem Fliessbett unter
Rühren bei
95 Grad Celsius oder darunter getrocknet wird.
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US 4,847,361 zum Beispiel
offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Granulates aus einem
hydrolysierten Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren wobei eine Lösung von
besagtem hydrolysierten Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren in Methanol
oder einem Methanol-Wasser-Gemisch in eine Koagulierungslösung, im
wesentlichen bestehend aus einem organischen Lösungsmittel mit einem Siedepunkt
von nicht mehr als 100°C, welches
zusätzlich
verträglich
mit Methanol ist, jedoch das hydrolysierte Ethylen-Vinylacetat-Copolymere
nicht zu lösen
vermag, in Form eines Stranges extrudiert wird und besagter Strang
dann granuliert wird.
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Ein
Verfahren zum Abtrennen und Reinigen von verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren
ist weiterhin beschrieben in
US
3,847,845 . Insbesondere wird beschrieben ein verbessertes
Verfahren zur Wiedergewinnung eines verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren
aus einer methanolischen Lösung
des verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren erhalten aus der Verseifung
eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren
in Gegenwart von Methanol und eines alkalischen Katalysators, wie
basischem Soda oder Kaliumhydroxid.
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Das
so erhaltene Produkt-Granulat wird zu verschiedensten Formkörpern geformt.
Die dort beschriebenen Verformung ist im Allgemeinen eine Schmelzverformung
bei der das Granulat in Formkörper
wie Filme, Platten, Flaschen, Tassen, Rohre oder Röhren und
so weiter verarbeitet.
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In
dieser Hinsicht ist die Verarbeitbarkeit (Formbarkeit) sehr wichtig
und in vielen Fällen
wird das Granulat zusammen mit einem Substrat wie beispielsweise
einem Polyolefinharz zu Laminaten coextrudiert, im Allgemeinen um
mechanische Festigkeit, Feuchtigkeits-Resistenz, Heiß-Siegel-Verhalten
sowie andere Eigenschaften zu erreichen
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Um
die oben erwähnte
Formbarkeit zu verbessern ist vorgeschlagen worden eine Bor-Verbindung
in das EVOH einzubringen (siehe japanische Dokumente Kokai Tokkyo
Koho S59-192564 und S55-12108, sowie japanisches Patent S49-20615,
usw.) oder ein Metall-Salz wie beispielsweise Natriumacetat in das
EVOH einzubringen (siehe japanische Dokumente Kokai Tokkyo Koho
S51-91988, S56-41204
und S64-66262, usw.). Weiterhin ist versucht worden, eine Verbindung
einer Phosphorsäure
in das EVOH einzubringen (siehe japanische Dokumente Kokai Tokkyo
Koho S52-954 und H02-235952, usw.), und die Anmelderin selbst hat
ebenfalls vorgeschlagen, EVOH mit einer Verbindung einer Phosphorsäure zu behandeln
um die thermische Stabilität
und/oder die Schmelzformbarkeit zu verbessern (z. B. Vermeidung
sog. Fischaugen oder Vergelungen) (siehe japanisches Dokument Kokai
Tokkyo Koho S62-143954).
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Jedoch
ist bei den genannten Verfahren zur Herstellung von EVOH-Granulat
das Gewichtsverhältnis von
Koagulierungslösung
zu EVOH-Strang (Koagulierungsmittel/Strang Verhältnis) auf ein niedriges Niveau von
nicht mehr als 50 festgelegt, damit die Lösungsmittelmenge verringert
werden kann und der Verlust von EVOH auf Grund von Auflösung verhindert
werden kann. Es wurde jedoch offenbart, dass dies nachteilig ist. Beispielsweise
kann der Strang brechen oder eine schlechte Gleichförmigkeit
der Granulatgrösse
kann resultieren. Dies ist beispielsweise der Grund, warum der Eintrag
in den Extruder und die Last des Extruders zu Fluktuationen neigen,
falls diese, nach konventionellen Verfahren erhaltenen EVOH-Granulate in einem Schmelzextrusions-Verfahren
eingesetzt werden und es als Folge dieser Umstände nicht immer leicht ist,
das Formverfahren in stabiler Weise durchzuführen. Aus diesem Grund sind
EVOH-Granulate mit einheitlicher Pelletform und -grösse wünschenswert.
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Des
weiteren hat sich hinsichtlich des in der japanischen Patentschrift
S46-37665 beschriebenen Fliess-Bett-Trocknungsverfahrens
für EVOH
gezeigt, dass obwohl nützlich
bezüglich
der Verminderung von sog. Fisch-Augen, besagtes Verfahren große Schwankungen
in Drehmoment und Austragsrate während
des Schmelzverformungs-Schrittes erzeugt und im weiteren Schwankungen
in der Dicke der hergestellten Formkörper erzeugen kann. Verbraucher
fordern heute EVOH-Granulate mit ausgezeichneter Schmelz-Formbarkeit
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Als
Antwort auf die gestiegenen Erwartungen hinsichtlich des Leistungsprofiles
von Formkörpern
sind die Technologien der oben genannten japanische Dokumente Kokai
Tokkyo Koho S59-192564 und S55-12108,
des japanischen Patentes S49-20615, und der japanischen Dokumente
Kokai Tokkyo Koho S51-91988, S56-41204, S64-66262, S52-954 and H02-235952
genau bewertet worden mit dem Ergebnis dass die Lehren der Dokumente
bezüglich
der Schmelzverformung von EVOH-Granulaten tatsächlich Verbesserungen hinsichtlich
der sog. Fisch-Augen-Bildung oder Bildung von Gelkörpern mit
einem Durchmesser von nicht weniger als 0.1 mm erbringen, aber nicht
immer die Probleme mit kleineren sog. Fisch-Augen oder Gelkörpern mit einem Durchmesser
von weniger als 0.1 mm lösen
können
und dass insbesondere besagter Stand der Technik nicht genügend Rücksicht
auf die Schmelzformbarkeit im Rahmen der Herstellung von Mehr-Schicht-Laminaten
und wahrscheinlich das Entstehen der sog. Fisch-Augen oder Gelkörpern mit
einem Durchmesser von weniger als 0.1 mm unter bestimmten Bedingungen
erlauben. Daher war ein weiterer Verbesserungsbedarf hinsichtlich
dieser und anderer Probleme vorhanden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von EVOH-Granulaten bereitzustellen welches die Entstehung von sog.
Fisch-Augen und ähnlichem
mit einem Durchmesser von weniger als 0.1 mm zu verhindern insbesondere
bei der Herstellung von Mehr-Schicht-Laminaten und mit welchem eine
gute Langzeit-Formbarkeit erreicht werden kann.
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Das
erfinderische Verfahren zur Herstellung von verseiftem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-(EVOH)-Granulat
wird gemäß Anspruch
1 durchgeführt.
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Hierbei
ist es vorteilhaft dass die Koagulierungslösung 1–10.000 ppm einer Carbonsäure, 1–50.000 ppm
eines Carbonsäure-esters
oder 1–15,000
ppm eines Salzes einer Carbonsäure
enthält.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft dass die im erfinderischen Verfahren kontinuierlich
produzierten EVOH-Pellets auf einen Wassergehalt von 20–80 Gew.-%
eingestellt werden und dann mit einer wässrigen Lösung, welche in einer spezifischen
Konzentration wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Bor-Verbindung (B), eines Salzes der Essigsäure (C) und einer Verbindung
der Phosphor-Säure.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft dass die im erfinderischen Verfahren produzierten
EVOH-Pellets einem Trocknungsverfahren enthaltend einen Kombination
aus einer Festbett-Trocknung und einer Fliessbett-Trocknung unterworfen
werden.
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Im
weiteren Verlauf ist die Erfindung im Detail beschrieben.
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Das
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer welches als Startmaterial dient für das verseifte
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-(EVOH) welches im Rahmen der vorliegenden
Erfindung verwendet wird hat vorzugsweise einen Ethylen-Gehalt von 15–60 Mol-%,
insbesondere 20 to 55 Mol-%. Ein Ethylen-Gehalt von weniger als
15 Mol-% ist unvorteilhaft angesichts der Tatsache dass im Fällungsschritt
des derivatisierten EVOH in Strangform in der Koagulierungslösung die
Fällung
unvollständig
verläuft,
der Strang sich teilweise auflöst
und Druckerhöhung
oder hohe Temperaturen nötig
sind um die EVOH in einem einheitlich gelösten Zustand zu halten was
einerseits prozess-ökonomisch
unvorteilhaft ist und zusätzlich
ein derivatisiertes EVOH mit verringerten Gas-Barriere-Eigenschaften
bei hoher Umgebungsfeuchtigkeit und/oder verringerter Schmelz-Formbarkeit
ergibt. Andererseits, wenn der Ethylen-Gehalt 60 Mol-% übersteigt,
wird es schwierig eine homogene Lösung durch Verseifung hergestellten
EVOH zu erzeugen, wodurch der gewünschte Strang nicht erhalten
werden kann, was von einem praktischen Gesichtspunkt aus ebenfalls
unvorteilhaft ist.
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Das
oben genannte Ethylen-Vinylacetat-Copolymer kann außer Ethylen
Vinylacetat ein oder mehrere weitere copolymerisierbare, ethylenisch
ungesättigte
Monomere enthalten. Beispiele für
solche Monomere sind Olefine, wie Propylen, Isobutylen, alpha-Octen,
alpha-Dodecen und alpha-Octadecen;
ungesättigte
Säuren
wie beispielsweise Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Crotonsäure,
Maleinsäure,
Maleinsäureanhydrid
and Itaconsäure,
oder aber Salze oder Mono- oder Dialkylester der genannten Verbindungen;
Nitrile wie beispielsweise Acrylnitril und Methacrylnitril; Amide
wie beispielsweise Acrylamid und Methacrylamid; Olefinsulfonsäuren wie
beispielsweise Ethylensulfonsäure,
Allylsulfonsäure
und Methallylsulfonsäure,
oder Salze der genannten Verbindungen; Alkylvinylether; N-acrylamidomethyltrimethylammoniumchlorid,
Allyltrimethylammoniumchlorid; Dimethylallylvinylketon; N-Vinylpyrrolidon;
Vinylchlorid, Vinylidenchlorid; Polyoxyalkylen(meth)allylether wie
beispielsweise Polyoxyethylen(meth)allylether und Polyoxypropylen(meth)allylether;
Polyoxyalkylen(meth)acrylate wie beispielsweise Polyoxyethylen(meth)acrylat
und Polyoxypropylen(meth)acrylat; Polyoxyalkylen(meth)acrylamide
wie beispielsweise Polyoxyethylen(meth)acrylamid und Polyoxypropylen(meth)acrylamid;
Polyoxyethylen(1-(meth)-acrylamido-1,1-dimethylpropyl)ester; Polyoxyethylenvinylether, Polyoxypropylenvinylether;
Polyoxyethylenallylamin, Polyoxypropylenallylamin, Polyoxyethylenvinylamin,
Polyoxypropylenvinylamin; usw.
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Das
EVOH welches im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
wird erhalten durch Verseifung eines oben beschriebenen Ethylenvinylacetat-Copolymeren.
Hierzu wird die Verseifungsreaktion in der Gegenwart eines alkalischen
Katalysators durchgeführt
wobei als alkalischer Katalysator jeder dem Fachmann bekannte alkalische
Katalysator eingesetzt werden kann welcher üblicherweise in der Verseifungsreaktion
von Polyvinylacetat oder Ethylenvinylacetat verwendet wird. Insbesondere
seinen hier genannt Metallhydroxide wie beispielsweise Natriumhydroxid,
Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid, Alkalimetallalkoholate wie beispielsweise
Natriummethylat und Kalium-t-butoxid, stark basische Amine, typischerweise
1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecen-7 (DBU), und weitere Alkalimetallcarbonate
und Alkalimetallhydrogencarbonate. Die Verwendung von Natriumhydroxid
ist bevorzugt auf Grund der einfachen Handhabung und geringen Kosten.
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Der
alkalische Katalysator wird günstigerweise
eingesetzt in einer Menge von nicht mehr als 0,05 Äquivalenten,
bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als 0,03 Äquivalenten,
relativ zu der Anzahl der Vinylacetat-Gruppen in Ethylenvinylacetat-Copolymeren,
wobei jedoch besagte Menge des Katalysators vom Verseifungsgrad,
der Reaktionstemperatur usw. abhängen
kann. Es ist weiterhin möglich
einen sauren Katalysator, wie beispielsweise Salzsäure oder
Schwefelsäure
anstelle des alkalischen Katalysators zu verwenden.
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Zur
Durchführung
der Verseifung wird obiges Ethylenvinylacetat-Copolymer aufgelöst in einem
Alkohol oder einem alkoholischen Medium üblicherweise in einer Konzentration
von 20–60
Gew.-%, ein alkalischer Katalysator oder auch ggf. ein saurer Katalysator
wird hinzugefügt
und die Reaktion wird bei einer Temperatur von 40 bis 140°C durchgeführt.
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Falls
besonderer Wert auf die Vermeidung von Ausfällung von EVOH bei diesen Temperaturen
der Lösung
gelegt wird, sollte die Konzentration von EVOH 10 to 55 Gew.-% betragen,
insbesondere 15–50
Gew.-%, wobei jedoch die EVOH-Konzentration im Rahmen der Erfindung
nicht auf die genannten Bereich beschränkt ist.
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Der
Verseifungsgrad des Vinylacetat Anteils des aus obigerer Verseifungsreaktion
erhaltenen EVOH ist vorzugsweise 70 bis 100 Mol-%, insbesondere
80 bis 100 Mol-%. Falls der Verseifungsgrad des Vinylacetat Anteils
geringer als 70 Mol-% ist, werden die Gas-Barriere-Eigenschaften,
die Wärmestabilität, die Feuchtigkeits-Resistenz
und andere Eigenschaften des EVOH ungewollt verschlechtert.
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Falls
der Ethylen-Gehalt und der Verseifungsgrad innerhalb der oben vorgegebenen
Bereiche liegen, können
in der vorliegenden Erfindung sowohl eine einzelne EVOH-Spezies
mit definierter Zusammensetzung verwendet werden oder aber auch
eine Kombination aus zwei oder mehr EVOH-Spezies mit verschiedenen Zusammensetzungen.
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Die
gemäß obigem
Verfahren erhaltene alkoholische EVOH-Lösung kann direkt zur Herstellung
eines Stranges eingesetzt werden, oder aber es wird eine Lösung zur
Herstellung eines Stranges hergestellt, vorzugsweise durch Zugabe
von Wasser oder aber durch kontrollierte Aufkonzentration oder Verdünnung der EVOH-Lösung und
anschließender
Wasser-Zugabe.
