EP3512901A1 - Polymerfilm enthaltend ein copolyamid eines diamins, einer dimersäure und eines lactams - Google Patents

Polymerfilm enthaltend ein copolyamid eines diamins, einer dimersäure und eines lactams

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EP3512901A1
EP3512901A1 EP17761524.2A EP17761524A EP3512901A1 EP 3512901 A1 EP3512901 A1 EP 3512901A1 EP 17761524 A EP17761524 A EP 17761524A EP 3512901 A1 EP3512901 A1 EP 3512901A1
Authority
EP
European Patent Office
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copolyamide
polymer film
component
film
weight
Prior art date
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Pending
Application number
EP17761524.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Minkwitz
Walter Goetz
Frank Reil
Florian Richter
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a polymer film (P) containing at least one copolyamide, wherein the copolyamide is prepared by polymerizing at least one lactam (A) and one monomer mixture (M). Moreover, the present invention relates to a process for producing the polymer film (P) and to the use of the polymer film (P) as a packaging film.
  • Polyamides are industrially of particular importance, since they are characterized by very good mechanical properties, in particular they have a high strength and toughness, good chemical resistance and high abrasion resistance. They are used for example for the production of fishing lines, climbing ropes and carpets. In addition, polyamides are used for the production of packaging films and packaging bags.
  • EP 0 352 562 describes films of copolyamides, wherein the copolyamides are prepared from ⁇ -caprolactam and preferably 1 to 10 parts by weight of a dimer acid and a diamine.
  • the copolyamides can then be used for the production of flat or blown films. Likewise, they are suitable for the production of composite films.
  • a disadvantage of the copolyamide films described in EP 0 352 562 is that they have a relatively low tear strength, a high modulus of elasticity and a low penetration energy.
  • the object underlying the present invention was to provide a polymer film containing a polyamide and having the disadvantages of the prior art polymer films described not or only to a reduced extent.
  • the polymer film should also be as simple and inexpensive to produce.
  • (B2) contains at least one C4-Ci2-diamine, wherein the weight percent of components (A) and (B) are each based on the sum of the weight percent of components (A) and (B).
  • the polymer film (P) according to the invention has a high tear strength both in the direction of extrusion and perpendicular thereto. This is particularly advantageous when the polymer film (P) according to the invention is used as a packaging film.
  • the polymer film (P) according to the invention has a high transparency and a high low-temperature toughness. It is also advantageous that the polymer film (P) according to the invention is less stiff than the polymer films (P) described in the prior art which contain a polyamide or a copolyamide. In addition, the polymer film (P) of the present invention has a low modulus of elasticity and a high puncture resistance in the dry state. The high puncture resistance is also particularly important when the polymer film (P) is used as a packaging film.
  • the polymer film (P) contains at least one copolyamide.
  • the polymer film (P) has, for example, a thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 1 mm, preferably a thickness in the range from 5 to 500 ⁇ m, and particularly preferably in the range from 20 to 100 ⁇ m.
  • the present invention therefore also relates to a polymer film (P) in which the polymer film (P) has a thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 1 mm.
  • the polymer film (P) may contain, in addition to the at least one copolyamide, at least one further polymer (wP).
  • At least one further polymer (wP) means both exactly one further polymer (wP) and a mixture of two or more further polymers (wP) It goes without saying that the at least one further polymer (wP) is different from the at least one copolyamide.
  • the at least one further polymer (wP) is preferably selected from the group consisting of polyolefins, poly (ethylvinyl alcohols), poly (ethylvinylacetates), polyethylene terephthalates, polyvinylidene chlorides, maleic anhydride-grafted polyolefins, polyesters and ionomers.
  • the at least one further polymer (wP) is particularly preferably selected from the group consisting of polyolefins, poly (ethylvinyl alcohols), poly (ethylvinylacetates), polyethylene terephthalates, polyvinylidene chlorides and polyolefins treated with maleic anhydride.
  • the at least one other polymer (wP) is selected from the group consisting of polyolefins, maleic anhydride-grafted polyolefins, and ethylvinyl alcohols.
  • At least one further polymer (wP) selected from the group consisting of polyolefins it is preferred that polyolefins additionally grafted with maleic anhydride be used as at least one further polymer (wP). It is possible that a mixture of polyolefins and polyolefins grafted with maleic anhydride is used as the at least one further polymer (wP).
  • the polymer film (P) contains at least a first further layer of at least one further polymer (wP), wherein the at least one further polymer (wP) of the first another layer is selected from the group consisting of polyolefins grafted with maleic anhydride and the polymer film (P) comprises at least one second further layer of at least one further polymer (wP), wherein the at least one further polymer (wP) of the second further layer is selected from Group consisting of polyolefins.
  • the polymer film (P) then preferably contains the first further layer between the first layer containing the at least one copolyamide and the second further layer.
  • Polyolefins as such are known to those skilled in the art.
  • Preferred polyolefins are polypropylene (PP), low-density polyethylene (LDPE), linear-low-density polyethylene (LLDPE) and very-low-density polyethylene (VLDPE).
  • Linear low-density polyethylene (LLDPE) is a copolymer of ethylene and at least one C4-C8 ⁇ -olefin.
  • Linear-low-density polyethylene (LLDPE) is characterized by long polymer chains with short side chains. The length of the side chains in linear-low-density polyethylene (LLDPE) is usually shorter than in low-density polyethylene (LDPE) and in medium-density polyethylene (MDPE).
  • the melting point of linear-low-density polyethylene (LLDPE) is preferably in the range of 1 10 to 130 ° C, its density is in the range of 0.91 to 0.93 g / cm 3 .
  • VLDPE Very-low-density polyethylene
  • C 4 - Cs- ⁇ -olefin usually have a melting point in the range of 1 10 to 130 ° C and a density in the range of 0.86 to ⁇ 0.91 g / cm 3 .
  • the proportion of C 4 -C 8 ⁇ -olefins in VLDPE is generally higher than in LLDPE.
  • C 4 -C 8 - ⁇ -olefin is understood to mean linear and branched, preferably linear, alkylenes having 4 to 8 carbon atoms which are unsaturated in the a position, ie have a C-C double bond in the ⁇ position
  • Examples of these are 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptane and 1-octene.1-butene, 1-hexene and 1-octene are preferred.
  • Preferred poly (ethylene vinyl acetates) are copolymers of ethylene with vinyl acetate.
  • ethylene ethylene vinyl acetates
  • Preferred poly (ethylene vinyl acetates) are copolymers of ethylene with vinyl acetate.
  • ethylene in the range of 82 to 99.9 wt.% Of ethylene and in the range of 0.1 to 18 wt.% Of vinyl acetate, preferably in the range of 88 to 99.9 wt.% Of ethylene and in the range of 0, 1 to 12 wt .-% vinyl acetate used for the preparation.
  • Preferred poly (ethylenevinyl alcohols) are obtainable by complete or partial saponification of the above-described poly (ethylenevinylacetates).
  • the poly (ethylene vinyl alcohols) contain in the range of 50 to 75 mole% ethylene and in the range of 25 to 50 mole% vinyl alcohol, based on the total amount of poly (ethylene vinyl alcohols).
  • the polymer film (P) may contain the at least one further polymer (wP) as a blend (mixture) with the at least one copolyamide.
  • the polymer film (P) to contain at least one first layer which contains the at least one copolyamide and the polymer film (P) to contain at least one further layer which contains the at least one further polymer (wP) , In this embodiment, it is preferred that the at least one first layer containing the at least one copolyamide contains no further polymer (wP).
  • At least one first layer in the context of the present invention means both exactly one first layer and two or more first layers.
  • At least one further layer means both exactly one further layer and two or more further layers, two or more further layers being preferred.
  • the polymer film (P) comprises at least one first layer which contains the at least one copolyamide, and the polymer film (P) also contains at least one further layer, wherein the at least one further layer comprises at least one further polymer (wP). selected from the group consisting of polyolefins, poly (ethylene vinyl alcohols), poly (ethylene vinyl acetates), polyethylene terephthalates,
  • Polyvinylidenchloriden and gelled with maleic anhydride polyolefins contains.
  • the present invention thus also provides a polymer film (P) in which the polymer film (P) contains at least one first layer containing the at least one copolyamide, and the polymer film (P) contains at least one further layer, wherein the at least one further Layer at least one further polymer (wP) selected from the group consisting of polyolefins, poly (ethylene vinyl alcohols), poly (ethylene vinyl acetates), polyethylene terephthalates, polyvinylidene chlorides and maleic anhydride gegrafteten polyolefins containing.
  • the polymer film (P) contains at least one first layer containing the at least one copolyamide
  • the polymer film (P) contains at least one further layer
  • the at least one further Layer at least one further polymer (wP) selected from the group consisting of polyolefins, poly (ethylene vinyl alcohols), poly (ethylene vinyl acetates), polyethylene terephthalates, polyvinylidene chlorides and maleic anhydride gegrafteten polyo
  • the polymer film (P) contains no further layer in addition to the at least one first layer, then the polymer film (P) is also referred to as monofilm. If the polymer film (P) is a monofilm, it may contain exactly one first layer and no further layer, and it is also possible that it contains two or more first layers and no further layer. If the polymer film (P) contains two or more first layers and is a monofilm, the two or more first layers all have the same composition.
  • the polymer film (P) contains at least one first layer which contains the at least one copolyamide, and at least one further layer which contains the at least one further polymer (wP), the polymer film (P) is also referred to as multilayer film.
  • the polymer film (P) then contains 1 to 11 first layers containing the at least one copolyamide and 1 to 13 further layers containing the at least one further polymer (wP).
  • the polymer film (P) contains 1 to 5 first layers containing the at least one copolyamide, and 1 to 1 1 further layers containing the at least one further polymer (wP).
  • the polymer film (P) contains 1 to 3 first layers containing the at least one copolyamide, and 1 to 7 further layers containing the at least one further polymer (wP).
  • the at least one first layer consists of the at least one copolyamide. It is likewise preferred that the at least one further layer consists of the at least one further polymer (wP).
  • polymer film (P) in the context of the present invention thus comprises both monofilms and multilayer films.
  • the present invention therefore also relates to a polymer film (P), wherein the polymer film (P) is a monofilm or a multilayer film.
  • the polymer film (P) usually has a thickness in the range of 0.1 ⁇ to 1 mm, preferably in the range of 5 to 500 ⁇ and particularly preferably in the range of 10 to 100 ⁇ .
  • the first layer has the same thickness as the polymer film (P), for example in the range of 0.1 ⁇ m to 1 mm, preferably in the range of 5 to 500 ⁇ and particularly preferably in the range of 10 to 100 ⁇ . If the polymer film (P) is monofilm and it contains two or more first layers, the thickness of each first layer is usually smaller than the thickness of the polymer film (P). The sum of the thicknesses of the individual first layers then generally corresponds to the thickness of the polymer film (P).
  • the at least one first layer containing the at least one copolyamide then has a thickness in the range of 0.1 to 100 ⁇ , preferably in the range of 0.5 to 50 ⁇ and particularly preferably in the range of 0.5 to 15 ⁇ on.
  • the thickness of the individual layers of the polymer film is (P), that is, the thickness of the at least one first layer containing the at least one copolyamide, and the thickness of the at least one further layer containing the contains at least one further polymer (wP), usually smaller than the thickness of the polymer film (P).
  • the sum of the thicknesses of the individual layers then generally corresponds to the thickness of the polymer film (P).
  • the at least one first layer containing the at least one copolyamide then has a thickness in the range from 0.1 to 100 ⁇ m, preferably in the range from 0.5 to 50 ⁇ m, and particularly preferably in the range from 0.5 to 15 ⁇ .
  • the at least one further layer which contains the at least one further polymer (wP) then has, for example, a thickness in the range from 0.1 to 100 ⁇ m, preferably in the range from 0.5 to 50 ⁇ m, and particularly preferably in the range from 0 , 5 to 15 ⁇ .
  • the polymer film (P) may contain at least one adhesion promoter. This embodiment is preferable when the polymer film (P) is a multilayer film.
  • At least one adhesion promoter in the context of the present invention means both exactly one adhesion promoter and a mixture of two or more adhesion promoters.
  • the at least one adhesion promoter can be contained together with the at least one copolyamide in the at least one first layer. It is likewise possible for the at least one adhesion promoter to be present together with the at least one further polymer (wP) in the at least one further layer. Moreover, it is possible for the at least one adhesion promoter to be present as at least one additional layer in the polymer film (P). This embodiment is preferred.
  • the at least one adhesion promoter is present as at least one additional layer in the polymer film (P), then this at least one additional layer is preferably between the at least one further layer containing the at least one further polymer (wP) and the at least one first Layer containing the at least one copolyamide arranged.
  • the at least one layer of the adhesion promoter has, for example, a thickness of 0.1 to 100 ⁇ m, preferably in the range of 0.5 to 50 ⁇ m, and particularly preferably in the range of 0.5 to 15 ⁇ m.
  • adhesion promoters are known to those skilled in the art.
  • Preferred adhesion promoters are copolymers of ethylene with maleic anhydride or a copolymer of ethylene with vinyl acetate.
  • a copolymer of linear-low-density polyethylene (LLDPE) and maleic anhydride or a copolymer of ethylene and vinyl acetate is preferred, with> 18% by weight of vinyl acetate and ⁇ 82% by weight of ethylene being used for the preparation of the copolymer.