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Zu
diesem Zeitpunkt können
zugegeben werden Gleitmittel wie beispielsweise gesättigte aliphatische Amide
(z. B. Stearinsäureamid),
Amide von ungesättigten
Fettsäuren
(z. B. olefinische Säureamide),
bis-Fettsäureamide
(z. B. Ethylenbisstearinsäureamid),
Metallsalze von Fettsäuren
(z. B. Kalziumstearat), Polyolefine mit niedrigem Molgewicht (z.
B. Polyethylen oder Polypropylen mit mittlerem Molgewicht von 500
to 10,000), usw., anorganische Salze (z. B. Hydrotalcit), Weichmacher
(z. B. aliphatische polyhydrierte Alkohole wie beispielsweise Ethylenglycol,
Glyzerol and Hexandiol), UV-Absorber, Antioxidantien, Färbemittel,
Bakterizide, Füllstoffe,
andere Harze and andere Additive.
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Anschließend wird
die obige EVOH-Lösung
in Strangform in eine Koagulierungslösung extrudiert um eine Fällung zu
bewirken. Die Konzentration des EVOH in besagter Lösung liegt
hierbei bevorzugt bei 10 bis 55 Gew.-%, insbesondere 25 bis 50 Gew.-%.
Falls die Konzentration des EVOH in besagter Lösung unterhalb von 10 Gew.-%
liegt, ist die Fällung
im Koagulierungsmittel erschwert. Falls die Konzentration des EVOH
in besagter Lösung
hingegen 55 Gew.-% übersteigt,
werden die erhaltenen EVOH-Pellets ein geringes freies Volumen (Porosität) haben
welche die Thermostabilität
während
der Schmelz-Formgebung nachteilig beeinflussen kann.
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Es
ist vorteilhaft ein Alkohol-Wasser-Gemisch als Lösungsmittel für die EVOH-Lösung zu verwenden. Das Mischverhältnis Alkohol
zu Wasser ist hierbei bezogen auf das Gewicht bevorzugt von 90/10
zu 30/70, insbesondere 80/20 bis 40/60. Falls das Mischverhältnis Alkohol
zu Wasser 90/10 übersteigt
wird die Lösung eher
instabil und die Porosität
des ausgefällten
Stranges nimmt ab. Falls das Mischverhältnis Alkohol zu Wasser 30/70
unterschreitet wird die Lösung
eher instabil und die Ausfällung
von EVOH kann erfolgen.
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Das
herausragendste Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin,
dass während
der kontinuierlichen Strang-Extrusion der oben genannten EVOH Lösung in
die Koagulierungslösung
das Verhältnis
des Gewichtes X der Koagulierungslösung und des Gewichtes Y des
EVOH-Stranges, mit anderen Worten das Gewichtsverhältnis X/Y,
angepasst wird. Das Gewichtsverhältnis
ist hierbei 500–6.000.
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Hinsichtlich
der Koagulierungslösung
können
Wasser, Wasser/Alkohol-Gemische,
aromatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Benzol, Ketone
wie beispielsweise Aceton und Methylethylketon, Ether wie beispielsweise
Diisopropylether, Ester organischer Säuren wie beispielsweise Methylacetat,
Ethylacetat und Methylpropionat, und so weiter eingesetzt werden.
Unter den genannten werden Wasser oder ein Wasser-Alkohol-Gemisch bevorzugt.
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Wenn
ein Alkohol eingesetzt wird, ist es bevorzugt, wenn die Alkohol-Konzentration in
der Koagulierungslösung
gleich oder geringer ist als die Alkohol-Konzentration in der oben
genannten Alkohol-Wasser-Mischung welches als Lösungsmittel für die EVOH-Lösung eingesetzt
wird.
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Falls
die Alkohol-Konzentration in der Koagulierungslösung über einen Grenzwert hinaus
höher als
der Alkohol-Gehalt der EVOH-Lösung
ist, steigt der Verlust des EVOH bei der Strangfällung unerwünscht stark an.
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Als
besagter Alkohol können
Alkohole wie beispielsweise Methanol, Ethanol und Propanol verwendet werden.
Methanol ist jedoch besonders geeignet.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders bevorzugt, dass
die oben genannte Koagulierungslösung
eine gewisse Menge wenigstens einer Verbindung ausgewählt aus
Carbonsäuren,
Carbonsäureestern
und Salzen von Carbonsäuren
enthält.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf diesen Fall.
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Falls
eine Carbonsäure
der Koagulierungslösung
beigefügt
wird, ist der Gehalt der besagten Carbonsäure 1 bis 10.000 ppm, insbesondere
50 bis 5.000 ppm. Liegt der Gehalt an Carbonsäure unterhalb von 1 ppm wird
eine lange Zeitspanne benötigt
bis der Strang sich verfestigt, folglich tendiert der Strang zum
Bruch. Liegt der Gehalt an Carbonsäure oberhalb von 10.000 ppm
tendiert der Strang ebenfalls zum Bruch.
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Besagte
Carbonsäure
ist nicht auf eine bestimmte Carbonsäure beschränkt. Somit schließt der Begriff Carbonsäure Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Succinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Itaconsäure und ähnliche
mit ein. Unter den genannten ist Essigsäure besonders bevorzugt.
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Falls
ein Ester einer Carbonsäure
der Koagulierungslösung
beigefügt
wird, ist der Gehalt des besagten Carbonsäureesters 1 bis 50.000 ppm,
insbesondere 10 bis 10.000 ppm. Liegt der Gehalt an Carbonsäureester
unterhalb von 1 ppm oder höher
als 50.000 ppm können
Probleme auftreten, z. B. kann eine längere Zeitspanne benötigt werden
bis der Strang sich verfestigt oder ein Bruch des kann auftreten.
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Besagter
Begriff Ester einer Carbonsäure
ist nicht limitiert und schließt
ein Methylformiat, Ethylformiat, Propylformiat, Methylacetat, Ethylacetat,
Propylacetat, Methylpropionat, Ethylpropionat, Ethylacetoacetat, Ethylacetat
und ähnliche.
Unter den genannten wird Methylacetat bevorzugt.
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Falls
ein Salz einer Carbonsäure
der Koagulierungslösung
beigefügt
wird, ist der Gehalt des besagten Carbonsäuresalzes 1 bis 15.000 ppm,
insbesondere 10 bis 5.000 ppm. Liegt der Gehalt an Carbonsäuresalz unterhalb
von 1 ppm oder höher
als 15.000 ppm können
Probleme auftreten, z. B. kann eine längere Zeitspanne benötigt werden
bis der Strang sich verfestigt oder ein Bruch des kann auftreten.
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Besagter
Begriff Salz einer Carbonsäure
ist nicht limitiert und schließt
ein Natriumformiat, Kaliumformiat, Kalziumformiat, Natriumacetat,
Kaliumacetat, Magnesiumacetat und ähnliche. Unter den genannten
wird jedoch Natriumacetat bevorzugt.
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Die
Kontaktzeit zwischen Koagulierungslösung und dem EVOH-Strang ist
vorzugsweise 10 Sekunden bis 60 Minuten, insbesondere 15 Sekunden
bis 5 Minuten. Ist die Kontaktzeit kürzer als 10 Sekunden, tendiert der
Strang zu ungenügender
Festigkeit. Ist besagte Kontaktzeit länger als 60 Minuten, tendiert
der Verlust an EVOH auf Grund von Auflösung anzusteigen.
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Die
Temperatur bei der die EVOH Lösung
mit der Koagulierungslösung
in Kontakt gebracht wird liegt geeigneterweise bei –10°C bis 40°C, bevorzugt
0°C bis
20°C. Aus
Sicherheitsgründen
sollte die Temperatur so niedrig wie möglich sein.
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Die
EVOH Lösung
wird in die Koagulierungslösung
in Strang-Form durch eine Düse
mit einer willkürlichen Öffnung deren
Geometrie nicht beschränkt
ist eingepresst, üblicherweise
hat die Öffnung
der Düse
jedoch eine kreisrunde Geometrie.
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Die
Geometrie der oben genannten Düse
selbst ist nicht beschränkt,
jedoch wird eine zylindrische Düse
bevorzugt und die Düsenlänge sollte
1 bis 100 cm sein, bevorzugt 3 bis 30 cm, und der Innendurchmesser
der Düse
sollte 0.1 bis 10 cm betragen, bevorzugt 0.2 bis 5 cm. Insbesondere
bevorzugt ist eine zylindrische Düse mit einem Verhältnis der
Düsenlänge zum
Innendurchmesser der Düse
(Länge/Innendurchmesser Verhältnis) von
8 bis 40. Die Dicke der Düse
sollte 0.01 bis 0.5 cm betragen, insbesondere 0.1 bis 0.3 cm.
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Obwohl
wie gerade gesagt eine Düse
mit kreisrundem Querschnitt bevorzugt ist, kann besagter Querschnitt
jedoch alternativ auch oval, quadratisch oder rechteckig sein, oder
rhombisch oder sternförmig
sein.
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Auf
besagte Weise wird das EVOH in einer Strang-Form durch die Düse extrudiert.
Hierbei ist es nicht notwendig einen Einzelstrang zu extrudieren,
es können
hingegen eine beliebige Anzahl an Strängen, beispielsweise hunderte
Stränge,
gleichzeitig extrudiert werden.
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Das
in Strang-Form extrudierte EVOH wird nach ausreichender Verfestigung
in Pellets geschnitten. Die Form dieser EVOH-Pellets ist nicht beschränkt. Im
Hinblick auf die Durchführbarkeit
und die Eignung für die
Schmelze sind Zylinder mit einem Durchmesser von 1 bis 10 mm und
einer Länge
von 1 to 10 mm oder Kugeln mit einem Durchmesser von 1 bis 1 0 mm
günstig.
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Dann
wird das erhaltene EVOH Granulat, im allgemeinen mit Wasser gewaschen
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Hinsichtlich
des Waschschrittes wird üblicherweise
das EVOH Granulat in einem Bad aus Wasser und/oder Säure bei
einer Temperatur von 10 bis 60°C
gewaschen. In diesem Waschschritt werden Oligomere und Verunreinigungen
im EVOH entfernt.
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Gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung werden EVOH Granulate mit ausgezeichneter
Größeneinheitlichkeit
kontinuierlich erhalten.
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Obwohl
es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist das erhaltene
EVOH-Granulat direkt einem zweistufigen Trocknungsverfahren wie
im folgenden beschrieben zu unterziehen, wurde doch gefunden das
EVOH-Granulat mit
verbesserter Schmelz-Formbarkeit, insbesondere mechanischer Festigkeit,
Hitzebeständigkeit
und verbesserter Haftung der einzelnen Schichten eines Mehr-Schicht-Laminates
erhalten werden kann, wenn das EVOH-Granulat vor besagter Trocknungsbehandlung
noch mit einer wässrigen
Lösung
enthaltend, in bestimmter Konzentration, wenigstens eine Verbindung
aus der Gruppe bestehend aus Bor-Verbindung (B), einem Salz der
Essigsäure
(C) und einer Verbindung der Phosphorsäure (D) behandelt wird. Diese Behandlung
mit besagter wässriger
Lösung
der genannten Verbindungen wird im folgenden näher erläutert.
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Im
Zuge der besagten Behandlung ist es erforderlich, den Wassergehalt
des EVOH im Bereich von 20 bis 80 Gew.-% (Bevorzugt 30 bis 70 gew.-%,
insbesondere 35 bis 65 Gew.-%) einzustellen. Liegt der Wassergehalt
des EVOH unter 20 Gew.-%, können
bei der Schmelz-Verformung des erhaltenen EVOH-Granulates kleine
Fisch-Augen in großer
Zahl entstehen. Liegt hingegen der Wassergehalt des EVOH oberhalb
von 80 Gew.-%, können
die EVOH-Pellets im nachfolgenden Trocknungs-Schritt zusammenbacken.
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Es
ist bevorzugt, dass die EVOH-Pellets als poröser Niederschlag entstehen.
Besagter Niederschlag besitzt eine innere Porenstruktur mit Porendurchmesser
von 0,1 bis 10 μm
wobei die Poren gleichmäßig verteilt anfallen.
Ein solcher Niederschlag kann erzeugt werden unter anderem durch
Anpassung der Konzentration der EVOH-Lösung (10 bis 55 Gew.-%), der
Temperatur (30°C
bis 80°C),
dem Lösungsmittel
(Alkohol/Wasser-Mischungsverhältnis bezogen
auf die Gewichtsanteile = 90/10 bis 30/70), der Temperatur des Koagulierungsbades
(–10°C bis 40°C) und der
Verweilzeit im Bad (10 Sekunden bis 60 Minuten), während der
Extrusion der EVOH-Lösung.
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Als
besagte Borverbindung (B) werden genannt Bor-Säure und deren Metallsalze,
beispielsweise Kalziumborate, Kobaltborate, Zinkborate (wie z. B.
Zinktetraborat, Zinkmetaborat), Kaliumaluminiumborate, Ammoniumborate
(wie z. B. Ammoniummetaborat, Ammoniumtetraborat, Ammoniumpentaborat,
Ammoniumoctaborat), Cadmiumborate (wie z. B. Cadmiumorthoborat,
Cadmiumtetraborat), Kaliumborate (wie z. B. Kaliummetaborat, Kaliumtetraborat,
Kaliumpentaborat, Kaliumhexaborat, Kaliumoctaborat), Silberborate
(wie z. B. Silbermetaborat, Silbertetraborat), Kupferborate (wie
z. B. Kupferborat, Kupfermetaborat, Kupfertetraborat), Natriumborate
(wie z. B. Natriummetaborat, Natriumdiborat, Natriumtetraborat,
Natriumpentaborat, Natriumhexaborat, Natriumoctaborat), Bleiborat
(wie z. B. Bleimetaborat, Bleihexaborat), Nickelborate (wie z. B.
Nickelorthoborat, Nickeldiborat, Nickeltetraborat, Nickeloctaborat),
Bariumborate (wie z. B. Bariumorthoborat, Bariummetaborat, Bariumdiborat,
Bariumtetraborat), Wismutborate, Magnesiumborate (wie z. B. Magnesiumorthoborat,
Magnesiumdiborat, Magnesiummetaborat, Trimagnesiumtetraborat, Pentamagnesiumtetraborat), Mangan-borate
(wie z. B. Mangan-borat, Mangan-metaborat, Mangan-tetraborat), Lithiumborate
(wie z. B. Lithiummetaborat, Lithiumtetraborat, Lithiumpentaborat),
und so weiter wie auch weiterhin Borat-Mineralien wie beispielsweise
Borax, Kernit, Inyoit, Kotoit, Suanit and Szaibelyit. Unter den
genannten sind vor allem Borax, Borsäure und Natriumborate (wie
z. B. Natriummetaborat, Natriumdiborat, Natriumtetraborat, Natriumpentaborat,
Natriumhexaborat, Natriumoctaborat) geeignet.