  • LLDPE linear-low-density polyethylene
  • These copolymers are commercially available, for example under the trade name Bynel 4105 from DuPont or Escorene FL001 19 from Exxon.
  • Copolymers of ethylene with maleic anhydride and maleic anhydride grafted polymers or copolymers of ethylene are preferred as adhesion promoters.
  • the polymer film (P) may also contain additives.
  • additives are known to the person skilled in the art and are selected, for example, from the group consisting of stabilizers, dyes, antistatic agents, tackifiers, anti-block, processing aids, antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, lubricants and nucleating agents.
  • Suitable dyes are organic and inorganic pigments, such as, for example, sized titanium dioxide.
  • Suitable tackifiers are, for example, polyisobutylene (PIB) or ethylvinylacetate (EVA).
  • Suitable antiblocking agents are, for example, silica or calcium carbonate particles.
  • Suitable light stabilizers are, for example, so-called HALS (hindered amine light stabilizers).
  • HALS hinderedered amine light stabilizers
  • ethylenebisstearamide (EBS) wax can be used as ethylenebisstearamide (EBS) wax can be used.
  • Nucleating aids may be, for example, all types of organic or inorganic nucleating agents, such as talc.
  • the additives may be contained both in the at least one first layer and in the at least one further layer. They can be contained in only one of these layers, as well as they are likely to be included in each of these layers.
  • the polymer film (P) contains at least one copolyamide which is prepared by polymerization of the components
  • component (A) and “at least one lactam” are used synonymously in the context of the present invention and therefore have the same meaning.
  • component (B) and “a monomer mixture (M)”. These terms are also used synonymously in the context of the present invention and therefore have the same meaning.
  • At least one lactam means both exactly one lactam and one mixture of two or more lactams, with exactly one lactam being preferred.
  • the at least one copolyamide is prepared by polymerization of from 15 to 84% by weight of component (A) and from 16 to 85% by weight of component (B); the copolyamide is preferably prepared by polymerization from 40 to 83% by weight. % of component (A) and from 17 to 60% by weight of component (B), particularly preferably at least one copolyamide prepared by polymerization of from 60 to 80% by weight of component (A) and 20 to 40 wt .-% of component (B), wherein the weight percent of components (A) and (B) are each based on the sum of the weight percent of components (A) and (B). Preferably, the sum of the weight percent of components (A) and (B) gives 100 wt .-%.
  • weight percentages of components (A) and (B) relate to the weight percentages of components (A) and (B) before the polymerization, that is, when components (A) and (B) are not yet together have reacted. During the polymerization, the weight ratio of the components (A) and (B) may change, if necessary.
  • the copolyamide is prepared by polymerization of components (A) and (B).
  • the polymerization of components (A) and (B) is known to the person skilled in the art.
  • the polymerization of components (A) with (B) is a condensation reaction.
  • component (A) reacts with components (B1) and (B2) contained in component (B) and optionally with component (B3) described below, which may likewise be present in component (B).
  • component (A) during the polymerization is at least partially open-chain, ie as an amino acid.
  • Suitable catalysts are all catalysts known to those skilled in the art, which catalyze the polymerization of components (A) and (B). Such catalysts are known in the art.
  • Preferred catalysts are phosphorus compounds such as sodium hypophosphite, phosphorous acid, triphenylphosphine or triphenyl phosphite.
  • the copolyamide is formed, which thus obtains building units derived from component (A) and building units derived from component (B). Building units derived from component (B) contain building blocks derived from components (B1) and (B2) and optionally from component (B3).
  • the copolyamide forms as a copolymer.
  • the copolymer may be a random copolymer, as well as it is possible that it is a block copolymer.
  • blocks of units derived from component (B) and blocks of units derived from component (A) form. These alternate.
  • units derived from component (A) alternate with units derived from component (B). from. This alternation occurs statistically, for example, two units derived from component (B) may be followed by a unit derived from component (A), followed by another unit derived from component (B), to which then a structural unit follows, containing three units derived from component (A).
  • the at least one copolyamide is a random copolymer.
  • the present invention therefore also provides a polymer film in which the at least one copolyamide is a random copolymer.
  • the preparation of the at least one copolyamide preferably comprises the following steps: a) polymerization of components (A) and (B) to obtain at least one first copolyamide, b) granulation of the at least one first copolyamide obtained in step a) to obtain at least one granulated copolyamide c) extraction of the at least one granulated copolyamide obtained in step b) with water to obtain at least one extracted copolyamide; d) drying of the at least one extracted copolyamide obtained in step c) at a temperature (Tr) to obtain the at least one copolyamide.
  • the present invention therefore also provides a polymer film (P) in which the copolyamide is prepared in a process comprising the following steps: a) polymerization of the components (A) and (B) to obtain at least one first copolyamide, b) granulation of the c) extraction of the at least one granulated copolyamide obtained in step b) with water to obtain at least one extracted copolyamide, d) drying of the at least one extracted extract obtained in step c) Copolyamides at a temperature (Tr) to obtain the at least one copolyamide.
  • the polymerization in step a) can take place in all reactors known to those skilled in the art. Preference is given to stirred tank reactors.
  • additives known to the person skilled in the art may be used to improve the reaction, such as defoamers such as polydimethylsiloxane (PDMS) can be used.
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • step b) the at least one first copolyamide obtained in step a) can be granulated by all methods known to the person skilled in the art, for example by means of strand granulation or underwater granulation.
  • step c) can be carried out by all methods known to the person skilled in the art.
  • by-products formed during the polymerization of components (A) and (B) in step a) are usually extracted from the at least one granulated copolyamide.
  • step d) the at least one extracted copolyamide obtained in step c) is dried.
  • Methods for drying are known in the art.
  • the at least one extracted copolyamide is dried at a temperature (Tr).
  • the temperature (Tr) is preferably above the glass transition temperature (TG ⁇ C)) of the at least one copolyamide and below the melting temperature (TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide.
  • the drying in step d) is usually carried out for a period in the range of 1 to 100 hours, preferably in the range of 2 to 50 hours and more preferably in the range of 3 to 40 hours.
  • step d the molecular weight of the at least one copolyamide is further increased.
  • the at least one copolyamide usually has a glass transition temperature (TG ⁇ C)).
  • the glass transition temperature (TG ⁇ O) is for example in the range of 20 to 50 ° C, preferably in the range of 23 to 47 ° C and particularly preferably in the range of 25 to 45 ° C, determined according to ISO 1 1357-2: 2014.
  • the present invention therefore also provides a polymer film (P) in which the at least one copolyamide has a glass transition temperature (TG ⁇ C)), the glass transition temperature (TG ⁇ O) being in the range from 20 to 50 ° C.
  • a polymer film (P) in which the at least one copolyamide has a glass transition temperature (TG ⁇ C)), the glass transition temperature (TG ⁇ O) being in the range from 20 to 50 ° C.
  • the glass transition temperature (TG ⁇ C)) of the at least one copolyamide according to ISO 1 1357-2: 2014 in the context of the present invention refers to the glass transition temperature (TG ⁇ O) of the dry copolyamide.
  • dry means that the at least one copolyamide contains less than 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight and more preferably less than 0.1% by weight, based on water the total weight of the at least one copolyamide. More preferably, “dry” means that the at least one copolyamide does not contain water, and most preferably, the at least one copolyamide contains no solvent, and the at least one copolyamide usually has a melting temperature (M (C)).
  • TM ⁇ O TM ⁇ O of the at least one copolyamide is for example in the range of 150 to 21 0 ° C, preferably in the range of 160 to 205 ° C and particularly preferably in the range of 1 60 to 200 ° C, determined according to ISO 1 1 357-3
  • the present invention therefore also relates to a polymer film (P) in which the at least one copolyamide has a melting temperature (TM ⁇ C)), wherein the melting temperature (TM ⁇ C)) in the range of 150 to 21 0 ° C. lies.
  • the at least one copolyamide generally has a viscosity number (VZ (o) in the range of 150 to 300 ml / g, determined in a 0.5 wt .-% solution of at least one copolyamide in a mixture of phenol / o-dichlorobenzene in the weight ratio 1: 1.
  • VZ (o) viscosity number
  • the viscosity number (VZ ⁇ o) of the at least one copolyamide is preferably in the range from 160 to 290 ml / g and particularly preferably in the range from 170 to 280 ml / g, determined in a 0.5% strength by weight solution of the at least one Copolyamide in a mixture of phenol / o-dichlorobenzene in the weight ratio 1: 1.
  • the present invention therefore also relates to a polymer film (P) in which the at least one copolyamide has a viscosity number (VZ ⁇ o) in the range from 150 to 300 ml / g, determined in a 0.5% by weight solution of the at least a copolyamide in a mixture of phenol / o-dichlorobenzene in the weight ratio 1: 1.
  • VZ ⁇ o viscosity number
  • Component (A) is at least one lactam.
  • Lactams are known to those skilled in the art. Lactams having 4 to 12 carbon atoms are preferred according to the invention.
  • lactams are understood to mean cyclic amides which have in the ring preferably 4 to 12, particularly preferably 5 to 8, carbon atoms.
  • Suitable lactams are for example selected from the group consisting of
  • 6-aminohexanoic acid lactam hexano-6-lactam: ⁇ -lactam; ⁇ -caprolactam
  • 7-aminoheptanoic acid lactam heptano-7-lactam; ⁇ -lactam; ⁇ -heptanolactam
  • the present invention therefore also provides a polymer film (P) in which component (A) is selected from the group consisting of 3-aminopropanoic acid lactam, 4-aminobutanoic acid lactam, 5-aminopentanoic acid lactam, 6-aminohexanoic acid lactam, 7-aminoheptanoic acid lactam, 8-aminooctanoic acid lactam , 9-aminononanoic acid lactam, 10-aminodecanoic acid lactam, 1-amino undecanoic acid lactam and
  • the lactams may be unsubstituted or at least monosubstituted. In the event that at least monosubstituted lactams are used, they may carry on the nitrogen atom and / or on the carbon atoms of the ring one, two or more substituents independently selected from the group consisting of C 1 to C 10 alkyl, C 5 - to C6-cycloalkyl and C5- to Cio-aryl.
  • C 1 to C 10 -alkyl substituents are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl and tert-butyl.
  • a suitable C5 to C6 cycloalkyl substituent is, for example, cyclohexyl.
  • Preferred C5 to Cio-aryl substituents are phenyl and anthranyl.
  • Unsubstituted lactams are preferably used, with ⁇ -lactam ( ⁇ -butyrolactam), ⁇ -lactam ( ⁇ -valerolactam) and ⁇ -lactam ( ⁇ -caprolactam) being preferred. Particularly preferred are ⁇ -lactam ( ⁇ -valerolactam) and ⁇ -lactam ( ⁇ -caprolactam), with ⁇ -caprolactam being particularly preferred.
  • component (B) is a monomer mixture (M).
  • the monomer mixture (M) contains the components (B1), at least one C32-C4o dimer acid and (B2) at least one C4-C12 diamine.
  • a monomer mixture (M) is understood as meaning a mixture of two or more monomers, where at least the components (B1) and (B2) are contained in the monomer mixture (M).
  • component (B1) and “at least one C32-C4o dimer acid” are used synonymously in the context of the present invention and therefore have the same meaning.
  • component (B2) and “at least one C4-C12 diamine”. These terms are also used synonymously in the context of the present invention and therefore have the same meaning.
  • the monomer mixture (M) contains, for example, in the range from 45 to 55 mol% of component (B1) and in the range from 45 to 55 mol% of component (B2) in each case based on the sum of the molar percentages of components (B1) and ( B2), preferably based on the total amount of substance of component (B).
  • Component (B) preferably contains in the range from 47 to 53 mol% of component (B1) and in the range from 47 to 53 mol% of component (B2) in each case based on the sum of the molar percentages of components (B1) and ( B2), preferably based on the total amount of substance of component (B).
  • Component (B) particularly preferably contains in the range from 49 to 51 mol% of component (B1) and in the range from 49 to 51 mol% of component (B2), in each case based on the sum of the molar percentages of components (B1). and (B2), preferably based on the total amount of component (B).
  • the present invention therefore also provides a polymer film (P) in which component (B) contains in the range from 45 to 55 mol% of component (B1) and in the range from 45 to 55 mol% of component (B2), in each case based on the total amount of component (B).
  • component (B1) The sum of the molar percentages of components (B1) and (B2) contained in component (B) is usually 100 mol%.
  • the component (B) may additionally contain a component (B3), at least one C 4 - C 20 diacid.
  • the present invention therefore also provides a polymer film (P) in which component (B) additionally contains a component (B3), at least one C 4 -C 20 diacid.
  • component (B3) and “at least one C 4 -C 20 diacid” are used synonymously in the context of the present invention and therefore have the same meaning.
  • component (B) additionally contains component (B3), it is preferred that component (B) be used in the range from 25 to 54.9 mol% of component (B1), in the range from 45 to 55 mol%. % of component (B2) and in the range of 0.1 to 25 mol% of component (B3), in each case based on the total amount of component (B).
  • the component (B) then particularly preferably contains in the range from 13 to 52.9 mol% of component (B1), in the range from 47 to 53 mol% of component (B2) and in the range from 0.1 to 13 mol% of component (B3), in each case based on the total amount of substance of component (B).