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Als
Essigsäure-Salz
(C), werden unter anderen genannt Natriumacetat, Kaliumacetat, Kalziumacetat, Magnesiumacetat,
Zinkacetat, Bariumacetat, Manganacetat. Von den genannten Verbindungen
sind Natriumacetat, Kaliumacetat, Kalziumacetat und Magnesiumacetat
besonders geeignet.
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Als
Phosphorsäure-Verbindung
(D), werden unter anderen genannt Natriumdihydrogenphosphat, Dinatriumhydrogenphosphat,
Kaliumdihydrogenphosphat, Dikaliumhydrogenphosphat, Trikaliumphosphat,
Kalziummonohydrogenphosphat, Kalziumdihydrogenphosphat, Trikalziumphosphat,
Magnesiumphosphat, Magnesiumhydrogenphosphat, Magnesiumdihydrogenphosphat,
Zinkhydrogenphosphat, Bariumhydrogenphosphat, Manganhydrogenphosphat
und so weiter. Unter den genannten sind vor allem Natriumdihydrogenphosphat,
Kaliumdihydrogenphosphat, Kalziumdihydrogenphosphat und Magnesiumdihydrogenphosphat
geeignet.
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Die
EVOH-Pellets werden, nachdem, wie bereits oben beschrieben, der
Wassergehalt auf 20–80 Gew.-%
eingestellt wurde, mit einer wässrigen
Lösung
der oben genannten Verbindung in Kontakt gebracht. Bei dieser Gelegenheit
ist es vorteilhaft die Konzentration jeder einzelnen Verbindung
in der wässrigen
Lösung wie
folgt einzustellen:
-
Im
Falle der Verwendung einer wässrigen
Lösung
einer Bor-Verbindung (B), sollte der Gehalt der besagten Bor-Verbindung
(B) in der wässrigen
Lösung
0,001 bis 0,5 Gewichtsteile betragen (bevorzugt 0,001 bis 0,3 Gewichtsteile,
insbesondere 0,002 bis 0,2 Gewichtsteile) pro 100 Gewichtsteile
der Gesamtsumme an Wasser enthalten in den EVOH-Pellets und dem
Wasser enthalten in der wässrigen
Lösung
der Bor-Verbindung, wobei die besagte Gesamtsumme an Wasser als
100 Gewichtsteile angesetzt wird. Falls der Gehalt der besagten
Bor-Verbindung (B) in besagter wässriger
Lösung
unterhalb von 0,001 Gewichtsteilen liegt, ist es schwer eine vorteilhafte
Konzentration der Bor-Verbindung (B) in den EVOH-Pellets zu erzielen.
Falls im Gegensatz hierzu der Gehalt der besagten Bor-Verbindung
(B) in besagter wässriger
Lösung
0,5 Gewichtsteile übersteigt,
können
aus der Polymer-Mischung
hergestellte Formteile eine große
Anzahl kleinerer sog. Fischaugen haben und die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung wäre
nicht gelöst.
Weiterhin kann die wässrige
Lösung
der Bor-Verbindung (B) Methanol, Ethanol, Propanol, Methylacetat,
Ethylacetat oder ähnliche
in einer Menge von 0,001 bis 0,1 Gew.-% enthalten.
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Im
Falle der Verwendung einer wässrigen
Lösung
eines Essigsäure-Salzes
(C), sollte der Gehalt des besagten Essigsäure-Salzes (C) in der wässrigen
Lösung
0,001 bis 0,5 Gewichtsteile betragen (bevorzugt 0,005 bis 0,4 Gewichtsteile,
insbesondere 0,01 bis 0,3 Gewichtsteile) pro 100 Gewichtsteile der
Gesamtsumme an Wasser enthalten in den EVOH-Pellets und dem Wasser
enthalten in der wässrigen
Lösung
des Essigsäure-Salzes
(C), wobei die besagte Gesamtsumme an Wasser als 100 Gewichtsteile
angesetzt wird. Falls der Gehalt des besagten Essigsäure-Salzes
(C) in besagter wässriger
Lösung
unterhalb von 0,001 Gewichtsteilen liegt, ist es schwer eine vorteilhafte
Konzentration des Essigsäure-Salzes
(C) in den EVOH-Pellets zu erzielen. Falls im Gegensatz hierzu der
Gehalt des besagten Essigsäure-Salzes
(C) in besagter wässriger
Lösung
0,5 Gewichtsteile übersteigt,
können
aus der Polymer-Mischung hergestellte Formteile eine große Anzahl
kleinerer sog. Fischaugen haben und die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung wäre
nicht gelöst.
Weiterhin kann die wässrige
Lösung
des Essigsäure-Salzes
(C) Methanol, Ethanol, Propanol, Methylacetat, Ethylacetat oder ähnliche
in einer Menge von 0,001 bis 0,1 Gew.-% enthalten.
-
Im
Falle der Verwendung einer wässrigen
Lösung
einer Phosphorsäure-Verbindung (D), sollte
der Gehalt der besagten Phosphorsäure-Verbindung (D) in der wässrigen
Lösung
0,0001 bis 0,5 Gewichtsteile betragen (bevorzugt 0,0005 bis 0,3
Gewichtsteile, insbesondere 0,001 bis 0,1 Gewichtsteile) pro 100
Gewichtsteile der Gesamtsumme an Wasser enthalten in den EVOH-Pellets und dem Wasser
enthalten in der wässrigen
Lösung
der Phosphorsäure-Verbindung
(D), wobei die besagte Gesamtsumme an Wasser als 100 Gewichtsteile angesetzt
wird. Falls der Gehalt der besagten Phosphorsäure-Verbindung (D) in besagter
wässriger
Lösung unterhalb
von 0,001 Gewichtsteilen liegt, ist es schwer eine vorteilhafte
Konzentration der Phosphorsäure-Verbindung
(D) in den EVOH-Pellets zu erzielen. Falls im Gegensatz hierzu der
Gehalt der besagten Phosphorsäure-Verbindung
(D) in besagter wässriger
Lösung
0,5 Gewichtsteile übersteigt,
können
aus der Polymer-Mischung hergestellte Formteile eine große Anzahl
kleinerer sog. Fischaugen haben und die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung wäre
nicht gelöst.
Weiterhin kann die wässrige
Lösung
der Phosphorsäure-Verbindung
(D) Methanol, Ethanol, Propanol, Methylacetat, Ethylacetat oder ähnliche
in einer Menge von 0,001 bis 0,1 Gew.-% enthalten.
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Im
Zuge des oben beschriebenen Behandlung der EVOH-Pellets werden EVOH-Pellets
mit einem Gehalt an Bor-Verbindung (B), falls eine solche eingesetzt
wird, von 0,001 bis 1 Gewichtsteilen (bevorzugt 0,001 bis 0,5 Gewichtsteilen,
insbesondere 0,002 bis 0,2 Gewichtsteilen) bezogen auf elementares
Bor, einem Gehalt an Essigsäure-Salze
(C), falls ein solches eingesetzt wird, von 0,001 bis 0,05 Gewichtsteilen
(bevorzugt 0,001 5 bis 0,04 Gewichtsteilen, insbesondere 0,002 bis
0,03 Gewichtsteilen) bezogen auf elementares Metall, und/oder an
Phosphorsäure-Verbindung
(D), falls eine solche eingesetzt wird, von 0,0005 bis 0,1 Gewichtsteilen
(bevorzugt 0,001 bis 0,05 Gewichtsteilen, insbesondere 0,002 bis
0,03 Gewichtsteilen) bezogen auf das Phosphat-Radikal, pro 100 Gewichtsteile
an EVOH in den EVOH-Pellets. Falls die tatsächlichen Gehalte an besagten
Verbindungen in den EVOH-Pellets unterhalb der entsprechenden oben
genannten Bereiche liegen, haben die erhaltenen EVOH-Pellets eine
tendenziell schlechtere Formbarkeit und falls die tatsächlichen
Gehalte an besagten Verbindungen in den EVOH-Pellets oberhalb der
entsprechenden oben genannten Bereiche liegen, haben die aus den
EVOH-Pellets hergestellten Formkörper
ein tendenziell schlechteres äußeres Erscheinungsbild.
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Der
Gehalt der oben genannten Bor-Verbindung (B), des Essigsäure-Salzes
(C) oder der Phosphorsäure-Verbindung
(D) kann während
der oben beschriebenen Behandlung angepasst werden beispielsweise durch
Kontrolle der Konzentration der entsprechenden wässrigen Lösung der oben genannten Bor-Verbindung (B),
des Essigsäure-Salzes
(C) oder der Phosphorsäure-Verbindung
(D), dem Wassergehalt der EVOH-Pellets, der Kontaktzeit, Temperatur,
und/oder dem Wirkgrad des Rührens.
Die Art und Weise der soeben beschriebenen Behandlung ist nicht
kritisch für
die vorliegende Erfindung.
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Die
so mit den wässrigen
Lösungen
von (B) bis (D) behandelten EVOH-Pellets werden dann einem Trocknungsschritt
unterzogen um Produkt-Pellets zu erhalten.
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Wie
oben bereits beschrieben ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung
auch möglich
die EVOH-Pellets einem Trocknungs-Prozess zu unterwerfen ohne die
Pellets vorher mit den besagten wässrigen Lösungen zu behandeln.
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Es
ist vorteilhaft wenn die dem Trocknungs-Prozess zu unterwerfenden
EVOH-Pellets auf
einen Wassergehalt von 20 bis 80 Gew.-% (insbesondere 30 bis 70
Gew.-%) eingestellt werden. Der Grund hierfür ist, dass falls der Wassergehalt
unterhalb von 20 Gew.-% liegt, die Schmelz-Formbarkeit tendenziell
schlechter wird und and, falls der Wassergehalt oberhalb von 80
Gew.-% liegt, die Pellets während
der Trocknung zusammenbacken können.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Trocknungs- Methoden eingesetzt
werden um die Trocknung zu bewerkstelligen. Es ist jedoch besonders
bevorzugt, die Trocknung in zwei Schritten durchzuführen und
Wirbelschicht-Trocknung mit Stationärer Trocknung zu kombinieren,
nämlich
die Wirbelschicht-Trocknung gefolgt von einer Stationärer Trocknung
durchzuführen
oder aber die Stationärer
Trocknung gefolgt von einer Wirbelschicht-Trocknung durchzuführen.
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In
der Folge ist ein solcher Trocknungs-Prozess beschrieben.
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Unter "Wirbelschicht-Trocknung" wird im Rahmen der
vorliegenden Erfindung verstanden dass die EVOH-Pellets unter erheblichem
Rühren,
mechanischer Durchmischung oder Durchmischung unter Verwendung von
heißer
Luft getrocknet werden. Als Beispiel für geeignete Trocknungs-Geräte für Wirbelschicht-Trocknung
werden gerührte
zylindrische Kanal-Trockner, zylindrische Trockner, Dreh-Trommel-Trockner,
Wirbelschicht-Trockner, Vibrations-Wirbelschicht-Trockner und konische
Dreh-Trommel-Trockner an dieser Stelle genannt.
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Unter "stationärer Trocknung" wird im Rahmen der
vorliegenden Erfindung verstanden dass die EVOH-Pellets ohne Rühren, Durchmischung
oder anderer dynamischer Kraft-Einwirkung getrocknet werden. Als
Beispiel für
geeignete Trocknungs-Geräte
für stationäre Trocknung
werden Trockner ohne Material-Transport
wie Trockner mit Trocken-Blechen für diskontinuierlich Trocknung
und Trockner mit Material-Transport wie Band-Trockner, Tunnel-Trockner,
Vertikal-Trockner und Silo-Trockner, bzw. Turm-Trockner an dieser
Stelle genannt.
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Wie
bereits oben erwähnt,
kann der Wirbelschicht-Trocknung eine stationäre Trocknung folgen oder auch
umgekehrt. Somit kann der Wirbelschicht-Trocknung als Primär-Trocknung, eine stationäre Trocknung als
Sekundär-Trocknung folgen
oder aber einer stationären
Trocknung als Primär-Trocknung
kann eine Wirbelschicht-Trocknung als Sekundär-Trocknung folgen. Jedoch
ist die erstere Kombination im allgemeinen bevorzugt.
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Im
folgenden wird die erstere Kombination aus Wirbelschicht-Trocknung
als Primär-Trocknung
und stationärer
Trocknung als Sekundär-Trocknung
näher beschrieben.
Es wird jedoch betont, dass diese Beschreibung nicht limitierend
bezüglich
der Abfolge der einzelnen Trocknungs-Schritte verstanden werden
darf, sondern dass die letztere oben beschriebene Kombination an
Stelle der ersteren oben beschriebenen Kombination gewählt werden
kann.
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Luft
oder ein inertes Gas (z. B. Stickstoff-Gas, Helium-Gas, Argon-Gas)
wird als Heiz-Gas in dem primären
Wirbelschicht-Trocknungs-Schritt eingesetzt. Geeigneterweise ist
die Temperatur des Heiz-Gases nicht höher als 95°C, bevorzugt 90°C bis 40°C, insbesondere
90°C bis
55°C. die
Temperatur des Heiz-Gases höher als
95°C ist,
können
die EVOH-Pellets zusammenbacken.
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Unter
den oben beschriebenen Bedingungen ist eine Strömungsgeschwindigkeit des Heiz-Gases durch
den Trockner von 0.7 bis 10 m/sek. geeignet, bevorzugt 0,7 bis 5
m/sek., insbesondere 1 bis 3 m/sek. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit
unterhalb von 0,7 m/sek. neigen die EVOH-Pellets zum Verbacken.
Bei einer Strömungsgeschwindigkeit
oberhalb von 10 m/sek. neigen die EVOH-Pellets zum Abschuppen.
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Insbesondere
in dem Fall, dass wenigstens eine Verbindung der Gruppe Bor-Verbindung (B), Essigsäure-Salz
(C) oder Phosphorsäure-Verbindung
(D) zu den EVOH-Pellets zugegeben wurde, ist es bevorzugt, die Strömungsgeschwindigkeit
des Heiz-Gases welches über
die Pellet-Oberfläche streicht
im primären
Trocknungs-Schritt von 1 bis 10 m/sek. zu wählen und die Strömungsgeschwindigkeit
des Heiz-Gases im weiter unten beschriebenen sekundären Trocknungs-Schritt
geringer als 1 m/sek. zu wählen
und/oder im primären Schritt
eine durchschnittliche Trocknungs-Rate, welche weiter unten mittels
der Formel (1) definiert wird, von 5 bis 500 Gewichtsteile/h zu
wählen
und im sekundären
Trocknungs-Schritt eine durchschnittliche Trocknungs-Rate gemäß Formel
(1) von 0,1 bis 5 Gewichtsteile/h zu wählen.
Formel (1): durchschnittliche
Trocknungs-Rate = (Wassergehalt vor Trocknung – Wassergehalt nach Trocknung)/Trocknungs-Zeit
(h),
wobei Wassergehalt auf den Wassergehalt in Gewichtsteilen
relativ zu 100 Gewichtsteilen EVOH bezogen ist.
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Ausdrücklich ist
es bevorzugt wenn die Strömungsgeschwindigkeit
des Heiz-Gases welches über die Pellet-Oberfläche streicht
im primären
Trocknungs-Schritt
von 1 bis 10 m/sek. eingestellt wird, wie bereits weiter oben beschrieben,
insbesondere 1 bis 5 m/Sek., ganz besonders 1 bis 3 m/Sek. Um diese
Strömungsgeschwindigkeit
einzustellen, kann einerseits die Strömungsgeschwindigkeit des Heiz-Gases
gemäß den oben beschriebenen
Bedingungen geregelt werden und/oder andererseits die Förder-Geschwindigkeit der EVOH-Pellets
entsprechend den Vorgaben geregelt werden.
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In
obigem Trocknungs-Schritt ist es weiterhin bevorzugt dass die durchschnittliche
Trocknungs-Rate von 5 bis 500 Gewichtsteile/h beträgt, besonders
bevorzugt 10 bis 300 Gewichtsteile/h. Falls besagte durchschnittliche
Trocknungs-Rate geringer als 5 Gewichtsteile/h beträgt kann
es zum Zusammenbacken der EVOH-Pellets während der Trocknung kommen.
Falls im Gegensatz hierzu besagte durchschnittliche Trocknungs-Rate 500 Gewichtsteile/h übersteigt
können
die erhaltenen EVOH-Pellets bei der Schmelz-Verformung eine große Anzahl
an sog. Fischaugen erzeugen.
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Die
Trocknungs-Zeit im Rahmen der Wirbelschicht-Trocknung kann nicht
detailliert festgelegt werden da sie von der Menge des zu trocknenden
EVOH-Granulates abhängt.
Jedoch ist im allgemeinen von eine Trocknungs-Zeit von 5 Minuten bis 36 Stunden auszugehen,
insbesondere 10 Minuten bis 24 Stunden.
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Die
oben beschriebene Wirbelschicht-Trocknung wird durchgeführt bis
zu einem Rest-Wassergehalt der EVOH-Pellets von 5 bis 60 Gew.-%
(bevorzugt 10 bis 55 Gew.-%), welcher um 5 Gew.-% (bevorzugt 10 bis
45 Gew.-%) unterhalb des Ausgangswassergehaltes vor Wirbelschicht-Trocknung
liegt. Falls der besagte Rest-Wassergehalt weniger als 5 Gew.-%
beträgt
neigt der Produktaustrag aus dem nachfolgend beschriebenen stationären Trocknungsschritt
in den Schmelz-Verformungsschritt zu Schwankungen. Falls im Gegensatz hierzu
der besagte Rest-Wassergehalt mehr als 60 Gew.-% beträgt neigen
die Pellets während
des stationären Trocknungsschrittes
zu Verbackungen und wenn die Produkt-Pellets dann nach dem stationären Trocknungsschritt
schmelz-verformt werden zur Ausbildung von sog. Fischaugen. Insbesondere
wenn die Produkt-Pellets eine Bor-Verbindung (B), eine Essigsäure-Salz
(C) oder eine Phosphorsäure-Verbindung
(D) enthalten zeigt sich eine in diesem Falle eine erhöhte Neigung
zur Bildung von sog. Fischaugen mit kleinerem Durchmesser. Falls
die Erniedrigung des RestWassergehaltes weniger als 5 Gew.-% bezogen
auf den AusgangsWassergehalt vor Wirbelschicht-Trocknung beträgt, bilden
sich die sog. Fischaugen mit kleinerem Durchmesser in großer Zahl.
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Nach
der oben beschriebenen Wirbelschicht-Trocknung wird eine stationäre Trocknung
als ein sekundärer
Trocknungs-Schritt durchgeführt.
Das in der stationären
Trocknung eingesetzte Heiz-Gas ist ein inertes Gas (z. B. Stickstoff-Gas,
Helium-Gas, Argon-Gas). Die Temperatur des Heiz-Gases ist bevorzugt
nicht geringer als 75°C,
insbesondere 85°C
bis 150°C.
Falls besagte Temperatur unterhalb von 75°C liegt wird die Trockenzeit
extrem lang, was unökonomisch
ist.
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In
dieser Verfahrensstufe ist die Strömungsgeschwindigkeit des durch
den Trockner strömenden
Gases bevorzugt nicht mehr als 1 m/Sek., insbesondere 0,01 bis 0,5
m/Sek. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit größer als
1 m/Sek. ist, wird es schwer die EVOH-Pellets in einem stationären Zustand
zu halten.
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Die
Trockenzeit im stationären
Trocknungsschritt kann nicht spezifiziert werden da die Trockenzeit
abhängig
von der Menge an zu behandelnden EVOH-Pellets ist. Jedoch liegt
besagte Trockenzeit im allgemeinen zwischen 10 Minuten bis 72 Stunden,
bevorzugt 1 bis 48 Stunden.
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Die
durchschnittliche Trocknungs-Rate in diesem sekundären Trocknungs-Schritt beträgt bevorzugt 0,1
bis 5 Gewichtsteile/Stunde, insbesondere 0,3 bis 3 Gewichtsteile/Stunde.
Falls diese Rate kleiner als 0,1 Gewichtsteile/Stunde ist, kann
es zum Zusammenbacken der Pellets kommen und die benötigte Trockenzeit wird
lang. Falls im Gegensatz hierzu besagte Trocknungs-Rate größer als
5 Gewichtsteile/Stunde ist, kommt es wahrscheinlich zur Bildung
kleinerer sog. Fischaugen wenn die so erhaltenen EVOH-Pellets in
einem Schmelz-Formverfahren eingesetzt werden.
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Es
wird bevorzugt, im Rahmen des oben genannten sekundären Trocknungs-Schrittes (stationärer Trocknungsschritt)
den Wassergehalt der EVOH-Pellets auf 2 Gew.-% oder weniger abzusenken,
besonders bevorzugt auf 0,001 bis 2 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt
0,01 bis 1 Gew.-%.
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Falls
dieser Wassergehalt geringer als 0,001 Gew.-% liegt, neigt die Langzeit-Verformbarkeit
dazu abzusinken und wenn der Wassergehalt oberhalb von 2 Gew.-%
liegt, steigt die Gefahr, dass sich in den Formkörpern Blasen bilden.
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Im
beschriebenen Verfahren können
EVOH-Granulate mit unter anderem ausgezeichneter Wärme-Stabilität und guter
Langzeit-Verformbarkeit. Den so erhaltenen EVOH-Granulate können bei
Bedarf Additive wie beispielsweise Weichmacher, Thermo-Stabilisatoren,
UV-absorber, Antioxidantien, Farbstoffe, Bakterizide, Füllstoffe
und andere Harze enthalten. Insbesondere können hinzugefügt werden
Hydrotalcit-Verbindungen, gehinderte Phenole, Thermo-Stabilisatoren
aus der Gruppe der gehinderten Amine sowie als Agentien zur Verhinderung
von Gelbildung aus der Gruppe von Salzen von längerkettigen aliphatischen
Carbonsäuren.
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Wie
bereits erwähnt,
kann das EVOH eine Mischung aus zwei oder mehreren EVOH-Spezies
sein. Im Falle der Verwendung eines Blends aus verschiedenen EVOH-Spezies
in welchen der Ethylengehalt um nicht weniger als 5 Mol-% und/oder
der Verseifungsgrad um nicht weniger als 1 Mol-% differiert, kann
die Nachbehandlungs-Verarbeitbarkeit, beispielsweise die Reckbarkeit
bei hohen Reck-Kräften,
die Vakuum-Verformbarkeit oder die Tiefziehfähigkeit unter Erhaltung der
Gas-Barriere-Eigenschaften weiter verbessert werden.
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Die
so erhaltenen EVOH-Granulate sind weit verbreitet auf dem Gebiet
des Formkörper-Herstellung. Sie
werden zu umgeschmolzenen Granulaten, Filmen, Platten, Behältern, Fasern,
Stangen, Rohren und anderen durch Schmelz-Verformung herstellbare
Formkörper.
Aus den Formkörpern
hergestelltes Granulat (z. B. aus recycelten Abfällen) oder umgeschmolzene Granulate
kann ebenfalls ein weiteres Mal in den Schmelz-Verformungs-Prozess eingesetzt
werden.
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Als
Schmelz-Verformungs-Prozesse werden häufig Extrusions-Verfahren (z.
B. T-Düsen Extrusion, Expansions-Extrusion,
Blas-Extrusion, Schmelz-Spinn-Prozesse und Form-Extrusion) oder
Spritzguss-Verfahren eingesetzt. Die Temperatur im Schmelz-Verformungs-Prozess
liegt meistens im Bereich von 150°C
bis 300°C.
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Die
so erhaltenen EVOH-Granulate sind auch weit verbreitet auf dem Gebiet
der Laminate. Insbesondere werden sie bei Struktur-Laminaten mit
wenigstens einer Schicht eines thermoplastischen Kunststoffes als EVOH-Deckschicht eingesetzt.
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Bei
der Herstellung dieser Laminate werden eine oder beide Seiten einer
EVOH-Schicht mit einem oder mehreren anderen Substraten bedeckt.
Als Laminierungsmethode wird an dieser Stelle als Beispiel eine Methode
umfassend die Schmelzextrusion eines thermoplastischen Kunststoffes
auf einem EVOH-Film oder einer EVOH-Platte und im Gegensatz hierzu
eine Methode umfassend die Schmelzextrusion von EVOH auf einem Substrat
aus beispielsweise thermoplastischem Kunststoff genannt. Weiterhin
wird genannt die Co-Extrusion von EVOH mit einem oder mehreren anderen
thermoplastischen Kunststoffen und eine Trocken-Laminierungs-Methode
bei der ein EVOH-Film oder eine EVOH-Platte die gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wurde mit einem Film oder ein Platte eines
anderen Substrat-Materials unter Verwendung eines bekannten Klebstoffes,
wie beispielsweise einer organischen Titan-Verbindung, einer Isocyanat-Verbindung, einem
Polyester oder Polyurethan-Compound, verklebt wird.
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Als
Gegenstück
in der Co-Extrusion mit einem Kunststoff werden an dieser Stelle
beispielsweise genannt Olefin Homopolymere und Co-polymere wie beispielsweise
lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen niedriger
Dichte (LDPE), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen
hoher Dichte (HDPE), Ethylenvinylacetat-Copolymere, Ionomere, Ethylenpropylen-Copolymere,
Ethylenacrylatester-Copolymere, Polypropylen, Propylen-alpha-olefin
(alpha-Olefin enthaltend 4 bis 20 Kohlenstoffatome)-Copolymere, Polybuten
und Polypenten, oder Polyolefin-Kunststoffe im weiteren Sinne wie
beispielsweise Olefin-Homopolymere und Copolymere welche durch Pfropfung
mit einer ungesättigeten
Carbonsäure
oder einem entsprechenden Ester modifiziert sind. Weiterhin werden
genannt Polyester, Polyamide, co-polymerisierte Polyamide, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Acryl-Harze, Polystyrol, Vinylester-Harze,
Polyesterelastomere, Polyurethanelastomere, chloriertes Polyethylen,
chloriertes Polypropylen und so weiter. EVOH ist ebenfalls geeignet zu
Co-Extrusion. Unter den oben genannten Polymeren sind Polypropylen,
Polyamid, Polyethylen, Ethylenvinylacetat-Copolymere, Polystyrol
und Polyester angesichts der Filmform-Eigenschaften in der Co-Extrusion, Verträglichkeiten
der physikalischen Eigenschaften der Filme (vor allem der Widerstandkraft
der Filme) und weiterer Faktoren, geeignet.
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Weiterhin
können
in Fällen,
in denen ein Film oder eine Platte oder ein anderer Formkörper aus
dem erfindungsgemäßen EVOH-Granulat
hergestellt worden ist und dann einem Extrusions-Laminierverfahren
unterworfen wird bei dem eine Beschichtung mit einem anderen Substrat-Material
erfolgt oder aber besagter Film, Platte oder anderer Formkörper mit
einem Film oder einer Platte mit einem anderen Substrat-Material schichtverklebt
wird unter Verwendung eines Klebstoffes, nicht nur die genannten
thermoplastischen Kunststoffe eingesetzt werden sondern auch andere
willkürlich
ausgewählte
Schicht-Materialien (z. B. Papier, Metallfolien, uniaxial oder biaxial
orientierte Plastikfilme oder -platten, gewebte Stoffe, nicht-gewebte
Stoffe, metallische Baumwoll-artige Materialien, hölzerne Materialien)
zur Verwendung kommen. Wenn eine EVOH-Schicht durch den Buchstaben
a bezeichnet wird (a1, a2, ...) und ein weiteres Substrat, zum Beispiel eine
thermoplastische Kunststoffschicht, durch den Buchstaben b bezeichnet
wird (b1, b2, ...), kann der Schicht-Ausbau des Laminates, im Falle
eines Filmes, Platte oder Flaschen-artigen Gegenstandes nicht nur die
Zwei-Schicht-Struktur a/b aufweisen, sondern auch jede willkürliche Kombination
wie beispielsweise b/a/b, a/b/a, a1/a2/b, a/b1/b2, b2/b1/a/b1/b2
und so weiter. Wenn das Laminat Filament-artig aufgebaut ist, ist
der a/b bi-metallische Aufbau, der Kern (a)-Hülle (b) Aufbau, der Kern (b)-Hülle (a)
Aufbau, oder aber der exzentrische Kern-Hülle Aufbau oder auch jede andere
willkürlich
ausgewählte
Kombination möglich.
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Das
oben beschriebene Material kann direkt eingesetzt werden. Es ist
jedoch vorteilhaft das Laminat einer weiteren Reckung zu unterziehen
um die physikalischen Eigenschaften des Laminates zu verbessern. Die
Reckung kann uniaxial oder biaxial sein und ein möglichst
hoher Reckungsgrad ist vorteilhaft für die physikalischen Eigenschaften,
und orientierte Filme, orientierte Platten, gereckte Flaschen und ähnliche
können erhalten
werden ohne dass während
des Reckschrittes die Bildung sog. Pinholes, Risse, ungleicher Reckung, Delaminierung
oder ähnlichem
erfolgt.