  • component (B) then contains in the range of 7 to 50.9 mol% of component (B1), in the range of 49 to 51 mol% of component (B2) and in the range of 0.1 to 7 mol% of component (B3), in each case based on the total amount of substance of component (B).
  • component (B) additionally contains component (B3)
  • the mole percentages of components (B1), (B2) and (B3) usually add up to 100 mole percent.
  • the monomer mixture (M) may also contain water.
  • component (B1) and (B2) and optionally (B3) of the component (B) may react with each other to give amides. This reaction is known to those skilled in the art. Therefore, component (B) may contain components (B1) and (B2) and optionally (B3) in fully reacted form, in partially reacted form or in unreacted form. Component (B) preferably contains the components (B1) and (B2) and optionally (B3) in unreacted form.
  • unreacted form means that component (B1) is present as the at least one C 32 -C 40 dimer acid and component (B2) is present as the at least one C 4 -C 12 diamine and optionally the component ( B3) as the at least one C4-C2o diacid.
  • the component (B1) is according to the invention at least one C32-C4o dimer acid.
  • At least one C32-C4o dimer acid in the context of the present invention means both exactly one C32-C4o dimer acid and one mixture of two or more C32-C40 dimer acids.
  • Dimer acids are also referred to as dimer fatty acids.
  • C32-C4o dimer acids are known to those skilled in the art and are usually prepared by dimerization of unsaturated fatty acids. This dimerization can be catalyzed by clays, for example.
  • Suitable unsaturated fatty acids for preparing the at least one C 32 -C 40 dimer acid are known to the person skilled in the art and, for example, unsaturated C 16 -fatty acids, unsaturated cie fatty acids and unsaturated C 20 fatty acids.
  • the component (B1) is therefore preferably prepared starting from unsaturated fatty acids selected from the group consisting of unsaturated C 16 -fatty acids, unsaturated cis-fatty acids and unsaturated C 20 fatty acids, the unsaturated cie fatty acids being particularly preferred.
  • the present invention therefore also provides a polymer film (P) in which component (B1) is prepared starting from unsaturated fatty acids selected from the group consisting of unsaturated C 16 -fatty acids, unsaturated cis-fatty acids and unsaturated C 20 -fatty acids.
  • a suitable unsaturated C 16 -fatty acid is, for example, palmitoleic acid ((9Z) -hexadeca-9-enoic acid).
  • Suitable unsaturated cis-fatty acids are, for example, selected from the group consisting of petroselinic acid ((6Z) -octadeca-6-enoic acid), oleic acid ((9Z) -octadeca-9-enoic acid), elaidic acid ((9E) -octadeca-9-enoic acid ), Vaccenic acid ((1 1 E) - octadeca-1 1 -enoic acid), linoleic acid ((9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dienoic acid), alpha-linolenic acid ((9Z, 12Z, 15Z) -Octadeca-9 , 12,15-trienoic acid), gamma-linolenic acid ((6Z, 9Z, 12Z) octadeca-6,9,12-trienoic acid), calendulic acid ((8E, 10E,
  • Alpha-elaeostearic acid (9Z, 11E, 13E) -octadeca-9,1 1, 13-trienoic acid) and beta-elaeostearic acid ((9E, 11E, 13E) -octadeca-9, 11, 13-trienoic acid ).
  • unsaturated cis-fatty acids selected from the group consisting of petroselinic acid ((6Z) octadeca-6-enoic acid), oleic acid ((9Z) octadeca-9-enoic acid), elaidic acid ((9E) octadeca- 9-enoic acid ), Vaccenic acid ((1 1 E) -octadeca-1-enoic acid), linoleic acid ((9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dienoic acid).
  • Suitable unsaturated C2o-fatty acids are, for example, selected from the group consisting of gadoleic acid ((9Z) -eicosa-9-enoic acid), icosenoic acid ((11Z) -eicosa-1-enoic acid), arachidonic acid ((5Z, 8Z, 1 1Z, 14Z) -eicosa-5,8,11,14-tetraenoic acid) and timnodonic acid ((5Z, 8Z, 11Z, 14Z, 17Z) -eicosa-5,8,1,1,14,7-pentaenoic acid).
  • the component (B1) is particularly preferably at least one C36 dimer acid.
  • the at least one C36 dimer acid is preferably prepared starting from unsaturated cis fatty acids. More preferably, the C36 dimer acid is prepared from cis fatty acids selected from the group consisting of petroselinic acid ((6Z) -octadeca-6-enoic acid), oleic acid ((9Z) -octadeca-9-enoic acid), elaidic acid (9E ) -Octadeca-9-enoic acid), Vaccenic acid ((1 L) octadeca-1-enoic acid) and linoleic acid ((9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dienoic acid).
  • cis fatty acids selected from the group consisting of petroselinic acid ((6Z) -octadeca-6-enoic acid), oleic acid ((9Z) -octadeca-9-enoic acid), elaidic acid
  • trimer acids can form in the preparation of component (B1) from unsaturated fatty acids, and residues of unreacted unsaturated fatty acid can also be left over.
  • component (B1) preferably contains at most 0.5% by weight of unreacted unsaturated fatty acid and at most 0.5% by weight of trimer acid, more preferably at most 0.2% by weight of unreacted unsaturated fatty acid and at most 0.2 % By weight of trimer acid, in each case based on the total weight of component (B1).
  • Dimer acids also known as dimerized fatty acids or dimer fatty acids
  • mixtures referred to which are prepared by oligomerization of unsaturated fatty acids.
  • They can be prepared, for example, by catalytic dimerization of vegetable, unsaturated fatty acids, using as starting materials in particular unsaturated C 16- to C 20 -fatty acids.
  • the linkage proceeds primarily according to the Diels-Alder type and, depending on the number and position of the double bonds of the fatty acids used to prepare the dimer acids, mixtures of predominantly dimeric products which are cycloaliphatic, linear-aliphatic, branched aliphatic and also between the carboxyl groups C6 have aromatic hydrocarbon groups.
  • the aliphatic radicals may be saturated or unsaturated and also the proportion of aromatic groups may vary.
  • the residues between the carboxylic acid groups then contain, for example, 32 to 40 carbon atoms.
  • fatty acids containing 18 carbon atoms are used for the preparation, so that the dimeric product thus has 36 carbon atoms.
  • the radicals linking the carboxyl groups of the dimer fatty acids have no unsaturated bonds and no aromatic hydrocarbon radicals.
  • Linolenic, linoleic and / or oleic acid are particularly preferably used.
  • dimer acids generally contain at least 80% by weight of dimeric molecules, up to 19% by weight of trimeric molecules and at most 1% by weight of monomeric molecules and other by-products. It is preferred to use dimer acids which consist of at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, very particularly preferably at least 98% by weight, of dimeric fatty acid molecules.
  • the determination of the proportions of monomeric, dimeric and trimeric molecules and other by-products in the dimer acids can be carried out, for example, by means of gas chromatography (GC).
  • GC gas chromatography
  • the dimer acids are converted before the GC analysis via the boron trifluoride method to the corresponding methyl esters (see DIN EN ISO 5509) and then analyzed by GC.
  • the basic characteristic of "dimer acids” is that their preparation comprises the oligomerization of unsaturated fatty acids, which is predominantly formed, ie preferably at least 80% by weight, more preferably at least 90% by weight. %, very particularly preferably at least 95% by weight and in particular at least 98% by weight of dimeric products
  • unsaturated fatty acids which is predominantly formed, ie preferably at least 80% by weight, more preferably at least 90% by weight. %, very particularly preferably at least 95% by weight and in particular at least 98% by weight of dimeric products
  • the dimer acids to be used can be obtained as commercial products. Examples include Radiacid 0970, Radiacid 0971, Radiacid 0972, Radiacid 0975, Radiacid 0976 and Radiacid 0977 from Oleon, Pripol 1006, Pripol 1009, Pripol 1012, and Pripol 1013 Croda, Empol 1008, Empol 1012, Empol 1061 and Empol 1062 from BASF SE and Unidyme 10 and Unidym Tl from Arizona Chemical.
  • the component (B1) has, for example, an acid number in the range from 190 to 200 mg KOH / g.
  • Component (B2) has, for example, an acid number in the range from 190 to 200 mg KOH / g.
  • the component (B2) is according to the invention at least one C4-Ci2-diamine.
  • At least one C 4 -C 12 -diamine in the context of the present invention means both exactly one C 4 -C 12 -diamine and a mixture of two or more C 4 -C 12 diamines.
  • C 4 -C 12 -diamine is understood to mean aliphatic and / or aromatic compounds having four to twelve carbon atoms and two amino groups (-NH 2 groups)
  • the aliphatic and / or aromatic compounds may be unsubstituted or additionally at least monosubstituted
  • they may carry one, two or more substituents which are involved in the polymerization of Components (A) and (B) do not participate.
  • substituents are, for example, alkyl or cycloalkyl substituents. These are known to those skilled in the art.
  • the at least one C 4 -C 12 -diamine is preferably unsubstituted.
  • Suitable components (B2) are, for example, selected from the group consisting of 1,4-diaminobutane (butane-1,4-diamine, tetramethylenediamine, putrescine), 1,5-diaminopentane (pentamethylenediamine, pentane-1,5-diamine, cadaverine) , 1, 6-diaminohexane
  • Component (B2) is preferably selected from the group consisting of tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, decamethylenediamine and dodecamethylenediamine.
  • the present invention therefore also provides a polymer film in which component (B2) is selected from the group consisting of tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, decamethylenediamine and dodecamethylenediamine.
  • component (B3) is selected from the group consisting of tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, decamethylenediamine and dodecamethylenediamine.
  • the component (B3) optionally contained in component (B) is at least one C4-C20 diacid according to the invention.
  • "At least one C4-C2o-diacid” means in the context of the present invention, both exactly one C 4 -C2o-diacid and a mixture of two or more C 4 -C2o-diacids.
  • C 4 -C 20 diacid is understood to mean aliphatic and / or aromatic compounds having two to eighteen carbon atoms and two carboxy groups (-COOH groups)
  • the aliphatic and / or aromatic compounds may be unsubstituted or additionally at least monosubstituted
  • they may carry one, two or more substituents which do not participate in the polymerization of the components (A) and (B)
  • substituents are, for example, alkyl
  • the at least one C 4 -C 20 diacid is preferably unsubstituted.
  • Suitable components (B3) are, for example, selected from the group consisting of butanedioic acid (succinic acid), pentanedioic acid (glutaric acid), hexanedioic acid (adipic acid), heptanedioic acid (pimelic acid), octanedioic acid (suberic acid, suberic acid), nonanedioic acid (azelaic acid), decanedioic acid (sebacic acid), Undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid and hexadecanedioic acid.
  • the component (B3) is preferably selected from the group consisting of pentanedic acid (glutaric acid), hexanedioic acid (adipic acid), decanedioic acid (sebacic acid) and dodecanedioic acid.
  • the polymer film (P) according to the invention is preferably prepared in a process comprising the following steps: i) providing at least one copolyamide; produced by polymerization of the components
  • the present invention therefore also provides a process for producing a polymer film (P) according to the invention, comprising the steps of i) providing at least one copolyamide prepared by polymerization of the components
  • At least one C4-Ci2-diamine wherein the weight percent of components (A) and (B) are each based on the sum of the weight percent of components (A) and (B), in molten form in a first extruder,
  • step i) Extruding the at least one copolyamide in molten form provided in step i) from the first extruder through a die to give a film of the at least one copolyamide in molten form, iii) cooling the film of the at least one copolyamide in molten form obtained in step ii); wherein the at least one copolyamide solidifies to obtain the polymer film (P).
  • step i) the at least one copolyamide is provided in molten form in a first extruder.
  • a first extruder means both exactly one first extruder and two or more first extruders. Usually as many first extruders are used as first layers which contain the at least one copolyamide in which the polymer film (P) is contained should.
  • the polymer film (P) contains exactly one first layer which contains the at least one copolyamide, exactly one first extruder is used. If the polymer film (P) contains exactly two first layers containing the at least one copolyamide, exactly two first extruders are used. If the polymer film (P) contains exactly five first layers containing the at least one copolyamide, exactly five first extruders are used. For example, 1 to 1 1 first extruder used, preferably 1 to 5 first extruder and more preferably 1 to 3 first extruder.
  • step i) For the at least one copolyamide which is provided in step i), the previously described embodiments and preferences for the at least one copolyamide contained in the polymer film (P) apply correspondingly.
  • the at least one copolyamide is provided in molten form.
  • “In molten form” in the context of the present invention means that the at least one copolyamide is provided at a temperature which is above the melting temperature (TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide.
  • “In molten form” means that the at least a copolyamide has a temperature which is above the melting temperature (TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide. If the at least one copolyamide is in molten form, the at least one copolyamide is free-flowing.
  • Flowable means that the at least one copolyamide can be promoted in the first extruder and that the at least one copolyamide can be extruded from the first extruder.
  • the at least one copolyamide in step i) is provided at a temperature in the range from 170 to 300 ° C., preferably in the range from 200 to 290 ° C. and particularly preferably in the range from 230 to 280 ° C., in each case with the proviso the temperature at which the at least one copolyamide is provided is above the melting temperature (TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide.
  • the at least one copolyamide can be provided in molten form in the first extruder by all methods known to those skilled in the art.