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Mit
Hinblick auf die Reckmethode kann eine passende Methode aus den
bekannten Rollen-Reckmethoden, Reckung auf einer Rahmenspannmaschine,
Röhren-Reckmethoden,
Blas-Reckmethoden und ähnliche
gewählt
werden, genauso wie aus dem Bereich Tief-Zug-Formgebung und Vakuum-Formgebungsmethoden
welche einen hohen Reckgrad liefern. Im Falle einer biaxialen Reckung
kann entweder simultan bi-axial gereckt werden oder aber auch sequentiell
bi-axial gereckt werden. Die Reck-Temperatur wird im Bereich von 80°C bis 170°C, bevorzugt
100°C bis
160°C gewählt werden.
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Nach
Beendigung der Reckung wird üblicherweise
thermisch fixiert. Die thermische Fixierung kann durch wohl bekannte
Methoden bewerkstelligt werden und der gemäß obiger Beschreibung gereckte
Film wird während
die angelegte Reckspannung noch aufrecht erhalten wird, einer thermischen
Nachbehandlung bei 80°C
bis 170°C,
bevorzugt 100°C
bis 160°C,
für 2 bis
600 Sekunden unterzogen.
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Zur
Verwendung als Hitze-Schrumpf-Verpackung von rohem Fleisch, verarbeitetem
Fleisch, Käse
und ähnlichem
wird der gereckte Film nach der Verreckung ohne thermische Fixierung
als Film-Produkt vermarktet. Nach der Verpackung des besagten rohen
Fleisches, verarbeiteten Fleisches, Käses und ähnlichem in besagtem Film wird
der Film thermisch im Rahmen einer Wärmebehandlung bei 50°C bis 130°C, bevorzugt
70°C bis 120°C für 2 bis
300 Sekunden geschrumpft um auf diese Weise eine dichte und feste
Verpackung zu erhalten.
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Das
so erhaltene Laminat kann jede willkürliche Gestalt und Form haben.
Als Beispiel werden genannt Filme, Platten, Bänder, Flaschen, Röhren, Fasern,
Form-Extrusions- Gegenstände
usw. Wenn nötig,
kann das erhaltene Laminat einer Wärme-Behandlung, einer Kälte-Behandlung,
einer Aufwickel-Behandlung,
einer Trocken-Laminierungs-Behandlung, einer Lösungs- oder Schmelz-Beschichtungs-Behandlung,
einer Taschen-Formungs-Behandlung, einer Tief-Zug-Behandlung, einer
Röhren-Formungs-Behandlung,
einer Kasten-Formungs-Behandlung, einer Spaltungs-Behandlung unterworfen
werden, bedruckt werden oder ähnlich bearbeitet
werden.
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Die
Filme, Platten, Behälter
usw. erhalten in der oben beschriebenen Weise sind besonders geeignet als
Verpackungsmaterialien für
Lebensmittel, Medikamente, Industrie-Chemikalien, Pflanzenschutz-Chemikalien
und verschiedenen anderer Materialien die es zu verpacken gilt.
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Der
beste Weg zur Ausführung
der Erfindung wird aus den Beispielen ersichtlich.
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Beispiele
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Die
folgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung.
Im folgenden sind "Teil(e)" und "%" jeweils auf das Gewicht bezogen, "MI" steht für den Schmelzindex
(g/10 Min.) bestimmt bei 210°C
unter einer Belastung mit 2.160 g.
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Beispiel 1
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Zu
100 Teilen einer 50%-igen methanolischen Lösung enthaltend ein Ethylen-vinylacetat
Copolymer mit einem Ethylen-Gehalt von 35 Mol-% wurden 150 Teile
einer methanolischen Lösung
enthaltend 0,017 Äquivalente
Natrium-hydroxid bezogen auf die in besagtem Co-Polymer vorhandenen
Vinylacetat Gruppen zugegeben. Dann wurden 60 Teile eines Methanol/Wasser
Lösungsmittelgemisches
hergestellt durch Mischen von 100 Teilen Methanol mit 50 Teilen
Wasser am azeotropen Punkt zugegeben. Die Reaktionstemperatur betrug 128°C bis 140°C und der
Druck betrug 5 kg/cm2 G. Die erhaltene EVOH-Lösung (Polymer-Gehalt: 40%)
war eine vollkommen klare und einheitliche Lösung und der Verseifungsgrad
der Vinyl acetat Komponente war 99,8 Mol-%.
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Diese
EVOH-Lösung
wurde dann in Strang-Form durch eine zylindrische Düse mit einer Öffnung von 0,4
cm, einer Länge
von 6,0 cm und einem Durchmesser von 0,3 cm mit einer Rate von 10
kg/h in ein Koagulierungsbad enthaltend 83 kg einer auf 5°C temperierten
Koagulierungslösung
aus 5% Methanol und 95% Wasser extrudiert (Gewichtsverhältnis Koagulierungsbad/EVOH-Strang:
1.000). Nach 30 Sekunden Verweilzeit in der Koagulierungslösung wurde
der Strang mittels einer Zug-Wickelmaschine welche am Ende des Bades
aufgebaut war aufgewickelt. Die Düse hatte 10 Öffnungen,
und die Anzahl der Stränge
war 10.
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Nach
der Fällung
wurde der Strang mit einem Cutter zu porösen Pellets geschnitten. Die
erhaltenen porösen
Pellets waren einheitlich in Gestalt und Form und es kamen keinerlei
verformte Pellets vor. Das Natriumacetat wurde aus dem Granulat
durch 4-maliges Waschen mit Wasser in einem auf 30°C temperierten Wasserbad
entfernt. Nach einem weiteren Waschschritt mit Essigsäure-Wasser
bei einer Temperatur von 30°C für 1 Stunde
wurde das Granulat getrocknet und somit die gewünschten Pellets (weiß, 3,8 mm
Durchmesser und 4 mm Länge)
erhalten. Im Hinblick auf den oben beschriebenen Produktions-Prozess
wurden die folgenden Parameter untersucht:
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(1) Untersuchung des Stranges
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1) Härtung (Härte)
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Der
soeben aus dem Koagulierungsbad gezogene Strang wurde mit einem
Härtetester
des Feder-Typs der Firma Shimadzu Corp. einem Härtetest gemäß JIS K 6301 unterzogen und
wie folgt kategorisiert:
O: nicht geringer als 30;
:
nicht geringer als 25 aber geringer als 30;
:
geringer als 25.
-
2) Strang-Bruch
-
Diejenige
Anzahl der 10 Stränge
die während
72 Betriebsstunden gebrochen waren wurde erfasst.
-
3) Präzision der Pellet-Größe
-
100
Pellets wurden mittels eines Greifzirkels vermessen nach Durchmesser
und Länge
und der Anteil an Pellets die Abweichung in Länge und Durchmesser von weniger
als 0,2 mm besaßen
wurde bestimmt und wie folgt kategorisiert:
:
nicht geringer als 95%;
O: nicht geringer als 80% aber geringer
als 95%;
:
nicht geringer als 60% aber geringer als 80%;
:
geringer als 60%
-
Beispiel 2
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 1 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Koagulierungslösung
so angepasst wurde dass sich ein Gewichts-Verhältnis von Koagulierungslösung/EVOH-Strang von
5.000 ergab. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 1 untersucht.
-
Beispiel 3
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 1 hergestellt mit der Abweichung
dass die Verweilzeit des Stranges in der Lösung 5 Minuten betrug und die
Menge an Koagulierungslösung
so angepasst wurde dass sich ein Gewichts-Verhältnis
von Koagulierungslösung/EVOH-Strang
von 100 ergab. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 1 untersucht.
-
Beispiel 4
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 1 hergestellt mit der Abweichung
dass die Verweilzeit des Stranges in der Lösung 20 Sekunden betrug und
die Menge an Koagulierungslösung
so angepasst wurde dass sich ein Gewichts-Verhältnis
von Koagulierungslösung/EVOH-Strang
von 1.490 ergab. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 1 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 1 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Koagulierungslösung
durch Verringerung der Koagulierungslösungs-Menge so angepasst wurde
dass sich ein Gewichts-Verhältnis von
Koagulierungslösung/EVOH-Strang
von 30 ergab. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 1 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 1 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Koagulierungslösung
durch Erhöhung
der Koagulierungslösungs-Menge
so angepasst wurde dass sich ein Gewichts-Verhältnis
von Koagulierungslösung/EVOH-Strang
von 12.000 ergab. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 1 untersucht.
-
Die
Untersuchungsergebnisse der gemäß den Beispielen
1–4 und
den Vergleichsbeispielen 1–2
hergestellten Stränge
und Pellets sind in Tabelle 1 wiedergegeben:
-
-
Beispiel 5
-
Zu
100 Teilen einer 50%-igen methanolischen Lösung enthaltend ein Ethylenvinylacetat-Copolymer mit
einem Ethylen-Gehalt von 35 Mol-% wurden 150 Teile einer methanolischen
Lösung
enthaltend 0.017 Äquivalente
Natriumhydroxid bezogen auf die in besagtem Co-Polymer vorhandenen
Vinylacetat Gruppen zugegeben und die Verseifungs-Reaktion wurde
bei 118°C
bis 130°C
unter einem Druck von 4 kg/cm2 G innerhalb von 30 Minuten durchgeführt. Die
erhaltene methanolische EVOH-Lösung
(Verseifungsgrad 99,8 Mol-%) hatte einen Polymer-Gehalt von 30%.
-
Dann
wurden 60 Teile eines Methanol/Wasser Lösungsmittelgemisches mit einem
Wassergehalt von 62,5% zu obiger methanolischer EVOH-Lösung am
azeotropen Punkt zugegeben und das Methanol bei 100°C bis 110°C unter einem
Druck von 3 kg/cm2 G solange abdestilliert, bis ein Polymer-Gehalt
von 40% in besagter EVOH-Lösung
in Methanol/Wasser eingestellt war, wobei eine vollkommen klare
und einheitliche Lösung
erhalten wurde.
-
Diese
EVOH-Lösung
wurde wie erhalten dann in Strang-Form durch eine zylindrische Düse mit einer Länge von
6,0 cm und einem Innendurchmesser von 0,3 cm mit einer Rate von
10 kg/h in ein Koagulierungsbad enthaltend eine auf 5°C temperierte
Wasser/Methanol Koagulierungslösung
(Gew.-Verhältnis: 95/5)
welche 50 ppm Essigsäure
enthielt extrudiert. Der Strang wurde mittels einer Zug-Wickelmaschine
welche am Ende des Bades aufgebaut war so aus der Koagulierungslösung gezogen
und aufgewickelt dass sich eine Verweilzeit des Stranges in der
Koagulierungslösung
von 3 Minuten ergab. Die Düse
hatte 10 Öffnungen,
und die Anzahl der Stränge
war 10.
-
Nach
der Fällung
wurde der Strang mit einem Cutter zu porösen Pellets geschnitten. Die
erhaltenen porösen
Pellets waren einheitlich in Gestalt und Form und es kamen keinerlei
verformte Pellets vor. Das Natriumacetat wurde aus dem Granulat
durch 4-maliges Waschen mit Wasser in einem auf 30°C temperierten Wasserbad
entfernt. Nach einem weiteren Waschschritt mit Essigsäure-Wasser
bei einer Temperatur von 30°C für 1 Stunde
wurde das Granulat getrocknet und somit die gewünschten Pellets (weiß, 3,8 mm
Durchmesser und 4 mm Länge)
erhalten. Im Hinblick auf den oben beschriebenen Produktions-Prozess
wurden die folgenden Parameter untersucht:
-
(1) Untersuchung des Stranges
-
1) Härtung (Härte)
-
Der
im Koagulierungsbad eingeweichte Strang wurde nach abgemessenen
Zeitintervallen aus Koagulierungsbad gezogen und die benötigte Zeit
bis zum Erreichen der Härte
30 wurde ermittelt und kategorisiert. Die Härtemessung erfolgte mit einem
Härtetester
des Feder-Typs der Firma Shimadzu Corp. gemäß JIS K 6301:
O: geringer
als 40 Sekunden;
:
geringer als 60 Sekunden aber nicht geringer als 40 Sekunden;
:
60 Sekunden oder länger.
-
2) Strang-Bruch
-
Diejenige
Anzahl der 10 Stränge
die während
120 Betriebsstunden gebrochen waren wurde erfasst.
-
3) Präzision der Pellet-Größe
-
100
Pellets wurden mittels eines Greifzirkels vermessen nach Durchmesser
und Länge
und der Anteil an Pellets die einen Durchmesser im Bereich von 3,8
mm +/–0,2
mm und eine Länge
im Bereich von 4 mm +/–0,2
mm besaßen
wurde bestimmt und wie folgt kategorisiert:
:
nicht geringer als 95%;
O: nicht geringer als 90% aber geringer
als 95%;
:
nicht geringer als 80% aber geringer als 90%;
:
geringer als 90%
-
Beispiel 6
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Essigsäure in
der Koagulierungslösung
auf 1.000 ppm eingestellt wurde. Die Pellets wurden analog zu Beispiel
5 untersucht.
-
Beispiel 7
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 hergestellt mit der Abweichung
dass Methyl-acetat als Koagulierungslösung eingesetzt wurde. Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 untersucht.
-
Beispiel 8
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 hergestellt mit der Abweichung
dass Propionsäure
anstelle von Essigsäure
eingesetzt wurde. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 5 untersucht.
-
Beispiel 9
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 hergestellt mit der Abweichung
dass 50 ppm Methyl-acetat anstelle von Essigsäure eingesetzt wurden. Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 untersucht.
-
Beispiel 10
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 9 hergestellt mit der Abweichung
dass die Zusammensetzung der Koagulierungslösung so eingestellt wurde dass
der Methylacetat-Gehalt 1.000 ppm betrug. Die Pellets wurden analog
zu Beispiel 9 untersucht.
-
Beispiel 11
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 hergestellt mit der Abweichung
dass 100 ppm Natrium-acetat anstelle von Essigsäure eingesetzt wurden. Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 untersucht.
-
Beispiel 12
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 11 hergestellt mit der Abweichung
dass die Zusammensetzung der Koagulierungslösung so eingestellt wurde dass
der Natriumacetat-Gehalt 400 ppm betrug. Die Pellets wurden analog
zu Beispiel 11 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 3
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Essigsäure in
der Koagulierungslösung
0 ppm betrug. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 5 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 4
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 5 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Essigsäure in
der Koagulierungslösung
auf 20.000 ppm eingestellt wurde. Die Pellets wurden analog zu Beispiel
5 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 5
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 9 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Methylacetat in der Koagulierungslösung 0 ppm
betrug. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 9 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 6
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 9 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Methylacetat in der Koagulierungslösung 70.000
ppm betrug. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 9 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 7
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 11 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Natriumacetat in der Koagulierungslösung 0 ppm
betrug. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 11 untersucht.
-
Vergleichsbeispiel 8
-
Die
Pellets wurden analog zu Beispiel 11 hergestellt mit der Abweichung
dass die Menge an Natriumacetat in der Koagulierungslösung 20.000
ppm betrug. Die Pellets wurden analog zu Beispiel 11 untersucht.
-
Die
Untersuchungsergebnisse der gemäß den Beispielen
5–12 und
den Vergleichsbeispielen 3–8
hergestellten Stränge
und Pellets sind in Tabelle 2 wiedergegeben. In diesen Beispielen
5–12 und
den Vergleichsbeispielen 3–8
betrug das Gewichtsverhältnis
von Koagulierungslösung/EVOH-Strang
immer 300.
-
-
Beispiel 13
-
Eine
Wasser/Methanol (Gewichtsverhältnis:
40/60) EVOH-Lösung
[Ethylen-Gehalt:
35 Mol-%; Verseifungsgrad: 99,5 Mol-%; MI: 12] (A) (60°C; EVOH-Konzentration: 45%)
wurde zwecks Fällung
in Strang-Form in ein auf 5°C temperiertes
Wasserbad extrudiert und der erhaltene EVOH-Strang mit einem Cutter
in Granulat-Form geschnitten (4 mm Durchmesser, 4 mm Länge). Das
EVOH-Granulat wurde in 30°C
warmes Wasser gegeben und nach ca. 4 Stunden Rühren wurde ein poröser Niederschlag
mit einem Wassergehalt von 50% (mit uniform verteilten Mikroporen
mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 4 μm) erhalten.
-
Dann
wurden 100 Teile des porösen
Niederschlages in 200 Teilen einer 0,08%-igen wässrigen Bor-Säure Lösung (B)
(0,064 Teile Bor-Säure
(B) pro 100 Gesamtteilen Wasser) gegeben und die Mischung wurde
bei 30°C
für 5 Stunden
gerührt,
wobei eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und der
Bor-Verbindung (B) [enthaltend 0,038 Teile der Bor-Verbindung (B),
berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung (poröse Pellets) wurde folgender
Trocknungs-Behandlung unterzogen.
-
Wirbelschicht-Trockenschritt
-
Die
oben erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 3 Stunden in einem diskontinuierlichen
Wirbelschicht-Trockner (Turm-Typ) in dem besagte Kunststoffmischung
mittels 75°C
warmem Stickstoff im fluidisierten Zustand gehalten wurde zu einer
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 20% getrocknet. Der Wassergehalt
der Kunststoffmischung vor dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
50% und folglich betrug die Differenz des Wassergehaltes vor und
nach Wirbelschicht-Trockenschritt 30%.
-
Stationärer Trockenschritt
-
Die
gemäß obigen
Wirbelschicht-Trockenschritt erhaltene Kunststoffmischung wurde
ungefähr
18 Stunden in einem diskontinuierlichem Trockner in Kistenform (Umluft-Typ)
unter Stickstoffgas bei 125°C
zu der gewünschten
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 0,3% [enthaltend 0,038
Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen
EVOH (A)] getrocknet.
-
Herstellung des Laminates
-
Die
oben erhaltene Kunststoffmischung wurde dann eingebracht in einen
Multi-Schicht-Extruder ausgestattet mit einem 5-Schicht T-Hahn Zufuhrblock
und verarbeitet zu einem Multi-Schicht-Laminat enthaltend 3 Materialarten
und 5 Schichten, nämlich
einer Polyethylen-Schicht (Mitsubishi Chemicals Novatec LD LF525H),
einer Klebeharz-Schicht (Mitsubishi Chemicals Modic AP240H), Schicht
der Kunststoffmischung/einer Klebeharz-Schicht (dito)/einer Polyethylen-Schicht
(dito) (50/10/20/10/50 (μm)
Dicke). Besagtes Multi-Schicht-Laminat wurde auf die Bildung sog.
kleinerer Fischaugen mit einem Durchmesser kleiner als 0,1 mm und
bezüglich
der Lang-Zeit Formbarkeit in folgender Weise untersucht:
-
Fischaugen
-
Der
obige Film (10 cm × 10
cm) wurde direkt nach der Formgebung durch Augenscheinnahme auf
die Bildung sog. kleinerer Fischaugen mit einem Durchmesser kleiner
als 0,1 mm untersucht und folgendermaßen bewertet.
:
0 bis 3 Fischaugen;
O: 4 bis 10 Fischaugen;
:
11 bis 50 Fischaugen;
:
51 oder mehr Fischaugen.
-
Langzeit-Formbarkeit
-
Der
obige Formgebungsprozess wurde 10 Tage lang fortgeführt und
der zuletzt erhaltenen Film wurde durch Augenscheinnahme in der
gleichen Weise wie oben beschrieben untersucht und bewertet um die
Zunahme der Anzahl der Fischaugen zu bestimmen.
O: kein Anstieg
zu bemerken;
:
geringer Anstieg zu bemerken;
:
signifikanter Anstieg zu bemerken.
-
Beispiel 14
-
Eine
Wasser/Methanol (Gewichtsverhältnis:
20/80) EVOH-Lösung
[Ethylen-Gehalt:
40 Mol-%; Verseifungsgrad: 99,0 Mol-%; MI: 6] (A) (60°C) wurde
zwecks Fällung
in Strang-Form in ein auf 5°C
temperiertes Wasserbad extrudiert und der erhaltene EVOH-Strang
mit einem Cutter in Granulat-Form geschnitten (4 mm Durchmesser,
4 mm Länge).
Das EVOH-Granulat wurde zweimal mit 30°C warmem Wasser gewaschen, dann in
ein wässriges Essigsäure-Bad
gegeben und nach ca. 2 Stunden Rühren
wurde ein poröser
Niederschlag mit einem Wassergehalt von 55% (mit uniform verteilten
Mikroporen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 5 μm) erhalten.
-
Dann
wurden 100 Teile des porösen
Niederschlages in 300 Teile einer 0,05%-igen wässrigen Borax-(Natrium-tetraborat-Decahydrat)
Lösung
(B) (0,42 Teile Borax (B) pro 100 Gesamtteilen Wasser) gegeben und
die Mischung wurde bei 30°C
für 5 Stunden
gerührt,
wobei eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und der
Bor-Verbindung (B) [enthaltend 0,032 Teile der Bor-Verbindung (B),
berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung (poröse Pellets) wurde folgender
Trocknungs-Behandlung unterzogen.
-
Wirbelschicht-Trockenschritt
-
Die
oben erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 3 Stunden in einem Wirbelschicht-Trockner (horizontaler
Multi-Kammer-Typ für
kontinuierlichen Einsatz) in dem besagte Kunststoffmischung mittels
75°C warmem
Stickstoff im fluidisierten Zustand gehalten wurde zu einer Kunststoffmischung
mit einem Wassergehalt von 20% getrocknet. Der Wassergehalt der
Kunststoffmischung vor dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug 55%
und folglich betrug die Differenz des Wassergehaltes vor und nach
Wirbelschicht-Trockenschritt 35%.
-
Stationärer Trockenschritt
-
Die
gemäß obigen
Wirbelschicht-Trockenschritt erhaltene Kunststoffmischung wurde
ungefähr
24 Stunden in einem diskontinuierlichem Trockner in Kistenform (Umluft-Typ)
unter Stickstoffgas bei 120°C
zu der gewünschten
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 0,2% [enthaltend 0,032
Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen
EVOH (A)] getrocknet.
-
Beispiel 15
-
Kunststoff-Granulat
der gewünschten
Zusammensetzung [enthaltend 0,038 Teile der Bor-Verbindung (B),
berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] wurden in einem
Verfahren analog zu dem in Beispiel 13 beschriebenen hergestellt
mit der Abweichung, dass der Trockenschritt wie folgt abgeändert wurde.
-
Stationärer Trockenschritt
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 5 Stunden in einem diskontinuierlichem
Trockner in Kistenform (Umluft-Typ) unter Stickstoffgas bei 70°C zu der
gewünschten
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 30% [enthaltend 0,032
Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH
(A)] getrocknet. Der Wassergehalt der Kunststoffmischung vor dem
stationären
Trockenschritt betrug 50% und folglich betrug die Differenz des
Wassergehaltes vor und nach stationärem Trockenschritt 20%.
-
Wirbelschicht-Trockenschritt
-
Die
gemäß obigem
stationären
Trockenschritt erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 18 Stunden
in einem diskontinuierlichem Trockner in Kistenform (Umluft-Typ)
in dem besagte Kunststoffmischung mittels 120°C warmem Stickstoff im fluidisierten
Zustand gehalten wurde zu einer Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt
von 0,2% [enthaltend 0,038 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet
auf Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] getrocknet.
-
Beispiel 16
-
Eine
Wasser/Methanol (Gewichtsverhältnis:
50/50) EVOH-Lösung
[Ethylen-Gehalt:
30 Mol-%; Verseifungsgrad: 99,6 Mol-%; MI: 12] (A) (60°C) wurde
zwecks Fällung
in Strang-Form in ein auf 5°C
temperiertes Wasserbad extrudiert und der erhaltene EVOH-Strang
nach Koagulation mit einem Cutter in Granulat-Form geschnitten (4
mm Durchmesser, 4 mm Länge).
Das EVOH-Granulat
wurde mit 30°C
warmem Wasser gewaschen, dann in ein wässriges Essigsäure-Bad
gegeben und nach ca. 2 Stunden Rühren
wurde ein poröser
Niederschlag mit einem Wassergehalt von 50% (mit uniform verteilten
Mikroporen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 4 μm) erhalten.
Dann wurden 100 Teile des porösen
Niederschlages in 250 Teile einer 0,06%-igen wässrigen Natriumdiborat-Lösung (B)
gegeben und die Mischung wurde bei 30°C für 4 Stunden gerührt, wobei
eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und der Bor-Verbindung
(B) [enthaltend 0,002 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf
Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung (poröse Pellets) wurde folgender
Trocknungs-Behandlung unterzogen.
-
Stationärer Trockenschritt
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 8 Stunden in einem diskontinuierlichem
Trockner in Kistenform (Umluft-Typ) unter Stickstoffgas bei 70°C zu der
gewünschten
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 25% getrocknet. Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung vor dem stationären Trockenschritt betrug
50% und folglich betrug die Differenz des Wassergehaltes vor und
nach stationärem
Trockenschritt 25%.
-
Wirbelschicht-Trockenschritt
-
Die
gemäß obigem
stationären
Trockenschritt erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 18 Stunden
in einem diskontinuierlichem Trockner in Kistenform (Umluft-Typ)
in dem besagte Kunststoffmischung mittels 125°C warmem Stickstoff im fluidisierten
Zustand gehalten wurde zu einer Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt
von 0,3% [enthaltend 0,02 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet
auf Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)) getrocknet.
-
Beispiel 17
-
100
Teile des gemäß Beispiel
13 erhaltenen porösen
Niederschlages wurden in 200 Teile einer 0,05%-igen wässrigen
Kalziumacetat-Lösung
(B) (0,04 Teile Kalzium-acetat (B) pro 100 Gesamtteile Wasser) gegeben
und die Mischung wurde bei 30°C
für 5 Stunden
gerührt,
wobei eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und der
Essigsäure-Salz
(B) [enthaltend 0,008 Teile des Essigsäure-Salzes (B), berechnet auf
Kalium-Basis pro
100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde der in Beispiel 13 beschriebenen
Trocknungs-Behandlung unterzogen und es wurde ein Kunststoff-Granulat
mit einem Wassergehalt von 0,3% [enthaltend 0,008 Teile des Essigsäure-Salzes
(B), berechnet auf Kalium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten.
-
Beispiel 18
-
100
Teile des gemäß Beispiel
14 erhaltenen porösen
Niederschlages wurden in 300 Teile einer 0,06%-igen wässrigen
Kaliumacetat-Lösung
(B) (0,05 Teile Kaliumacetat (B) pro 100 Gesamtteile Wasser) gegeben
und die Mischung wurde bei 30°C
für 5 Stunden
gerührt,
wobei eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und dem
Essigsäure-Salz
(B) [enthaltend 0,01 Teile des Essigsäure-Salzes (C), berechnet auf
Kalium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde der in Beispiel 14 beschriebenen
Trocknungs-Behandlung unterzogen und es wurde ein Kunststoff-Granulat
mit einem Wassergehalt von 0,2% [enthaltend 0,01 Teile des Essigsäure-Salzes
(C), berechnet auf Kalium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten.
-
Beispiel 19
-
Kunststoff-Granulat
der gewünschten
Zusammensetzung wurden in einem Verfahren analog zu dem in Beispiel
17 beschriebenen hergestellt mit der Abweichung, dass der Trockenschritt
wie folgt abgeändert
wurde.
-
Stationärer Trockenschritt
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 5 Stunden in einem diskontinuierlichem
Trockner in Kistenform (Umluft-Typ) unter Stickstoffgas bei 70°C zu der
gewünschten
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 30% getrocknet. Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung vor dem stationären Trockenschritt betrug
50% und folglich betrug die Differenz des Wassergehaltes vor und
nach stationärem
Trockenschritt 20%.
-
Wirbelschicht-Trockenschritt
-
Die
gemäß obigem
stationären
Trockenschritt erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 18 Stunden
in einem diskontinuierlichem Trockner in Kistenform (Umluft-Typ)
in dem besagte Kunststoffmischung mittels 120°C warmem Stickstoff im fluidisierten
Zustand gehalten wurde zu einer Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt
von 0,2% getrocknet.
-
Beispiel 20
-
100
Teile des gemäß Beispiel
16 erhaltenen porösen
Niederschlages wurden in 250 Teile einer 0,06%-igen wässrigen
Natriumacetat Lösung
(B) gegeben und die Mischung wurde bei 30°C für 3 Stunden gerührt, wobei
eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und dem Essigsäure-Salz
(B) [enthaltend 0,015 Teile des Essigsäure-Salzes (B), berechnet auf
Natrium-Basis pro
100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde der in Beispiel 16 beschriebenen
Trocknungs-Behandlung unterzogen und es wurde ein Kunststoff-Granulat
mit einem Wassergehalt von 0,3% [enthaltend 0,015 Teile des Essigsäure-Salzes
(B), berechnet auf Natrium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten.