  • the at least one copolyamide may be supplied in molten or solid form to the first extruder. If the at least one copolyamide is fed to the first extruder in solid form, it can be fed to the first extruder, for example, as granules and / or as a powder. The at least one copolyamide is then melted in the first extruder and thus provided in molten form in the first extruder. This embodiment is preferred.
  • the components (A) and (B) are polymerized directly in the first extruder and thus the at least one copolyamide in molten form is provided in the first extruder. Processes for this are known to the person skilled in the art.
  • step ii) the at least one copolyamide in molten form is extruded from the first extruder through a die to give a film of the at least one copolyamide in molten form.
  • a nozzle means both exactly one nozzle and two or more nozzles. According to the invention, exactly one nozzle is preferred.
  • Suitable nozzles are all nozzles known to those skilled in the art, which make it possible to extrude a film of the at least one copolyamide in molten form.
  • Such nozzles are, for example, annular nozzles or slot nozzles. Suitable annular nozzles and slot nozzles are known in the art as such.
  • step ii) the at least one copolyamide in molten form from the first extruder with the at least one further polymer (wP) in molten form from the further extruder in the Nozzle, for example in the annular nozzle or in the slot nozzle, is brought together.
  • step ii) the at least one copolyamide in molten form from the first extruder with the at least one further polymer (wP) in molten form from the further extruder are combined in the nozzle in such a way that the film of the at least one obtained in step ii) Copolyamide and the at least one other polymer (wP), each in molten form, at least one first layer containing the at least one copolyamide in molten form, and at least one further layer containing the at least one further polymer (wP) in molten Contains form.
  • the thickness of the film of the at least one copolyamide in molten form is in the range of 0.1 ⁇ m to 1 mm, preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m, and particularly preferably in the range of 20 to 100 ⁇ m.
  • the film of the at least one copolyamide in molten form may be, for example, a flat film or a tubular film.
  • a tubular film is usually obtained when an annular nozzle is used as a nozzle, a flat film is obtained when a slit nozzle is used as a nozzle.
  • step iii) the film of the at least one copolyamide obtained in step ii) is cooled in molten form.
  • the at least one copolyamide solidifies to obtain the polymer film (P).
  • the film of the at least one copolyamide may be cooled in molten form by air or water cooling or by contact with a cold surface.
  • the film of the at least one copolyamide in molten form is cooled in step iii), for example to a temperature below the melting temperature (TM ⁇ O) of the at least one copolyamide, to obtain the polymer film (P).
  • the film of the at least one copolyamide in molten form in step iii) is cooled to a temperature which is below the glass transition temperature (TG ⁇ C)) of the at least one copolyamide.
  • the film of the at least one copolyamide in molten form is cooled to a temperature in the range of 0 to 100 ° C, preferably in the range of 10 to 80 ° C and particularly preferably in the range of 15 to 50 ° C, wherein the temperature, on in which the film of the at least one copolyamide is cooled in molten form, below the melting temperature (TM ⁇ O), preferably below the glass transition temperature (TG ⁇ O) of the at least one copolyamide.
  • TM ⁇ O melting temperature
  • the present invention therefore also provides a process for the preparation of a polymer film (P), in which in step iii) the film of the at least one copolyamide in molten form at a temperature below the melting temperature (TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide is, is cooled.
  • Steps ii) and iii) can be carried out successively or simultaneously.
  • a step i 1) is preferably carried out, in which at least one further polymer (wP) is provided in molten form in a further extruder.
  • the process for producing the polymer film (P) then comprises the following steps: i) providing at least one copolyamide prepared by polymerizing the components
  • (B2) contains at least one C 4 -C 12 -diamine, the percentages by weight of components (A) and (B) in each case being based on the sum of the percentages by weight of components (A) and (B), in molten form in a first extruder, i1) providing at least one further polymer (wP) in molten form in a further extruder, ii) extruding the at least one copolyamide in molten form provided in step i) from the first extruder through a die and extruding the at least one further polymer (wP) provided in step i 1) in molten form from the further extruder through the die to obtain a film of the at least one copolyamide and of the at least one further polymer (wP), each in molten form, iii) cooling the film obtained in step ii) of the at least one copolyamide and the at least one other polymer (wP), each in molten form, wherein the at least one cop
  • step i1) the at least one further polymer (wP) is provided in molten form in another extruder.
  • another extruder means both exactly one further extruder and two or more further extruders, two or more further extruders are preferred, and as many further extruders are preferred as further layers containing the at least one further polymer.
  • the polymer film (P) is to contain exactly one further layer, If the polymer film (P) contains exactly two further layers which contain the at least one further polymer (wP), exactly two further extruders are used, which contain at least one further polymer (wP) If the polymer film (P) exactly five further layers containing the at least one further polymer (wP) entha If so, exactly five more extruders are used.
  • the previously described designs and preferences for the first extruder apply accordingly.
  • the at least one further polymer (wP) the above-described embodiments and preferences for the optionally in the polymer film (P) contained at least one further polymer (wP) apply accordingly.
  • the at least one further polymer (wP) in step i1) is provided in molten form.
  • “In molten form” means that the at least one further polymer (wP) is provided at a temperature above the melting temperature (TM ⁇ W P)) of the at least one other polymer (wP)
  • the "form” means that the at least one further polymer (wP) has a temperature which is above the melting temperature (TM ⁇ W P)) of the at least one further polymer (wP) Form before, then the at least one further polymer (wP) is flowable.
  • Flowable means that the at least one further polymer (wP) can be conveyed in the further extruder and that the at least one further polymer (wP) can be extruded from the further extruder Step i 1) at a temperature in the range of 120 to 350 ° C, preferably in the range of 130 to 300 ° C and particularly preferably in the range of 140 to 250 ° C, provided, respectively, provided that the temperature at which the at least one further polymer (wP) is provided, above the melting temperature (TM ⁇ W P)) of the at least one further polymer (wP).
  • the at least one further polymer (wP) can be provided in molten form in the further extruder by all methods known to those skilled in the art.
  • the at least one further polymer (wP) can be supplied in molten or solid form to the other extruder. If the at least one further polymer (wP) is fed to the further extruder in solid form, then it can be fed to the further extruder, for example as granules and / or as a powder.
  • the at least one further polymer (wP) is then melted in the further extruder and thus provided in molten form in the further extruder.
  • Step i1) is usually carried out simultaneously with step i).
  • the film obtained in step ii) of the at least one copolyamide and the at least one further polymer (wP), in each case in molten form, contains the at least one copolyamide in at least one first layer and the at least one further polymer (wP) in at least one further layer ,
  • the film obtained in step ii) contains as many first layers containing the at least one copolyamide in molten form as were first extruders used in step i) and as many further layers containing the at least one further polymer (wP) in contain molten form, as more extruders have been used in step i1).
  • the polymer film (P) obtained in step iii) is a multilayer film.
  • the polymer film (P) is stretched.
  • the polymer film (P) can be stretched after step iii), it is also possible to remove the polymer film (P) during step iii), ie during the cooling of the film of the at least one copolyamide and optionally the at least one further polymer (wP) to stretch.
  • the subject of the present invention is therefore also a process in which additionally the following step is carried out: iv) drawing of the polymer film (P) to obtain a stretched polymer film (vP).
  • Steps iii) and iv) can be performed sequentially or simultaneously.
  • the polymer chains of the at least one copolyamide align and the crystallinity of the at least one copolyamide can be increased.
  • the polymer chains of the at least one further polymer (wP) optionally present in the polymer film (P) also align during stretching.
  • the crystallinity of the at least one further polymer (wP) can also increase.
  • the stretching can be carried out by all methods known to the person skilled in the art.
  • the polymer film (P) can be stretched by passing it over at least one roller, preferably a roller system, or by stretching it to its width.
  • the polymer film (P) is obtained as a tube, it is also possible that the polymer film (P) is stretched by blowing air into the tube of the polymer film (P) and thereby stretching the polymer film (P).
  • the polymer film (P) is guided over at least one roller, preferably via a roller system, then the polymer film (P) is stretched in the extrusion direction, ie in its length. If the polymer film (P), however, stretched in its width, it is stretched perpendicular to the extrusion direction.
  • the polymer film (P) is guided for stretching over at least one roller, preferably via a roller system, then the polymer chains of the at least one copolyamide and, if appropriate, of the at least one further polymer (wP) are oriented parallel to the direction in which they are drawn , The resulting stretched polymer film (vP) is then uniaxially oriented. Also, the obtained stretched polymer film (vP) is uniaxially oriented when the polymer film (P) is stretched to stretch in width. Even then, the polymer chains of the at least one copolyamide and optionally of the at least one further polymer (wP) are oriented parallel to the direction in which they are drawn. "Uniaxially oriented" means that the polymer chains are oriented substantially in one direction.
  • the polymer film (P) is guided over a roller system for stretching and additionally stretched in its width, then the polymer chains of the at least one copolyamide and optionally of the at least one further polymer (wP) are oriented parallel to both directions to be drawn.
  • the resulting stretched polymer film (vP) is then biaxially oriented.
  • "Biaxially oriented" means that the polymer chains are oriented substantially in two different directions, preferably perpendicular to each other.
  • the polymer film (P) is obtained as a tube and the polymer film (P) is stretched by blowing air into the tube of the polymer film (P), the obtained stretched polymer film (vP) is uniaxially oriented.
  • the polymer film (P) is obtained as a tube and the polymer film (P) is stretched by blowing air into the tube of the polymer film (P) and simultaneously passing it over rollers is also stretched, the obtained stretched polymer film (vP) is biaxially oriented.
  • the polymer film (P) is usually stretched at a temperature which is above the glass transition temperature (TG ⁇ C)) of the at least one copolyamide and which is below the melting temperature (TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide. If the polymer film (P) is a multilayer film, it is further preferred that the polymer film (P) be stretched at a temperature lower than the melting temperature (TM ( W P)) of the at least one other polymer (wP), particularly preferably at a temperature which is below the melting temperature of the melting at least one further polymer (wP) at the lowest temperature.
  • the polymer film (P) of the present invention can be produced, for example, by a casting method, a blown method, a biaxially-oriented polyamide film method (BOPA method), or a multiblas method.
  • the subject of the present invention is therefore also a polymer film (P) which is produced in a casting process, in a blown process, in a biaxially-oriented polyamide film process or in a multiblas process.
  • the casting process, the blown process, the biaxially-oriented polyamide film process and the multi-glass process are known to those skilled in the art.
  • the Polymer film (P) stretched in these methods so that a stretched polymer film (P) is obtained.
  • a casting process for producing the polymer film (P) preferably comprises the following steps i-c) to iv-c): i) providing at least one copolyamide prepared by polymerizing the
  • (B2) contains at least one C 4 -C 12 -diamine, the percentages by weight of components (A) and (B) in each case being based on the sum of the percentages by weight of components (A) and (B), in molten form in a first extruder, ii c) extruding the at least one copolyamide provided in step ic) from the first extruder through a die to give a film of the at least one copolyamide in molten form, iii c) cooling the film obtained in step ii-c) c) stretching the at least one copolyamide in molten form, the at least one copolyamide solidifying to obtain the polymer film (P), iv) c) stretching the polymer film (P) obtained in step iii-c) by passing the polymer film (P) over at least one roll , preferably via a roller system, is passed to obtain a stretched polymer film (vP).
  • the nozzle used in the casting process in step ii-c) is usually a slot die.
  • the film of the at least one copolyamide in molten form obtained in step ii-c) is therefore preferably a flat film, so that the polymer film (P) obtained in step iii-c) and the stretched polymer film (vp) obtained in step iv-c) are preferably a flat sheet is.
  • steps iii-c) and iv-c) may be performed sequentially or simultaneously.
  • steps iii-c) and iv-c) are carried out simultaneously, more preferably, steps iii-c) and iv-c) are carried out simultaneously and directly after step ii-c).
  • the at least one roll used in step iv-c), preferably the roll system, is cooled during step iv-c).
  • a blowing method for producing the polymer film (P) preferably comprises the following steps i-b) to iv-b): i) providing at least one copolyamide prepared by polymerizing the
  • Components (A) 15 to 84% by weight of at least one lactam
  • (B2) contains at least one C 4 -C 12 -diamine, the percentages by weight of components (A) and (B) in each case being based on the sum of the percentages by weight of components (A) and (B), in molten form in a first extruder, ii b) extruding the at least one copolyamide in molten form provided in step ib) from the first extruder through a die which is an annular die to melt a tubular film of the at least one copolyamide
  • Copolyamides in molten form wherein the at least one copolyamide solidifies to obtain the polymer film (P), iv-b) stretching the polymer film (P) obtained in step iii-b) by blowing air into the hose of the polymer film (P) Obtaining a stretched polymer film (vP).
  • the nozzle used in step ii-b) of the blowing process is preferably a stack dye, a helical distributor dye or a mixed form thereof. These nozzles are known in the art and described for example in "Blown Film Extrusion” by Kirk Cantor, 2nd Edition, Carl Hanser Verlag, Kunststoff 201 1.
  • Steps iii-b) and iv-b) can be carried out simultaneously or sequentially in the blowing process.
  • steps iii-b) and iv-b) are carried out simultaneously.
  • step iii-b) the tubular film of the at least one copolyamide obtained in step ii-b) is cooled in molten form and simultaneously being drawn by blowing air into the tubular film to obtain the stretched polymer film (vP).