-
Beispiel 21
-
100
Teile des gemäß Beispiel
16 erhaltenen porösen
Niederschlages wurden in 200 Teile einer 0,06%-igen wässrigen
Magnesiumdihydrogenphosphat-Lösung (B)
(0,048 Teile Magnesiumdihydrogenphosphat (B) pro 100 Gesamtteile
Wasser) gegeben und die Mischung wurde bei 30°C für 5 Stunden gerührt, wobei eine
Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und der Phosphorsäure-Verbindung
(B) [enthaltend 0,012 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde der in Beispiel 13 beschriebenen
Trocknungs-Behandlung unterzogen und es wurde ein Kunststoff-Granulat
mit einem Wassergehalt von 0,3% [enthaltend 0,012 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten.
-
Beispiel 22
-
100
Teile des gemäß Beispiel
14 erhaltenen porösen
Niederschlages wurden in 300 Teile einer 0,007%-igen wässrigen
Kalzium-dihydrogen-phosphat-Lösung (B)
(0,006 Teile Kalzium-dihydrogen-phosphat (B) pro 100 Gesamtteile
Wasser) gegeben und die Mischung wurde bei 30°C für 5 Stunden gerührt, wobei
eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und der Phosphorsäure-Verbindung
(B) [enthaltend 0,002 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet auf Phosphat-Radikal-Basis
pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde der in Beispiel 14 beschriebenen
Trocknungs-Behandlung unterzogen und es wurde ein Kunststoff-Granulat
mit einem Wassergehalt von 0,2% [enthaltend 0,002 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten.
-
Beispiel 23
-
Kunststoff-Granulat
der gewünschten
Zusammensetzung (enthaltend 0,011 Teile der Phosphorsäure-Verbindung
(B), berechnet auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] wurden
in einem Verfahren analog zu dem in Beispiel 21 beschriebenen hergestellt
mit der Abweichung, dass der Trockenschritt wie folgt abgeändert wurde.
-
Stationärer Trockenschritt
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 5 Stunden in einem diskontinuierlichem
Trockner in Kistenform (Umluft-Typ) unter Stickstoffgas bei 70°C zu der
gewünschten
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 30% getrocknet. Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung vor dem stationären Trockenschritt betrug
50% und folglich betrug die Differenz des Wassergehaltes vor und
nach stationärem
Trockenschritt 20%.
-
Wirbelschicht-Trockenschritt
-
Die
gemäß obigem
stationären
Trockenschritt erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 18 Stunden
in einem diskontinuierlichem Trockner in Kistenform (Umluft-Typ)
in dem besagte Kunststoffmischung mittels 120°C warmem Stickstoff im fluidisierten
Zustand gehalten wurde zu einer Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt
von 0,2% getrocknet.
-
Beispiel 24
-
Kunststoff-Granulat
der gewünschten
Zusammensetzung wurden in einem Verfahren analog zu dem in Beispiel
21 beschriebenen hergestellt mit der Abweichung, dass 0,03 Teile
Natrium-dihydrogen-phosphat anstelle von Magnesium-dihydrogen-phosphat
(B) eingesetzt wurde um Kunststoff-Granulat enthaltend 0,009 Teile der
Phosphorsäure-Verbindung
(B), berechnet auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)
vor Trocknung zu erhalten und der Trockenschritt wie folgt abgeändert wurde.
-
Stationärer Trockenschritt
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 5 Stunden in einem diskontinuierlichem
Trockner in Kistenform (Umluft-Typ) unter Stickstoffgas bei 70°C zu der
gewünschten
Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt von 30% getrocknet. Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung vor dem stationären Trockenschritt betrug
50% und folglich betrug die Differenz des Wassergehaltes vor und
nach stationärem
Trockenschritt 20%.
-
Wirbelschicht-Trockenschritt
-
Die
gemäß obigem
stationären
Trockenschritt erhaltene Kunststoffmischung wurde ungefähr 18 Stunden
in einem diskontinuierlichem Trockner in Kistenform (Umluft-Typ)
in dem besagte Kunststoffmischung mittels 120°C warmem Stickstoff im fluidisierten
Zustand gehalten wurde zu einer Kunststoffmischung mit einem Wassergehalt
von 0,2% [enthaltend 0,009 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis
pro 100 Teilen EVOH (A)] getrocknet.
-
Beispiel 25
-
100
Teile des gemäß Beispiel
16 erhaltenen porösen
Niederschlages wurden in 250 Teile einer 0,06%-igen wässrigen
Magnesium-dihydrogen-phosphat-Lösung (B)
gegeben und die Mischung wurde bei 30°C für 4 Stunden gerührt, wobei
eine Kunststoffmischung zusammengesetzt aus EVOH (A) und der Phosphorsäure-Verbindung
(B) [enthaltend 0,010 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten wurde.
-
Die
erhaltene Kunststoffmischung wurde der in Beispiel 16 beschriebenen
Trocknungs-Behandlung unterzogen und es wurde ein Kunststoff-Granulat
mit einem Wassergehalt von 0,3% [enthaltend 0,010 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 9
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 13 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Wassergehalt des porösen EVOH-Niederschlages (A)
auf 10% eingestellt und auf diese Weise ein Kunststoff-Granulat
[enthaltend 0,044 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis
pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten welches auf analoge Weise getrocknet
wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
6%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,044 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis
pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt betrug 0,1%.
-
Vergleichsbeispiel 10
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 13 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Wassergehalt des aus der Methanol/Wasser-Mischung
erhaltenen, verseiften porösen
EVOH-Niederschlages (A) auf 90% eingestellt und auf diese Weise
ein Kunststoff-Granulat [enthaltend 0,011 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet
auf Bor-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten welches auf analoge
Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
30%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,044 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis
pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 11
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 13 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Bor-Gehalt auf 0,0005 Teile pro 100 Gesamt-Teile
Wasser eingestellt und auf diese Weise ein Kunststoff-Granulat [enthaltend
0,0003 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis pro
100 Teilen EVOH (A)] erhalten welches auf analoge Weise getrocknet
wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht- Trockenschritt betrug
20%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,0005 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis
pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 12
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 13 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Bor-Gehalt auf 1 Teil pro 100 Gesamt-Teile Wasser
eingestellt und auf diese Weise ein Kunststoff-Granulat [enthaltend 0,1
Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen
EVOH (A)] erhalten welches auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
20%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,1 Teile der Bor-Verbindung (B), berechnet auf Bor-Basis pro 100 Teilen
EVOH (A)] nach dem stationären
Trockenschritt betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 13
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 17 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Wassergehalt des erhaltenen porösen EVOH-Niederschlages (A) auf 10% eingestellt
und auf diese Weise ein Kunststoff-Granulat [enthaltend 0,01 Teile des
Essigsäure-Salzes
(B), berechnet auf Kalzium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten
welches auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
6%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,01 Teile des Essigsäure-Salzes (B), berechnet auf
Kalzium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt
betrug 0,1%.
-
Vergleichsbeispiel 14
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 17 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Wassergehalt des aus der Methanol/Wasser-Mischung
erhaltenen, verseiften porösen
EVOH-Niederschlages (A) auf 90% eingestellt und auf diese Weise
ein Kunststoff-Granulat [enthaltend 0,005 Teile des Essigsäure-Salzes (B),
berechnet auf Kalzium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten, welches
auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
30%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,005 Teile des Essigsäure-Salzes (B), berechnet auf
Kalzium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt
betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 15
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 17 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Gehalt an Essigsäure-Salz (B) auf 0,0005 Teile
pro 100 Gesamt-Teile Wasser eingestellt und auf diese Weise ein Kunststoff-Granulat
[enthaltend 0,0006 Teile des Essigsäure-Salzes (B), berechnet auf
Kalzium-Basis pro
100 Teilen EVOH (A)] erhalten welches auf analoge Weise getrocknet
wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
20%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,0006 Teile des Essigsäure-Salzes (B), berechnet auf
Kalzium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt
betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 16
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 17 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Gehalt an Essigsäure-Salz (B) auf 1 Teil pro
100 Gesamt-Teile
Wasser eingestellt und auf diese Weise ein Kunststoff-Granulat [enthaltend
0,1 Teile des Essigsäure-Salzes
(B), berechnet auf Kalzium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten
welches auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
20%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,1 Teile des Essigsäure-Salzes
(B), berechnet auf Kalzium-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem
stationären
Trockenschritt betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 17
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 21 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Wassergehalt des erhaltenen porösen EVOH-Niederschlages (A) auf 10% eingestellt
und auf diese Weise ein Kunststoff-Granulat [enthaltend 0,024 Teile der
Phosphorsäure-Verbindung
(B), berechnet auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)]
erhalten welches auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
6%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,024 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt
betrug 0,1%.
-
Vergleichsbeispiel 18
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 21 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Wassergehalt des aus der Methanol/Wasser-Mischung
erhaltenen, verseiften porösen
EVOH-Niederschlages (A) auf 90% eingestellt und auf diese Weise
ein Kunststoff-Granulat [[enthaltend 0,002 Teile der Phosphorsäure-Verbindung
(B), berechnet auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)]
erhalten, welches auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
30%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,002 Teile der Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt
betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 19
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 21 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Gehalt an Phosphorsäure-Verbindung (B) auf 0,00005
Teile pro 100 Gesamt-Teile Wasser eingestellt und auf diese Weise
ein Kunststoff-Granulat [enthaltend nicht mehr als 0,00001 Teile
Phosphorsäure- Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] erhalten welches
auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
20%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend nicht mehr als 0,00001 Teile Phosphorsäure-Verbindung (B), berechnet
auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)] nach dem stationären Trockenschritt
betrug 0,3%.
-
Vergleichsbeispiel 20
-
Es
wurde analog zu dem in Beispiel 21 beschriebenen Verfahren gearbeitet
jedoch wurde der Gehalt an Phosphorsäure-Verbindung (B) auf 2 Teile
pro 100 Gesamt-Teile Wasser eingestellt und auf diese Weise ein
Kunststoff-Granulat
[enthaltend 0,25 Teile Phosphorsäure-Verbindung
(B), berechnet auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)]
erhalten welches auf analoge Weise getrocknet wurde.
-
Der
Wassergehalt der Kunststoffmischung nach dem Wirbelschicht-Trockenschritt betrug
20%, und der endgültige
Wassergehalt des Kunststoff-Granulates
[enthaltend 0,25 Teile Phosphorsäure-Verbindung
(B), berechnet auf Phosphat-Radikal-Basis pro 100 Teilen EVOH (A)]
nach dem stationären
Trockenschritt betrug 0,3%.
-
Die
Untersuchungsergebnisse der gemäß den Beispielen
13–25
und den Vergleichsbeispielen 9–20 hergestellten
Pellets sind in Tabelle 3 wiedergegeben. In diesen Beispielen 13–25 und
den Vergleichsbeispielen 9–20
betrug das Gewichtsverhältnis
von Koagulierungslösung/EVOH-Strang
immer 500.
-
-
Beispiel 26
-
Eine
auf 50°C
temperierte Wasser/Methanol (Gewichtsverhältnis: 50/50) EVOH-Lösung [Ethylen-Gehalt:
35 Mol-%; Verseifungsgrad: 99,5 Mol-%] (A) wurde zwecks Fällung in
Strang-Form in ein auf 5°C
temperiertes Wasserbad extrudiert. Nach vollständiger Koagulation wurde das
Strang-artige Material mit einem am Ende des Koagulierungsbades
angebrachten Zug-Roller aus dem Wasser-Bad gezogen und mit einem
Cutter in Pellets (1) mit 4 mm Durchmesser und 4 mm Länge geschnitten.
Das Granulat wurde in 30°C
warmes Wasser gegeben und nach ca. 4 Stunden Rühren um EVOH-Granulat (2) mit
einem Wassergehalt von 50% zu erhalten. Besagte EVOH-Granulat (2)
wurde dann in eine 0,2%-ige wässrige
Borsäure-Lösung gegeben
und nach 5 Stunden Rühren
bei 30°C
wurden Pellets (3) mit einem Wassergehalt von 50% erhalten. Der
Gehalt an Borsäure
in besagten Pellets (3) betrug 0,03 Teile (berechnet als Bor) auf
100 Teile EVOH. Besagte Pellets (3) wurden den folgenden primären und
sekundären
Trocknungs-Schritten unterworfen.
-
Primärer Trockenschritt
-
Die
oben erhaltenen Pellets wurden ungefähr 3 Stunden in einem diskontinuierlichen
Turm-Wirbelschicht-Trockner mittels 75°C warmem Stickstoff welcher über die
Oberfläche
des Pellets mit einer Geschwindigkeit von 2,0 m/s strich, zu einem
Granulat mit einem Wassergehalt von 20% getrocknet. Die Differenz
des Wassergehaltes vor und nach dem primären Trockenschritt betrug 30%.
-
Sekundärer Trockenschritt
-
Die
oben erhaltenen Pellets wurden dann ungefähr 18 Stunden in einem diskontinuierlichem
Umluft-Trockner in Kistenform (Umluft-Typ) mittels 125°C warmem
Stickstoff welcher über
die Oberfläche
des Pellets mit einer Geschwindigkeit von 0,3 m/s strich, zu einem
Granulat mit einem Wassergehalt von 0,3% getrocknet.
-
Herstellung des Laminates
-
Die
oben erhaltene Kunststoffmischung wurde dann eingebracht in einen
Multi-Schicht-Extruder ausgestattet mit einem 5-Schicht T-Hahn Zufuhrblock
und verarbeitet zu einem Multi-Schicht-Laminat enthaltend 3 Materialarten
und 5 Schichten, nämlich
einer Polyethylen-Schicht (Mitsubishi Chemicals Novatec LD LF525H),
einer Klebeharz-Schicht (Mitsubishi Chemicals Modic AP240H), Schicht
der Kunststoffmischung/einer Klebeharz-Schicht (dito)/einer Polyethylen-Schicht
(dito) (50/10/20/10/50 (μm)
Dicke). Gebildete Fischaugen in besagtem Multi-Schicht-Laminat wurden
gezählt
und nach 96 Stunden kontinuierlichem Betrieb die Fluktuation im
Drehmoment und die Veränderung
der Dicke der EVOH-Schicht bewertet. Bedingungen
während
der Extrusion
EVOH-Extruder | |
Innendurchmesser
der Schnecke | 32
mm |
L/D | 28 |
Kompressionsverhältnis der
Schnecke | 3,2 |
Temperatur
des Zylinders | C1:
200°C
C2:
220°C
C3:
220°C |
Polyethylen-Extruder | |
Innendurchmesser
der Schnecke | 65
mm |
Temperatur
des Zylinders | C1:
190°C
C2:
210°C
C3:
220°C
C4:
220°C |
Klebeharz-Extruder | |
Innendurchmesser
der Schnecke | 32
mm |
Temperatur
des Zylinders | C1:
190°C
C2:
220°C
C3:
220°C |
T-Hahn | Zufuhrblock-Typ |
Hahn
Breite | 650
mm |
Hahn-Temperatur | H:
220°C
D:
220°C |
-
Fischaugen
-
Der
obige Film (10 cm × 10
cm) wurde direkt nach der Formgebung durch Augenscheinnahme auf
die Bildung sog. kleinerer Fischaugen mit einem Durchmesser kleiner
als 0,1 mm untersucht und folgendermaßen bewertet.