  • a biaxially-oriented polyamide film process for preparing the polymer film (P) preferably comprises the following steps i-o) to iv-o): i) providing at least one copolyamide prepared by polymerizing the
  • (B2) contains at least one C 4 -C 12 -diamine, the percentages by weight of components (A) and (B) in each case being based on the sum of the percentages by weight of components (A) and (B), in molten form in a first extruder, ii- o) extruding the at least one copolyamide provided in step io) in molten form from the first extruder through a die to obtain a film of the at least one copolyamide in molten form, iii o) cooling the film obtained in step ii-o) the at least one copolyamide in molten form, the at least one copolyamide solidifying to give the polymer film (P), iv-o) stretching the polymer film (P) obtained in step iii-o) by passing the polymer film (P) over at least one roll, preferably a roll system, and stretching it to obtain the stretched polymer film (vP) ,
  • the nozzle used in the biaxially-oriented polyamide film process in step ii-o) is usually a slot die.
  • the film of the at least one copolyamide in molten form obtained in step ii-o) is therefore preferably a flat film so that the polymer film (P) obtained in step iii-o) and the stretched polymer film (vP) obtained in step iv-o) is preferably one Flat film is.
  • steps iii-o) and iv-o) can be carried out successively or simultaneously, preferably steps iii-o) and iv-o) are carried out successively.
  • steps iii-o) and iv-o) are carried out successively and the polymer film (P) obtained in step iii-o) is heated before step iv-o). It is preferred that the polymer film (P) before step iv-o) is heated to a temperature which is above the glass transition temperature (TG ⁇ C)) of the at least one copolyamide contained in the polymer film (P) and which below the melting temperature ( TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide contained in the polymer film (P). The polymer film (P) is then preferably stretched in step iv-o) at the temperature to which it is heated prior to step iv-o).
  • TG ⁇ C glass transition temperature
  • TM ⁇ C melting temperature
  • a multi-glass process for producing the polymer film (P) preferably comprises the following steps i-m) to iv-m): i-m) providing at least one copolyamide prepared by polymerizing the
  • the weight percentages of components (A) and (B) are each based on the sum of the weight percentages of components (A) and (B), in molten form in a first extruder, ii-m) extrusion of the one provided in step im) a copolyamide in molten form from the first extruder through a die which is an annular die to obtain a tubular film of the at least one copolyamide in molten form; iii-m) cooling the tubular film of the at least one copolyamide obtained in step ii-m) into molten one Mold, wherein the at least one copolyamide solidifies to obtain the polymer film (P), iv-m) stretching the polymer film (P) obtained in step iii-m) by blowing air into the hose of the polymer film (P) and simultaneously exposing the polymer film (P) Polymer film (P) over at least one roller, preferably a roller system,
  • the tubular film of the at least one copolyamide is cooled in molten form in step iii-m) in a water bath.
  • steps iii-m) and iv-m) can be carried out simultaneously or successively, preferably steps iii-m) and iv-m) are carried out successively. Particularly preferably, steps iii-m) and iv-m) are carried out successively and the polymer film (P) obtained in step iii-m) is heated before step iv-m).
  • the polymer film (P) before step iv-m) is heated to a temperature which is above the glass transition temperature (TG ⁇ C)) of at least one copolyamide contained in the polymer film (P) and below the melting temperature (TM ⁇ C)) of the at least one copolyamide contained in the polymer film (P).
  • the polymer film (P) is then preferably stretched in step iv-m) at the temperature to which it is heated prior to step iv-m).
  • step i1) in which at least one further polymer (wP) in a further extruder in molten form and then according to step ii) of the process for producing the polymer film (P) in step ii-c), in step ii-b), in step ii-o) and in step ii-m) Film of the at least one copolyamide and the at least one other polymer (wP), in each case in molten form, is obtained and this is cooled according to step iii) of the process for producing the polymer film (P) in step iii-c), in step iii-b), in step iii-o) and in step iii-m).
  • the previously described embodiments and preferences for the optionally performed step i1) of the method for producing the polymer film (P) apply accordingly.
  • no step i1) is performed.
  • no further polymer (wP) is preferably provided in a further extruder.
  • the contained stretched polymer film (P) can be wound up after its production, for example. Processes for this are known to the person skilled in the art. If the stretched polymer film (vP) is contained as a tube, such as blow molding and the multi-glass process, the tube may also be slit prior to winding. A slit film can then be wound on one or more rollers.
  • the polymer film (P) of the present invention is preferably used as a packaging film.
  • the present invention therefore also relates to the use of the polymer film (P) according to the invention as a packaging film.
  • the polymer film (P) of the present invention may be used as a tubular bag package, a side sealed bag package, a thermoformed package, sealable bags, and / or a pillow package.
  • the properties of the polymer films (P) were determined as follows.
  • the viscosity number of copolyamides containing units derived from a C 32 -C 40 dimer acid was determined in a 0.5% strength by weight solution of phenol / o-dichlorobenzene in a weight ratio of 1: 1 at 25 ° C.
  • the viscosity number of copolyamides and polyamides containing no units derived from a C 32 -C 40 dimer acid was measured in a 0.5% by weight solution in 96% strength by weight sulfuric acid at 25 ° C. in accordance with EN ISO 307: 2007 + Amd 1: 2013 determined.
  • the glass transition temperatures and melting temperatures were determined according to ISO 1 1357-1: 2009, ISO 1 1357-2: 2013 and ISO 1 1357-3: 201 1. For this purpose, two heating runs were carried out and the glass transition and melting temperatures were determined on the basis of the second heating run.
  • the densities of the polyamides were determined by the gas pyknometer method according to EN ISO 1 183-3: 1999.
  • the copolyamide was hydrolyzed in dilute hydrochloric acid (20%).
  • the units derived from hexamethylenediamine are protonated, the chloride ion of the hydrochloric acid forming the counterion.
  • this chloride ion was then exchanged for a hydroxide ion with liberation of hexamethylenediamine.
  • the hexamethylenediamine concentration is then determined by titration with 0.1 molar hydrochloric acid, from which the content of polyamide 6.36 in the copolyamide can be determined.
  • the tear strength is determined according to Elmendorf, DIN ISO 6383-2: 2004 in the direction of extrusion (MD) and perpendicular thereto (TD).
  • MD direction of extrusion
  • TD perpendicular thereto
  • the films were conditioned in standard climate for non-tropical countries according to DIN EN ISO 291: 2008.
  • the modulus of elasticity is determined according to ISO 527-3: 1995.
  • the impact strength of the polymer film (P) was determined in accordance with DIN ISO 7765-2: 1994 with 5 test specimens at a relative air humidity of 0%, the puncture work being indicated in the present case.
  • P-1 polyamide 6 from BASF SE® sold under the brand name Ultramid B40L with a viscosity number of 250 ml / g, a glass transition temperature of 57 ° C, a melting temperature of 220 ° C and a density of 1, 153 g / ml.
  • P-2 polyamide 6 from BASF SE® sold under the brand name Ultramid B33L with a viscosity number of 195 ml / g, a glass transition temperature of 56 ° C, a melting temperature of 220 ° C and a density of 1.145 g / ml.
  • P-3 copolymer of polyamide 6 and polyamide 6.6 (PA 6 / 6.6) from BASF SE® sold under the brand name Ultramid C40L with a viscosity number of 250 ml / g, a Glass transition temperature of 53 ° C, a melting temperature of 190 ° C and a density of 1, 143 g / ml.
  • P-4 copolymer of polyamide 6 and polyamide 6.6 (PA 6 / 6.6) from BASF SE® sold under the brand name Ultramid C33L with a viscosity number of 195 ml / g, a
  • component (B2) Hexamethylenediamine solution (component (B2)) in water, 100 g polyapp 2557-CTW antifoam reagent from Polymethylsiloxane from Polysteil do Brazil and 100 kg of water were mixed in a 1930 liter kettle and blanketed with nitrogen. The outside temperature of the kettle was heated to 290 ° C and the mixture contained in the kettle stirred for 1 1 hour
  • the copolyamide was dried at 90 to 140 ° C in a stream of nitrogen for 10 hours.
  • the viscosity number was 246 ml / g, the glass transition temperature at 49 ° C and the melting temperature at 21 1 ° C.
  • the proportion of polyamide 6.36 in the copolyamide based on the total weight of the copolyamide was 10.5% by weight, the density was 1.116 g / ml.
  • the copolyamide obtained had a viscosity number of 244 ml / g, a glass transition temperature of 44 ° C and a melting temperature of 203 ° C.
  • the proportion of polyamide 6:36 in the copolyamide based on the total weight of the copolyamide was 20.8 wt .-%, the density was 1, 095 g / ml.
  • a copolyamide of polyamide 6 and polyamide 6.36 prepared by the following procedure:
  • the resulting granules of the copolyamide were extracted with 95 ° C hot water for 4 times 6 hours and then dried at 90 to 140 ° C in a stream of nitrogen for 10 hours.
  • the copolyamide obtained had a viscosity number of 259 ml / g, a glass transition temperature of 38 ° C and a melting temperature of 188 ° C.
  • the proportion of polyamide 6:36 in the copolyamide based on the total weight of the copolyamide was 30.3 wt .-%, the density was 1, 076 g / ml.
  • a copolyamide of polyamide 6 and polyamide 6.36 prepared by the following procedure:
  • the resulting granules of the copolyamide were extracted with 95 ° C hot water for 4 times 6 hours and then dried at 90 to 140 ° C in a stream of nitrogen for 10 hours.
  • the copolyamide obtained had a viscosity number of 212 ml / g, a glass transition temperature of 38 ° C and a melting temperature of 187 ° C.
  • the proportion of polyamide 6:36 in the copolyamide based on the total weight of the copolyamide was 28.9 wt .-%, the density was 1, 076 g / ml.
  • WP-1 low density polyethylene from LyondellBasell® sold under the brand name Lupolen 2420 F with a MFR (melt flow rate) (190 ° C / 2.16 kg) of 0, 75 g / 10 min.
  • WP-2 low density polyethylene from LyondellBasell® sold under the brand name Lupolen 3020 K with a MFR (melt flow rate) (190 ° C / 2.16 kg) of 4 g / 10 min.
  • wP-3 anhydride-modified linear low density polyethylene from DuPont® sold under the brand name Bynel 4104 with a melt flow rate MFR (190 ° C / 2, 16 kg) of 1.1 g / 10 min.
  • wP-4 anhydride-modified linear low density polyethylene from DuPont® sold under the trade name Bynel 4105 with MFR (melt flow rate) (190 ° C / 2.16 kg) of 4 g / 10 minute wP-5 a poly (ethylvinyl alcohol) (EVOH) from Kuraray®, sold under the brand name EVAL F171 B with an MFR (melt flow rate, melt mass flow rate)
  • a 7-layer cast film plant from Collin® with a nozzle head width of 800 mm was used. So 7 extruders were used. Six of the extruders had a diameter of 30 mm (extruder B, C, D, E, F, G) and one extruder had a diameter of 45 mm (extruder A). Each of the 7 extruders was loaded with the same component. The melt of extruder A was in contact with the castroll, the melt of extruder G farthest from this. The order of the layers was A, B, C, D, E, F, G.
  • the polymer films produced had a thickness of 100 ⁇ and the layers have a layer thickness of 15/14/14/14/14/14/15 ⁇ .
  • the components used as well as the results of the measurement of the tear strength, modulus of elasticity and puncture resistance are given in Table 1.
  • the percentages by weight of component (B) given in Table 1 are understood as meaning the percent by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide. Table V.
  • Multilayer films with three different polymers were produced on the above-described 7-layer cast film plant from Collin®.
  • the resulting multilayer films had a thickness of 100 ⁇ and the layers have a layer thickness of 15/14/14/14/14/14/15 ⁇ .
  • the extruders of the Castfolienstrom were applied in accordance with the structure of the multilayer films shown in Table 2 with the components.
  • % By weight of component (B) given in Table 2 is understood as meaning the% by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide.
  • Table 2 also shows the properties of the multilayer film produced.
  • Multilayer films with five different polymers were produced on the above-described 7-layer cast film line from Collin®.
  • the resulting multilayer films had a thickness of 100 ⁇ and the layers have a layer thickness of 15/14/14/14/14/14/15 ⁇ .
  • the extruders of the Castfolienstrom were applied according to the structure of the multilayer films specified in Table 3 with the components.
  • the percentages by weight of component (B) given in Table 3 are understood as meaning the percent by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide.
  • Table 3 also shows the properties of the multilayer film produced.
  • Monofilms were produced on a 7-layer blown film line from Collin® with a die head diameter of 180 mm.
  • 6 had a diameter of 30 mm (extruder B, C, D, E, F, G) and a diameter of 45 mm (extruder A).
  • the melt of extruder was inside the bladder, the melt of extruder G was outside.
  • the monofilms produced had a thickness of 100 ⁇ m and the layers had a layer thickness of 15/14/14/14/14 / 14/15 ⁇ in the monofilms. All extruders were loaded with the same component.
  • the films were slit before winding.
  • component (B) The components used and the properties of the monomaterial films are given in Table 4.
  • the percentages by weight of component (B) given in Table 4 are understood as meaning the percent by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide.