:
0 bis 3 Fischaugen;
O: 4 bis 10 Fischaugen;
:
11 bis 50 Fischaugen;
:
51 oder mehr Fischaugen.
-
Drehmoment-Fluktuation
-
Während der
kontinuierlichen Film-Extrusion wurde die Fluktuation des Drehmomentes
der Schnecke des EVOH-Extruders (in Ampere) unter der Motor-Last
40 Umdrehungen der Schneck pro Minute beobachtet.
O: weniger
als 5% Schwankung;
:
nicht weniger als 5% Schwankung, aber weniger als 10%;
nicht
weniger als 10% Schwankung.
-
Veränderung der Dicke der EVOH-Schicht
-
Filme
wurden im Abstand von 1 Stunde vermessen und die Dicke der EVOH-Schicht wurde durch
Untersuchung des Querschnittes in Maschinenrichtung (MD) unter dem
Mikroskop bestimmt und die Schwankungsgrad wurde bezogen auf 20 μm als Mittelwert
bestimmt.
O: weniger als +/–5% Schwankung;
:
nicht weniger als +/–5%
Schwankung, aber weniger als 10%;
:
nicht weniger als +/–10%
Schwankung.
-
Beispiel 27
-
Pellets
(4) mit einem Wassergehalt von 22% wurde in derselben Weise wie
im primären
Trocknungs-Schritt in Beispiel 26 beschrieben erhalten, mit dem
Unterschied, dass ein Wirbelschicht-Trockner (vom Typ horizontaler
Multi-Kammer Trockner
für kontinuierlichen
Betrieb) eingesetzt wurde und der Stickstoff über die Oberfläche des
Pellets mit einer Geschwindigkeit von 2,0 m/s strich. Die Differenz
des Wassergehaltes vor und nach dem primären Trockenschritt betrug 28%.
Der sekundäre
Trocknungs-Schritt wurde in der in Beispiel 26 beschriebenen Weise
durchgeführt
und man erhielt Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3%.
-
Beispiel 28
-
Getrocknete
Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3% wurde gemäß der in
Beispiel 26 beschriebenen Methode gewonnen mit dem Unterschied,
dass im sekundären
Trocknungs-Schritt ein Rotationstrockner für den diskontinuierlichen Betrieb
verwendet wurde und der Stickstoff mit einer Temperatur von 125°C über die Oberfläche des
Pellets (4) mit einer Geschwindigkeit von 0,08 m/s strich.
-
Beispiel 29
-
EVOH-Pellets
wurden hergestellt und behandelt wie in Beispiel 26 beschrieben
mit dem Unterschied, dass eine 0,03%-ige wässrige Kalziumacetat Lösung an
Stelle der 0,2%-igen wässrigen
Borsäure-Lösung eingesetzt
wurde. Der Kalzium-acetat-Gehalt in den Pellets betrug vor der Trocknung
0,0075 Teile (berechnet als Kalzium) auf 100 Teile EVOH. Primärer und
sekundärer
Trocknungs-Schritt wurden in der selben Weise wie in Beispiel 26
beschrieben durchgeführt
und man erhielt Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3%.
-
Beispiel 30
-
EVOH-Pellets
wurden hergestellt und behandelt wie in Beispiel 26 beschrieben
mit dem Unterschied, dass eine 0,02%-ige wässrige Magnesium-dihydrogen-phosphat
Lösung
an Stelle der 0,2%-igen wässrige Borsäure-Lösung eingesetzt
wurde. Der Magnesium-dihydrogen-phosphat Gehalt in den Pellets betrug
vor der Trocknung 0,018 Teile (berechnet als Phosphat-Radikal) auf
100 Teile EVOH. Primärer
und sekundärer
Trocknungs-Schritt
wurden in der selben Weise wie in Beispiel 26 beschrieben durchgeführt und
man erhielt Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3%.
-
Beispiel 31
-
Pellets
(2) wurden hergestellt wie in Beispiel 26 beschrieben. Ohne Borsäure-Behandlung wurden
die Pellets einem primären
und sekundären
Trocknungs- Schritt
in der selben Weise wie in Beispiel 26 beschrieben unterworfen und
man erhielt Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3%.
-
Beispiel 32
-
Pellets
(2) wurden hergestellt wie in Beispiel 26 beschrieben. Besagte Pellets
(2) wurden in eine 0,2%-ige wässrige
Borsäure-Lösung gegeben
und die Mischung wurde für
5 Stunden bei 30°C
gerührt
um ein Granulat (3) mit einem Wassergehalt von 100 Teilen (bezogen
auf 100 Teile EVOH) zu erhalten. Der Borsäure-Gehalt in den Pellets betrug
0,03 Teile (berechnet als Bor) auf 100 Teile EVOH. Besagte Pellets
(3) wurden dann den folgenden primären und sekundären Trocknungs-Schritten
unterworfen um trockenen Pellets zu erhalten.
-
Primärer Trockenschritt
-
Die
Trocknung wurde für
3 Stunden in einem diskontinuierlichen Wirbelschicht-Trockner mittels
75°C warmem
Stickstoff durchgeführt
und man erhielt Granulat (4) mit einem Wassergehalt von 25 Teilen
(bezogen auf 100 Teile EVOH). In diesem Fall betrug die mittlere
Trocknungs-Rate 25 Teile pro Stunde.
-
Sekundärer Trockenschritt
-
Die
oben erhaltenen Pellets (4) wurden dann ungefähr 18 Stunden in einem diskontinuierlichem
Umluft-Trockner in Kistenform mittels 125°C warmem Stickstoff zu einem
Granulat mit einem Wassergehalt von 0,3% getrocknet. In diesem Fall
betrug die mittlere Trocknungs-Rate 1,37 Teile pro Stunde.
-
Beispiel 33
-
Getrocknete
Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3% (bezogen auf 100 Teile EVOH)
wurde gemäß der in
Beispiel 32 beschriebenen Methode gewonnen mit dem Unterschied,
dass im primären
Trocknungs-Schritt die Trocken-Temperatur auf 85°C erhöht wurde und die Trocken-Zeit
auf 1,5 Stund verkürzt
wurde. In diesem Fall betrug die mittlere Trocknungs-Rate 50 Teile
pro Stunde.
-
Beispiel 34
-
Getrocknete
Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3% (bezogen auf 100 Teile EVOH)
wurde gemäß der in
Beispiel 32 beschriebenen Methode gewonnen mit dem Unterschied,
dass im sekundären
Trocknungs-Schritt die Trocken-Temperatur auf 115°C erniedrigt
wurde und die Trocken-Zeit auf 28 Stunden verlängert wurde. In diesem Fall
betrug die mittlere Trocknungs-Rate 0,9 Teile pro Stunde.
-
Beispiel 35
-
EVOH-Pellets
wurden hergestellt und behandelt wie in Beispiel 32 beschrieben
mit dem Unterschied, dass eine 0,03%-ige wässrige Kalziumacetat Lösung an
Stelle der 0,2%-igen wässrigen
Borsäure-Lösung eingesetzt
wurde. Der Kalzium-acetat-Gehalt in den Pellets betrug vor der Trocknung
0,0075 Teile (berechnet als Kalzium) auf 100 Teile EVOH. Primärer und
sekundärer
Trocknungs-Schritt wurden in der selben Weise wie in Beispiel 32
beschrieben durchgeführt
und man erhielt trockene Pellets.
-
Beispiel 36
-
EVOH-Pellets
wurden hergestellt und behandelt wie in Beispiel 32 beschrieben
mit dem Unterschied, dass eine 0,02%-ige wässrige Magnesium-dihydrogen-phosphat
Lösung
an Stelle der 0,2%-igen wässrigen Borsäure-Lösung eingesetzt
wurde. Der Magnesium-dihydrogen-phosphat Gehalt in den Pellets betrug
vor der Trocknung 0,018 Teile (berechnet als Phosphat-Radikal) auf
100 Teile EVOH. Primärer
und sekundärer
Trocknungs-Schritt
wurden in der selben Weise wie in Beispiel 32 beschrieben durchgeführt und
man erhielt trockene Pellets.
-
Beispiel 37
-
Pellets
(2) wurden hergestellt wie in Beispiel 32 beschrieben. Ohne Borsäure-Behandlung wurden
die Pellets einem primären
und sekundären
Trocknungs-Schritt
in der selben Weise wie in Beispiel 32 beschrieben unterworfen und
man erhielt trockene Pellets.
-
Vergleichsbeispiel 21
-
Pellets
(4) mit einem Wassergehalt von 40% wurden in einem zu Beispiel 26
analogen primären
Trocknungs-Schritt erhalten mit dem Unterschied, dass der Stickstoff
die Oberfläche
der Pellets (4) mit einer Geschwindigkeit von 0,3 m/s strich. Die
Differenz des Wassergehaltes vor und nach dem primären Trockenschritt betrug
10% und der sekundäre
Trocknungs-Schritt wurde wie in Beispiel 26 beschrieben durchgeführt. Man erhielt
trockene Pellets mit einem Wassergehalt von 0,6%.
-
Vergleichsbeispiel 22
-
Pellets
(4) mit einem Wassergehalt von 30% wurden in einem zu Beispiel 26
analogen primären
Trocknungs-Schritt erhalten mit dem Unterschied, dass der Stickstoff
die Oberfläche
der Pellets (4) mit einer Geschwindigkeit von 15 m/s strich. Die
Differenz des Wassergehaltes vor und nach dem primären Trockenschritt betrug
47% und der sekundäre
Trocknungs-Schritt wurde wie in Beispiel 26 beschrieben durchgeführt. Man erhielt
trockene Pellets mit einem Wassergehalt von 0,1%.
-
Vergleichsbeispiel 23
-
Getrocknete
Pellets mit einem Wassergehalt von 0,1% wurden analog zu der in
Beispiel 26 beschriebenen Methode hergestellt mit dem Unterschied,
dass im sekundären
Trocknungs-Schritt die Förderrate
auf 2.0 m/s erhöht
wurde.
-
Vergleichsbeispiel 24
-
Getrocknete
Pellets mit einem Wassergehalt von 0,3 Teilen (auf 100 Teile EVOH)
wurden analog zu der in Beispiel 32 beschriebenen Methode hergestellt
mit dem Unterschied, dass im primären Trocknungs-Schritt die
Trocken-Temperatur auf 40°C
abgesenkt wurde und die Trocken-Zeit auf 25 Stunden verlängert wurde
und somit die durchschnittliche Trocknungs-Rate auf 3 Teile pro
Stunde gesenkt wurde.
-
Vergleichsbeispiel 25
-
Getrocknete
Pellets mit einem Wassergehalt von 0,1 Teilen (auf 1 00 Teile EVOH)
wurden analog zu der in Beispiel 32 beschriebenen Methode hergestellt
mit dem Unterschied, dass im primären Trocknungs-Schritt die
Trocken-Temperatur auf 125°C
erhöht
wurde und die Trocken-Zeit auf 0,14 Stunden verkürzt wurde und somit die durchschnittliche
Trocknungs-Rate auf 550 Teile pro Stunde erhöht wurde.
-
Vergleichsbeispiel 26
-
Getrocknete
Pellets (4) mit einem Wassergehalt von 0,1 Teilen (auf 100 Teile
EVOH) wurden analog zu der in Beispiel 32 beschriebenen Methode
hergestellt mit dem Unterschied, dass im sekundären Trocknungs-Schritt die
Trocken-Temperatur auf 88°C
erniedrigt wurde und die Trocken-Zeit auf 480 Stunden verlängert wurde
und somit die durchschnittliche Trocknungs-Rate auf 0,05 Teile pro
Stunde gesenkt wurde.
-
Vergleichsbeispiel 27
-
Getrocknete
Pellets mit einem Wassergehalt von 0,25 Teilen (auf 100 Teile EVOH)
wurden analog zu der in Beispiel 32 beschriebenen Methode hergestellt
mit dem Unterschied, dass im primären Trocknungs-Schritt die
Trocken-Temperatur auf 155°C
erhöht
wurde und die Trocken-Zeit auf 4,5 Stunden verkürzt wurde und somit die durchschnittliche
Trocknungs-Rate auf 5,5 Teile pro Stunde erhöht wurde.
-
Die
Untersuchungsergebnisse der gemäß den Beispielen
26–37
und den Vergleichsbeispielen 21–27 hergestellten
getrockneten Pellets sind in Tabelle 4 wiedergegeben. In diesen
Beispielen 26–37
und den Vergleichsbeispielen 21–27
betrug das Gewichtsverhältnis
von Koagulierungslösung/EVOH-Strang
immer 800.
-
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
In
einem kontinuierlichen Herstellverfahren für Granulat durch kontinuierliche
Extrusion einer EVOH-Lösung
in Strang-Form in eine Koagulierungslösung und anschließendes Schneiden
des erhaltenen Stranges wird erfindungsgemäß das Gewichtsverhältnis von
Koagulierungslösung
zu dem EVOH-Strang (Koagulierungslösung/EVOH-Strang) auf 500 bis
6000 eingestellt. Als Folge dieser Maßnahme ist es möglich EVOH-Pellets
kontinuierlich und mit guter Größen-Einheitlichkeit
zu produzieren welche sich hervorragend zur Schmelz-Verformung eignen.
Insbesondere zeigen diese EVOH-Granulate eine ausgezeichnete Schmelz-Verformbarkeit
in der Herstellung von Mehrschichtlaminaten und daher bilden sich
bei der Verwendung zur Herstellung verschiedenster Laminate keine
kleineren sog. Fischaugen mit einem Durchmesser kleiner als 0,1 mm.
Sie sind daher sehr geeignet auf dem Gebiet der Filme/Folien, Platten,
Röhren,
Säcke,
Behälter
usw. zur Verwendung als Verpackungsmaterial für Lebensmittel, Medikamenten,
Agrochemikalien, Industrie-Chemikalien und so weiter und können ebenfalls
eingesetzt werden zur Herstellung von Formartikeln und so weiter,
insbesondere wenn der Herstellprozess Reck-Schritte einschließt.