  • Component (B) [Wt. 10.5 20.8 30.3
  • Pendulum pendulum) pendulum) pendulum) pendulum) pendulum) pendulum) pendulum)
  • Multilayer films with three different materials were produced on a 7-layer blown film line from Collin® with a die head diameter of 180 mm. Of the 7 extruders, 6 had a diameter of 30 mm and a diameter of 45 mm. The resulting multilayer films had a thickness of 100 ⁇ and the layers have a layer thickness of 15/14/14/14/14/15 ⁇ .
  • the extruders of the blown film line were charged with the components according to the structure of the multilayer films given in Table 5.
  • Table 5 also shows the properties of the multilayer films produced.
  • the percentages by weight of component (B) given in Table 5 are understood to mean the percent by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide.
  • Multilayer films with five different polymers were produced on a 7-layer blown film line from Collin® with a die head diameter of 180 mm. Of the 7 extruders, 6 had a diameter of 30 mm and a diameter of 45 mm. The resulting multilayer films had a thickness of 100 ⁇ and the layers have a layer thickness of 15/14/14/14/14/15 ⁇ .
  • the extruders of the blown film line were charged with the components according to the structure of the multilayer films given in Table 6. Table 6 also shows the properties of the multilayer films produced.
  • the percentages by weight of component (B) given in Table 6 are understood to mean the percent by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide.
  • Monofilms were produced on a 7-layer blown film line from Collin® with a die head diameter of 180 mm. Of the 7 extruders, 6 had a diameter of 30 mm and a diameter of 45 mm. The Monomaterialfilme produced had a thickness of 100 ⁇ and the layers have a layer thickness of 15/14/14/14/14/14/15 ⁇ . All extruders were loaded with the same component.
  • component (B) The components used and the properties of the monofilaments are given in Table 7.
  • the percentages by weight of component (B) given in Table 7 are understood to mean the percent by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide.
  • Component (B) [wt%] - - 28.9
  • Multilayer films were produced on a 7-layer blown film line from Collin® with a die head diameter of 180 mm. Of the 7 extruders, 6 had a diameter of 30 mm and a diameter of 45 mm. The Monomaterialfilme produced had a thickness of 100 ⁇ and the layers have a layer thickness of 15/14/14/14/14/14/15 ⁇ . All extruders were loaded with the same component.
  • component (B) The components used and the properties of the monomaterial films are given in Table 8.
  • the percentages by weight of component (B) given in Table 8 are understood as meaning the percent by weight of units derived from component (B) (polyamide 6.36 units) in the copolyamide, based on the total weight of the copolyamide.
  • the copolyamide according to the invention can significantly increase the tear strength of the polymer films (P) both along the direction of extrusion and perpendicular to it.
  • the modulus of elasticity and the puncture resistance of the polymer films (P) according to the invention are also in an acceptable range for practical use, so that the polymer films (P) according to the invention have overall advantageous properties, in particular as packaging films.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Polymerfilm(P), enthaltend mindestens ein Copolyamid, wobei das Copolyamid hergestellt ist durch Polymerisation mindestens eines Lactams (A) und eines Monomergemischs (M). Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Polymerfilms(P) sowie die Verwendung des Polymerfilms (P) als Verpackungsfilm.

Description

Polymerfilm enthaltend ein Copolyamid eines Diamins, einer Dimersäure und eines Lactams Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Polymerfilm (P), enthaltend mindestens ein Copolyamid, wobei das Copolyamid hergestellt ist durch Polymerisation mindestens eines Lactams (A) und eines Monomergemischs (M). Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Polymerfilms (P) sowie die Verwendung des Polymerfilms (P) als Verpackungsfilm.
Polyamide sind industriell von besonderer Bedeutung, da sie sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften auszeichnen, insbesondere besitzen sie eine hohe Festigkeit und Zähigkeit, eine gute Chemikalienbeständigkeit sowie eine hohe Abriebfestigkeit. Sie werden beispielsweise zur Herstellung von Angelschnüren, Kletterseilen und Teppichböden verwendet. Darüber hinaus finden Polyamide Anwendung zur Herstellung von Verpackungsfilmen und Verpackungshüllen.
Eine Übersicht über die Verwendung als Verpackungsfilme und Verpackungshüllen sowie deren Herstellung, ist beispielsweise in Encylcopedia of Polymer Science and Engineering 2nd Ed., Vol. 7, pp. 73-127, Vol. 10, pp. 684-695 (John Wiley & Sons, Inc., 1987) beschrieben. Die darin beschriebenen Polyamidfilme sind jedoch sehr steif, haben eine niedrige Weiterreißfestigkeit und eine hohe Dichte.
Für Verpackungsfilme und Verpackungshüllen werden daher häufig Copolyamide, die positive Eigenschaften von verschiedenen Polyamiden in sich vereinen, eingesetzt. Im Stand der Technik sind verschiedene Copolyamide beschrieben.
Die EP 0 352 562 beschreibt Folien aus Copolyamiden, wobei die Copolyamide hergestellt sind aus ε-Caprolactam und vorzugsweise 1 bis 10 Gewichtsteilen einer Dimersäure und einem Diamin. Die Copolyamide können dann zur Herstellung von Flach- oder Blasfolien eingesetzt werden. Ebenso eignen sie sich zur Herstellung von Verbundfolien.
Nachteilig bei den in der EP 0 352 562 beschriebenen Folien aus Copolyamid ist, dass sie eine relativ geringe Weiterreißfestigkeit, einen hohen E-Modul und eine geringe Durchstoßenergie aufweisen.
Die DE 28 46 596 beschreibt Formkörper aus einem Copolyamid aus Caprolactam, Fettsäuredimeren und Hexamethylendiamin. Die beschriebenen Thermoplasten lassen sich jedoch nicht zu einer Film extrudieren.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, einen Polymerfilm bereitzustellen, der ein Polyamid enthält und der die Nachteile der im Stand der Technik beschriebenen Polymerfilme nicht oder nur in vermindertem Maße aufweist. Der Polymerfilm sollte zudem möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Polymerfilm (P) enthaltend mindestens ein Copolyamid, hergestellt durch Polymerisation der Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
(B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B).
Es wurde überraschend gefunden, dass der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) eine hohe Weiterreißfestigkeit sowohl in Extrusionsrichtung als auch senkrecht dazu, aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) als Verpackungsfilm eingesetzt wird.
Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) eine hohe Transparenz, sowie eine hohe Tieftemperaturzähigkeit auf. Vorteilhaft ist zudem, dass der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) weniger steif ist als die im Stand der Technik beschriebenen Polymerfilme (P), die ein Polyamid oder ein Copolyamid enthalten. Außerdem weist der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) ein geringes E-Modul und ein hohe Durchstoßfestigkeit im trockenen Zustand auf. Die hohe Durchstoßfestigkeit ist ebenfalls insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Polymerfilm (P) als Verpackungsfilm verwendet wird.
Nachfolgend wird die Erfindung näher erläutert.
Polymerfilm (P)
Erfindungsgemäß enthält der Polymerfilm (P) mindestens ein Copolyamid.
Unter„mindestens ein Copolyamid" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein Copolyamid als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren Copolyamiden verstanden. Der Polymerfilm (P) weist beispielsweise eine Dicke im Bereich von 0,1 μηη bis 1 mm auf, bevorzugt eine Dicke im Bereich von 5 bis 500 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 20 bis 100 m. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem der Polymerfilm (P) eine Dicke im Bereich von 0,1 μηη bis 1 mm aufweist.
Der Polymerfilm (P) kann zusätzlich zu dem mindestens einen Copolyamid mindestens ein weiteres Polymer (wP) enthalten.
„Mindestens ein weiteres Polymer (wP)" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein weiteres Polymer (wP) als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren weiteren Polymeren (wP). Als mindestens ein weiteres Polymer (wP) eignen sich alle dem Fachmann bekannten Polymere. Es versteht sich von selbst, dass das mindestens eine weitere Polymer (wP) von dem mindestens einen Copolyamid verschieden ist.
Bevorzugt ist das mindestens eine weitere Polymer (wP) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Poly(ethylvinylalkoholen), Poly(ethylvinylacetaten), Polyethylenterephthalaten, Polyvinylidenchloriden, mit Maleinsäureanhydrid gegrafteten Polyolefinen, Polyestern und lonomeren. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine weitere Polymer (wP) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Poly(ethylvinylalkoholen), Poly(ethylvinylacetaten), Polyethylenterephthalaten, Polyvinylidenchloriden und mit Maleinsäureanhydrid gegraften Polyolefinen. Am meisten bevorzugt ist das mindestens eine weitere Polymer (wP) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, mit Maleinsäureanhydrid gegrafteten Polyolefinen und Ethylvinylalkoholen.
Ist das mindestens eine weitere Polymer (wP), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, so ist es bevorzugt, dass zusätzlich mit Maleinsäureanhydrid gegraftete Polyolefine als mindestens ein weiteres Polymer (wP) eingesetzt werden. Dabei ist es möglich, dass als das mindestens eine weitere Polymer (wP) eine Mischung aus Polyolefinen und mit Maleinsäureanhydrid gegrafteten Polyolefinen eingesetzt wird. Ebenso ist es möglich, dass, wenn der Polymerfilm (P) ein weiter unten beschriebener Multilayerfilm ist, der Polymerfilm (P) mindestens eine erste weitere Schicht mindestens eines weiteren Polymers (wP) enthält, wobei das mindestens eine weitere Polymer (wP) der ersten weiteren Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus mit Maleinsäureanhydrid gegrafteten Polyolefinen und der Polymerfilm (P) mindestens eine zweite weitere Schicht mindestens eines weiteren Polymers (wP) enthält, wobei das mindestens eine weitere Polymer (wP) der zweiten weiteren Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen. Der Polymerfilm (P) enthält die erste weitere Schicht dann vorzugsweise zwischen der ersten Schicht, die das mindestens eine Copolyamid enthält, und der zweiten weiteren Schicht. Polyolefine als solche sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugte Polyolefine sind Polypropylen (PP), low-density Polyethylen (LDPE) linear-low-density Polyethylen (LLDPE) und very-low- density Polyethylen (VLDPE). Linear-low-density Polyethylen (LLDPE) ist ein Copolymer aus Ethylen und mindestens einem C4-C8-a-Olefin. Linear-low-density Polyethylen (LLDPE) zeichnet sich durch lange Polymerketten mit kurzen Seitenketten aus. Die Länge der Seitenketten in linear-low-density Polyethylen (LLDPE) ist üblicherweise kürzer als in low-density Polyethylen (LDPE) und in medium-density Polyethylen (MDPE). Der Schmelzpunkt von linear-low-density Polyethylen (LLDPE) liegt vorzugsweise im Bereich von 1 10 bis 130 °C, seine Dichte liegt im Bereich von 0,91 bis 0,93 g/cm3.
Very-low-density Polyethylen (VLDPE) sind Copolymere aus Ethylen und mindestens einem C4- Cs-a-Olefin. Sie weisen üblicherweise einen Schmelzpunkt im Bereich von 1 10 bis 130 °C und eine Dichte im Bereich von 0,86 bis < 0,91 g/cm3 auf. Der Anteil an C4-C8-a-Olefinen in VLDPE ist in der Regel höher als im LLDPE.
Unter„C4-C8-a-Olefin" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung lineare und verzweigte, bevorzugt lineare, Alkylene mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen verstanden, die in a-Position ungesättigt sind, also in α-Stellung eine C-C-Doppelbindung aufweisen. Beispiele hierfür sind 1 - Buten, 1 -Penten, 1 -Hexen, 1 -Hepten und 1 -Octen. 1 -Buten, 1 -Hexen und 1 -Octen sind bevorzugt.
Bevorzugt als Poly(ethylenvinylacetate) sind Copolymere von Ethylen mit Vinylacetat. Beispielsweise werden im Bereich von 82 bis 99,9 Gew.-% Ethylen und im Bereich von 0,1 bis 18 Gew.-% Vinylacetat, bevorzugt im Bereich von 88 bis 99,9 Gew.-% Ethylen und im Bereich von 0,1 bis 12 Gew.-% Vinylacetat zur Herstellung eingesetzt.
Bevorzugte Poly(ethylenvinylalkohole) sind erhältlich durch vollständige oder teilweise Verseifung der vorstehend beschriebenen Poly(ethylenvinylacetate). Beispielsweise enthalten die Poly(ethylenvinylalkohole) im Bereich von 50 bis 75 mol.-% Ethylen und im Bereich von 25 bis 50 mol.-% Vinylalkohol, bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Poly(ethylenvinylalkohole).
Der Polymerfilm (P) kann das mindestens eine weitere Polymer (wP) als Blend (Mischung) mit dem mindestens einen Copolyamid enthalten.
Darüber hinaus ist es möglich und erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Polymerfilm (P) mindestens eine erste Schicht enthält, die das mindestens eine Copolyamid enthält, und der Polymerfilm (P) mindestens eine weitere Schicht enthält, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthält. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die mindestens eine erste Schicht, die das mindestens eine Copolyamid enthält, kein weiteres Polymer (wP) enthält.
„Mindestens eine erste Schicht" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau eine erste Schicht als auch zwei oder mehrere erste Schichten.
„Mindestens eine weitere Schicht" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau eine weitere Schicht als auch zwei oder mehrere weitere Schichten. Zwei oder mehrere weitere Schichten sind bevorzugt.
Es ist also bevorzugt, dass der Polymerfilm (P) mindestens eine erste Schicht enthält, die das mindestens eine Copolyamid enthält, und der Polymerfilm (P) außerdem mindestens eine weitere Schicht enthält, wobei die mindestens eine weitere Schicht mindestens ein weiteres Polymer (wP), das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Poly(ethylenvinylalkoholen), Poly(ethylenvinylacetaten), Polyethylenterephthalaten,
Polyvinylidenchloriden und mit Maleinsäureanhydrid gegraftete Polyolefinen, enthält.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Polymerfilm (P), bei dem der Polymerfilm (P) mindestens eine erste Schicht enthält, die das mindestens eine Copolyamid enthält, und der Polymerfilm (P) mindestens eine weitere Schicht enthält, wobei die mindestens eine weitere Schicht mindestens ein weiteres Polymer (wP), das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Poly(ethylenvinylalkoholen), Poly(ethylenvinylacetaten), Polyethylenterephthalaten, Polyvinylidenchloriden und mit Maleinsäureanhydrid gegrafteten Polyolefinen, enthält.
Enthält der Polymerfilm (P) außer der mindestens einen ersten Schicht keine weitere Schicht, so wird der Polymerfilm (P) auch als Monofilm bezeichnet. Ist der Polymerfilm (P) ein Monofilm, so kann er genau eine erste Schicht und keine weitere Schicht enthalten, ebenso ist es möglich, dass er zwei oder mehrere erste Schichten und keine weitere Schicht enthält. Enthält der Polymerfilm (P) zwei oder mehrere erste Schichten und ist er ein Monofilm, so weisen die zwei oder mehreren ersten Schichten alle dieselbe Zusammensetzung auf.
Enthält der Polymerfilm (P) mindestens eine erste Schicht, die das mindestens eine Copolyamid enthält, und mindestens eine weitere Schicht, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthält, wird der Polymerfilm (P) auch als Multilayerfilm bezeichnet.
Beispielsweise enthält der Polymerfilm (P) dann 1 bis 1 1 erste Schichten, die das mindestens eine Copolyamid enthalten, und 1 bis 13 weitere Schichten, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthalten. Bevorzugt enthält der Polymerfilm (P) 1 bis 5 erste Schichten, die das mindestens eine Copolyamid enthalten, und 1 bis 1 1 weitere Schichten, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthalten. Insbesondere bevorzugt enthält der Polymerfilm (P) 1 bis 3 erste Schichten, die das mindestens eine Copolyamid enthalten, und 1 bis 7 weitere Schichten, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die mindestens eine erste Schicht aus dem mindestens einen Copolyamid. Ebenso ist es bevorzugt, dass die mindestens eine weitere Schicht aus dem mindestens einen weiteren Polymer (wP) besteht.
Der Begriff „Polymerfilm (P)" umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung also sowohl Monofilme als auch Multilayerfilme.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), wobei der Polymerfilm (P) ein Monofilm oder ein Multilayerfilm ist.
Wie vorstehend beschrieben, weist der Polymerfilm (P) üblicherweise eine Dicke im Bereich von 0,1 μηη bis 1 mm auf, bevorzugt im Bereich von 5 bis 500 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 μηη.
Ist der Polymerfilm (P) ein Monofilm und enthält er genau eine erste Schicht, so weist die erste Schicht die gleiche Dicke auf wie der Polymerfilm (P), also beispielsweise im Bereich von 0,1 μηη bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 5 bis 500 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 μηη. Ist der Polymerfilm (P) ein Monofilm und enthält er zwei oder mehrere erste Schichten, so ist die Dicke jeder ersten Schicht üblicherweise kleiner als die Dicke des Polymerfilms (P). Die Summe der Dicken der einzelnen ersten Schichten entspricht dann im Allgemeinen der Dicke des Polymerfilms (P). Beispielsweise weist die mindestens eine erste Schicht, die das mindestens eine Copolyamid enthält, dann ein Dicke im Bereich von 0,1 bis 100 μηη, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 15 μηη auf.
Ist der Polymerfilm (P) ein Multilayerfilm, so ist die Dicke der einzelnen Schichten des Polymerfilms (P), also ist die Dicke der mindestens einen ersten Schicht, die das mindestens eine Copolyamid enthält, und die Dicke der mindestens einer weiteren Schicht, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthält, üblicherweise kleiner als die Dicke des Polymerfilms (P). Die Summe der Dicken der einzelnen Schichten entspricht dann im Allgemeinen der Dicke des Polymerfilms (P).
Beispielsweise weist die mindestens eine erste Schicht, die das mindestens eine Copolyamid enthält, dann ein Dicke im Bereich von 0,1 bis 100 μηη auf, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 15 μηη. Die mindestens eine weitere Schicht, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthält, weist dann beispielsweise eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 100 μηη auf, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 15 μηη. Der Polymerfilm (P) kann mindestens einen Haftvermittler enthalten. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, wenn der Polymerfilm (P) ein Multilayerfilm ist.
„Mindestens ein Haftvermittler" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein Haftvermittler als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren Haftvermittlern.
Ist der Polymerfilm (P) ein Multilayerfilm, so kann der mindestens eine Haftvermittler zusammen mit dem mindestens einen Copolyamid in der mindestens einen ersten Schicht enthalten sein. Ebenso ist es möglich, dass der mindestens eine Haftvermittler zusammen mit dem mindestens einen weiteren Polymer (wP) in der mindestens einen weiteren Schicht enthalten ist. Darüber hinaus ist es möglich, dass der mindestens eine Haftvermittler als mindestens eine zusätzliche Schicht in dem Polymerfilm (P) enthalten ist. Diese Ausführungsform ist bevorzugt.
Wenn der mindestens eine Haftvermittler als mindestens eine zusätzliche Schicht in dem Polymerfilm (P) enthalten ist, so ist diese mindestens eine zusätzliche Schicht bevorzugt zwischen der mindestens einen weiteren Schicht, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthält, und der mindestens einen ersten Schicht, die das mindestens eine Copolyamid enthält, angeordnet. Die mindestens eine Schicht des Haftvermittlers weist beispielsweise eine Dicke von 0,1 bis 100 μηη auf, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 15 μηη.
Geeignete Haftvermittler sind dem Fachmann als solche bekannt. Bevorzugt als Haftvermittler sind Copolymere aus Ethylen mit Maleinsäureanhydrid oder ein Copolymer aus Ethylen mit Vinylacetat. Bevorzugt ist ein Copolymer aus linear-low-density Polyethylen (LLDPE) und Maleinsäureanhydrid oder ein Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, wobei zur Herstellung des Copolymers > 18 Gew.-% Vinylacetat und < 82 Gew.-% Ethylen eingesetzt werden. Diese Copolymere sind kommerziell erhältlich, beispielsweise unter dem Handelsnamen Bynel 4105 der Firma DuPont oder Escorene FL001 19 der Firma Exxon. Bevorzugt sind als Haftvermittler eingesetzte Copolymere aus Ethylen mit Maleinsäureanhydrid mit Maleinsäureanhydrid gegraftete Polymere oder Copolymere aus Ethylen.
Der Polymerfilm (P) kann außerdem Additive enthalten. Derartige Additive sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stabilisatoren, Farbstoffen, Antistatika, Tackifiern, Anti-block, Verarbeitungshilfsmitteln, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren, UV-Absorbern, Gleitmitteln und Nukleierungshilfsmitteln.
Als Farbstoffe sind organische und anorganische Pigmente, wie beispielsweise mit einer Schlichte versehenes Titandioxid, geeignet. Als Tackifier eignen sich beispielsweise Polyisobutylen (PIB) oder Ethylvinylacetat (EVA). Geeignete Antiblockmittel sind beispielsweise Siliziumdioxid- oder Calciumcarbonatpartikel. Geeignete Lichtstabilisatoren sind beispielsweise sogenannte HALS (Hindered Amine Light Stabilizer). Als Verarbeitungshilfs- oder Gleitmittel kann beispielsweise Ethylenbisstearamid (EBS) Wachs eingesetzt werden. Nukleierungshilfsmittel können beispielsweise alle Arten von organischen oder anorganischen Kristallisationskeimbildnern sein, wie z.B. Talk. Die Additive können sowohl in der mindestens einen ersten Schicht enthalten sein, als auch in der mindestens einen weiteren Schicht. Sie können in nur einer dieser Schichten enthalten sein, ebenso ist es möglich, dass sie in jeder dieser Schichten enthalten sind.
Copolyamid
Erfindungsgemäß enthält der Polymerfilm (P) mindestens ein Copolyamid, das hergestellt ist durch Polymerisation der Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten (B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und (B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B).
Die Begriffe „Komponente (A)" und „mindestens ein Lactam" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym gebraucht und besitzen daher die gleiche Bedeutung. Entsprechendes gilt für die Begriffe„Komponente (B)" und„ein Monomergemisch (M)". Diese Begriffe werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls synonym gebraucht und besitzen daher die gleiche Bedeutung.
„Mindestens ein Lactam" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein Lactam als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren Lactamen. Bevorzugt ist genau ein Lactam.
Erfindungsgemäß ist das mindestens eine Copolyamid hergestellt durch Polymerisation von 15 bis 84 Gew.-% der Komponente (A) und 16 bis 85 Gew.-% der Komponente (B), bevorzugt ist das Copolyamid hergestellt durch Polymerisation von 40 bis 83 Gew.-% der Komponente (A) und von 17 bis 60 Gew.-% der Komponente (B), insbesondere bevorzugt ist das mindestens eine Copolyamid hergestellt durch Polymerisation von 60 bis 80 Gew.-% der Komponente (A) und 20 bis 40 Gew.-% der Komponente (B), wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B). Bevorzugt ergibt die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) 100 Gew.-%.
Es versteht sich von selbst, dass sich die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) auf die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) vor der Polymerisation beziehen, also wenn die Komponenten (A) und (B) noch nicht miteinander reagiert haben. Während der Polymerisation kann sich das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A) und (B) gegebenenfalls ändern.
Erfindungsgemäß wird das Copolyamid hergestellt durch Polymerisation der Komponenten (A) und (B). Die Polymerisation der Komponenten (A) und (B) ist dem Fachmann bekannt. Üblicherweise ist die Polymerisation der Komponenten (A) mit (B) eine Kondensationsreaktion. Während der Kondensationsreaktion reagiert die Komponente (A) mit den in der Komponente (B) enthaltenen Komponenten (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls der weiter unten beschriebenen Komponente (B3), die ebenfalls in der Komponente (B) enthalten sein kann. Dabei bilden sich Amidbindungen zwischen den einzelnen Komponenten aus. Üblicherweise liegt die Komponente (A) während der Polymerisation zumindest teilweise offenkettig, also als Aminosäure vor.
Die Polymerisation der Komponenten (A) und (B) kann in Gegenwart eines Katalysators stattfinden. Als Katalysator eignen sich alle dem Fachmann bekannten Katalysatoren, die die Polymerisation der Komponenten (A) und (B) katalysieren. Derartige Katalysatoren sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugte Katalysatoren sind Phosphorverbindungen wie beispielsweise Natriumhypophosphit, phosphorige Säure, Triphenylphosphin oder Triphenylphosphit.
Bei der Polymersiation der Komponenten (A) und (B) bildet sich das Copolyamid, das daher Baueinheiten erhält, die von der Komponente (A) abgeleitet sind, und Baueinheiten, die von der Komponente (B) abgeleitet sind. Baueinheiten, die von der Komponente (B) abgeleitet sind, enthalten Baueinheiten, die von den Komponenten (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls von der Komponente (B3) abgeleitet sind. Bei der Polymerisation der Komponenten (A) und (B) bildet sich das Copolyamid als Copolymer. Das Copolymer kann ein statistisches Copolymer sein, ebenso ist es möglich, dass es sich um ein Blockcopolymer handelt.
In einem Blockcopolymer bilden sich Blöcke von Einheiten, die von der Komponente (B) abgeleitet sind und Blöcke von Einheiten, die von der Komponente (A) abgeleitet sind. Diese wechseln sich ab. Bei einem statistischen Copolymer wechseln sich Baueinheiten, die von der Komponente (A) abgeleitet sind, mit Baueinheiten, die von der Komponente (B) abgeleitet sind, ab. Diese Abwechslung erfolgt statistisch, beispielsweise kann auf zwei von der Komponente (B) abgeleitete Baueinheiten, eine Baueinheit, die von der Komponente (A) abgeleitet ist, folgen, auf die wiederum eine von der Komponente (B) abgeleitete Baueinheit folgt, auf die dann eine Baueinheit folgt, die drei von der Komponente (A) abgeleitete Baueinheiten enthält.
Bevorzugt ist das mindestens eine Copolyamid ein statistisches Copolymer.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm, bei dem das mindestens eine Copolyamid ein statistisches Copolymer ist.
Die Herstellung des mindestens einen Copolyamids umfasst bevorzugt die folgenden Schritte: a) Polymerisation der Komponenten (A) und (B) unter Erhalt mindestens eines ersten Copolyamids, b) Granulieren des in Schritt a) erhaltenen mindestens einen ersten Copolyamids unter Erhalt mindestens eines granulierten Copolyamids, c) Extraktion des in Schritt b) erhaltenen mindestens einen granulierten Copolyamids mit Wasser unter Erhalt mindestens eines extrahierten Copolyamids, d) Trocknen des in Schritt c) erhaltenen mindestens einen extrahierten Copolyamids bei einer Temperatur (Tr) unter Erhalt des mindestens einen Copolyamids. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem das Copolyamid hergestellt wird in einem Verfahren umfassen die folgenden Schritte: a) Polymerisation der Komponenten (A) und (B) unter Erhalt mindestens eines ersten Copolyamids, b) Granulieren des in Schritt a) erhaltenen mindestens einen ersten Copolyamids unter Erhalt mindestens eines granulierten Copolyamids, c) Extraktion des in Schritt b) erhaltenen mindestens einen granulierten Copolyamids mit Wasser unter Erhalt mindestens eines extrahierten Copolyamids, d) Trocknen des in Schritt c) erhaltenen mindestens einen extrahierten Copolyamids bei einer Temperatur (Tr) unter Erhalt des mindestens einen Copolyamids. Die Polymerisation in Schritt a) kann in allen dem Fachmann bekannten Reaktoren stattfinden. Bevorzugt sind Rührkesselreaktoren. Es können zusätzlich dem Fachmann bekannte Hilfsmittel zur Verbesserung der Reaktionsführung wie beispielsweise Entschäumer wie Polydimethylsiloxan (PDMS) eingesetzt werden.
In Schritt b) kann das in Schritt a) erhaltene mindestens eine erste Copolyamid nach allen dem Fachmann bekannten Methoden granuliert werden, beispielsweise mittels Stranggranulierung oder Unterwassergranulierung.
Die Extraktion in Schritt c) kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Während der Extraktion in Schritt c) werden üblicherweise während der Polymerisation der Komponenten (A) und (B) in Schritt a) gebildete Nebenprodukte aus dem mindestens einen granulierten Copolyamid extrahiert.
In Schritt d) wird das in Schritt c) erhaltene mindestens eine extrahierte Copolyamid getrocknet. Verfahren zum Trocknen sind dem Fachmann bekannt. Erfindungsgemäß wird das mindestens eine extrahierte Copolyamid bei einer Temperatur (Tr) getrocknet. Die Temperatur (Tr) liegt vorzugsweise oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG<C)) des mindestens einen Copolyamids und unterhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des mindestens einen Copolyamids. Die Trocknung in Schritt d) erfolgt üblicherweise für einen Zeitraum im Bereich von 1 bis 100 Stunden, bevorzugt im Bereich von 2 bis 50 Stunden und insbesondere bevorzugt im Bereich von 3 bis 40 Stunden.
Es besteht die Vorstellung, dass durch das Trocknen in Schritt d) das Molekulargewicht des mindestens einen Copolyamids weiter erhöht wird.
Das mindestens eine Copolyamid weist üblicherweise eine Glasübergangstemperatur (TG<C)) auf. Die Glasübergangstemperatur (TG<O) liegt beispielsweise im Bereich von 20 bis 50 °C, bevorzugt im Bereich von 23 bis 47 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 25 bis 45°C, bestimmt gemäß ISO 1 1357-2: 2014.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem das mindestens eine Copolyamid eine Glasübergangstemperatur (TG<C)) aufweist, wobei die Glasübergangstemperatur (TG<O) im Bereich von 20 bis 50 °C liegt.
Die Glasübergangstemperatur (TG<C)) des mindestens einen Copolyamids bezieht sich entsprechend der ISO 1 1357-2: 2014 im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf die Glasübergangstemperatur (TG<O) des trockenen Copolyamids. „Trocken" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das mindestens eine Copolyamid weniger als 1 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-% und insbesondere bevorzugt weniger als 0,1 Gew.-% Wasser enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des mindestens einen Copolyamids. Mehr bevorzugt bedeutet„trocken", dass das mindestens eine Copolyamid kein Wasser enthält und am meisten bevorzugt, dass das mindestens eine Copolyamid kein Lösungsmittel enthält. Das mindestens eine Copolyamid weist darüber hinaus üblicherweise eine Schmelztemperatur ( M(C)) auf. Die Schmelztemperatur (TM<O) des mindestens einen Copolyamids liegt beispielsweise im Bereich von 150 bis 21 0 °C, bevorzugt im Bereich von 160 bis 205 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 1 60 bis 200 °C, bestimmt gemäß ISO 1 1 357-3: 2014. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem das mindestens eine Copolyamid eine Schmelztemperatur (TM<C)) aufweist, wobei die Schmelztemperatur (TM<C)) im Bereich von 150 bis 21 0 °C liegt.
Das mindestens eine Copolyamid weist im Allgemeinen eine Viskositätszahl (VZ(o) im Bereich von 150 bis 300 ml/g auf, bestimmt in einer 0,5 Gew.-%igen Lösung des mindestens einen Copolyamids in einer Mischung aus Phenol/o-Dichlorbenzol im Gewichtsverhältnis 1 : 1 .
Bevorzugt liegt die Viskositätszahl (VZ<o) des mindestens einen Copolyamids im Bereich von 160 bis 290 ml/g und besonders bevorzugt im Bereich von 170 bis 280 ml/g, bestimmt in einer 0,5 Gew.-%igen Lösung des mindestens einen Copolyamids in einer Mischung aus Phenol/o- Dichlorbenzol im Gewichtsverhältnis 1 : 1 .
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem das mindestens eine Copolyamid eine Viskositätszahl (VZ<o) im Bereich von 150 bis 300 ml/g aufweist, bestimmt in einer 0,5 Gew-%igen Lösung des mindestens einen Copolyamids in einer Mischung aus Phenol/o-Dichlorbenzol im Gewichtsverhältnis 1 : 1 .
Komponente (A)
Die Komponente (A) ist mindestens ein Lactam.
Lactame sind dem Fachmann als solche bekannt. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Lactame mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen.
Unter Lactamen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung zyklische Amide verstanden, die im Ring vorzugsweise 4 bis 12, besonders bevorzugt 5 bis 8 Kohlenstoffatome aufweisen.
Geeignete Lactame sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
3- Aminopropansäurelactam (Propio-3-lactam; ß-Lactam; ß-Propiolactam),
4- Aminobutansäurelactam (Butyro-4-lactam; γ-Lactam; γ-Butyrolactam),
5- Aminopentansäurelactam (2-Piperidinon; δ-Lactam; δ-Valerolactam),
6- Aminohexansäurelactam (Hexano-6-lactam: ε-Lactam; ε-Caprolactam), 7- Aminoheptansäurelactam (Heptano-7-lactam; ζ-Lactam; ζ-Heptanolactam),
8- Aminooktansäurelactam (Oktano-8-lactam; η-Lactam; η-Oktanolactam),
9- Aminononansäurelactam (Nonano-9-lactam; Θ-Lactam; Θ-Nonanolactam),
10- Aminodekansäurelactam (Dekano-10-lactam; ω-Dekanolactam),
1 1 - Aminoundekansäurelactam (Undekano-1 1 -lactam; ω-Undekanolactam) und
12-Aminododekansäurelactam (Dodekano-12-lactam; ω-Dodekanolactam).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem die Komponente (A) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3-Aminopropansäurelactam, 4-Aminobutansäurelactam, 5-Aminopentansäurelactam, 6-Aminohexansäurelactam, 7-Aminoheptansäurelactam, 8-Aminooctansäurelactam, 9-Aminononansäurelactam, 10-Aminodecansäurelactam, 1 1 -Aminoundecansäurelactam und
12-Aminododecansäurelactam. Die Lactame können unsubstituiert oder zumindest monosubstituiert sein. Für den Fall, dass zumindest monosubstituierte Lactame eingesetzt werden, können diese am Stickstoffatom und/oder an den Kohlen stoffatomen des Rings einen, zwei oder mehrere Substituenten tragen, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus d- bis Cio-Alkyl, C5- bis C6-Cycloalkyl und C5- bis Cio-Aryl.
Als Cr bis Cio-Alkylsubstituenten sind beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl geeignet. Ein geeigneter C5- bis C6-Cycloalkylsubstituent ist beispielsweise Cyclohexyl. Bevorzugte C5- bis Cio-Arylsubstituenten sind Phenyl und Anthranyl. Bevorzugt werden unsubstituierte Lactame eingesetzt, wobei γ-Lactam (γ-Butyrolactam), δ-Lactam (δ-Valerolactam) und ε-Lactam (ε-Caprolactam) bevorzugt sind. Besonders bevorzugt sind δ-Lactam (δ-Valerolactam) und ε-Lactam (ε-Caprolactam), wobei ε-Caprolactam insbesondere bevorzugt ist. Monomergemisch (M)
Erfindungsgemäß ist die Komponente (B) ein Monomergemisch (M). Das Monomergemisch (M) enthält die Komponenten (B1 ), mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und (B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin.
Unter einem Monomergemisch (M) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Mischung aus zwei oder mehreren Monomeren verstanden, wobei zumindest die Komponenten (B1 ) und (B2) in dem Monomergemisch (M) enthalten sind.
Die Begriffe„Komponente (B1 )" und„mindestens eine C32-C4o-Dimersäure" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym gebraucht und besitzen daher die gleiche Bedeutung. Entsprechendes gilt für die Begriffe„Komponente (B2)" und „mindestens ein C4-Ci2-Diamin". Diese Begriffe werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls synonym gebraucht und besitzen daher die gleiche Bedeutung.
Das Monomergemisch (M) enthält beispielsweise im Bereich von 45 bis 55 mol-% der Komponente (B1 ) und im Bereich von 45 bis 55 mol-% der Komponente (B2) jeweils bezogen auf die Summe der Molprozente der Komponenten (B1 ) und (B2), bevorzugt bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B).
Bevorzugt enthält die Komponente (B) im Bereich von 47 bis 53 mol-% der Komponente (B1 ) und im Bereich von 47 bis 53 mol-% der Komponente (B2) jeweils bezogen auf die Summe der Molprozente der Komponenten (B1 ) und (B2), bevorzugt bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B).
Besonders bevorzugt enthält die Komponente (B) im Bereich von 49 bis 51 mol-% der Komponente (B1 ) und im Bereich von 49 bis 51 mol-% der Komponente (B2), jeweils bezogen auf die Summe der Molprozente der Komponenten (B1 ) und (B2), bevorzugt bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P) bei dem die Komponente (B) im Bereich von 45 bis 55 mol-% der Komponente (B1 ) und im Bereich von 45 bis 55 mol-% der Komponente (B2) enthält, jeweils bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B).
Die Summe der Molprozente der in der Komponente (B) enthaltenen Komponenten (B1 ) und (B2) ergibt üblicherweise 100 mol-%.
Die Komponente (B) kann außerdem zusätzlich eine Komponente (B3), mindestens eine C4- C2o-Disäure, enthalten. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem die Komponente (B) zusätzlich eine Komponente (B3), mindestens eine C4-C2o-Disäure, enthält.
Die Begriffe„Komponente (B3)" und„mindestens eine C4-C2o-Disäure" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym gebraucht und besitzen daher die gleiche Bedeutung.
Wenn die Komponente (B) zusätzlich die Komponente (B3) enthält, so ist es bevorzugt, dass die Komponente (B) im Bereich von 25 bis 54,9 mol-% der Komponente (B1 ), im Bereich von 45 bis 55 mol-% der Komponente (B2) und im Bereich von 0,1 bis 25 mol-% der Komponente (B3) enthält, jeweils bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B).
Besonders bevorzugt enthält die Komponente (B) dann im Bereich von 13 bis 52,9 mol-% der Komponente (B1 ), im Bereich von 47 bis 53 mol-% der Komponente (B2) und im Bereich von 0,1 bis 13 mol-% der Komponente (B3), jeweils bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B).
Am meisten bevorzugt enthält die Komponente (B) dann im Bereich von 7 bis 50,9 mol-% der Komponente (B1 ), im Bereich von 49 bis 51 mol-% der Komponente (B2) und im Bereich von 0,1 bis 7 mol-% der Komponente (B3), jeweils bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B).
Wenn die Komponente (B) zusätzlich die Komponente (B3) enthält, addieren sich die Molprozente der Komponenten (B1 ), (B2) und (B3) üblicherweise zu 100 Molprozent.
Das Monomergemisch (M) kann darüber hinaus Wasser enthalten.
Die Komponenten (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls (B3) der Komponente (B) können miteinander reagieren unter Erhalt von Amiden. Diese Reaktion ist dem Fachmann als solche bekannt. Daher kann die Komponente (B) die Komponenten (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls (B3)in vollständig reagierter Form, in teilweise reagierter Form oder in nicht reagierter Form enthalten. Bevorzugt enthält die Komponente (B) die Komponenten (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls (B3) in nicht reagierter Form.
„In nicht reagierter Form" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, also dass die Komponente (B1 ) als die mindestens eine C32-C4o-Dimersäure vorliegt und die Komponente (B2) als das mindestens eine C4-Ci2-Diamin sowie gegebenenfalls die Komponente (B3) als die mindestens eine C4-C2o-Disäure.
Haben die Komponenten (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls (B3) zumindest teilweise miteinander reagiert, so liegen die Komponenten (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls (B3) zumindest teilweise als Amid vor. Komponente (BD
Die Komponente (B1 ) ist erfindungsgemäß mindestens eine C32-C4o-Dimersäure.
„Mindestens eine C32-C4o-Dimersäure" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau eine C32-C4o-Dimersäure als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren C32-C40- Dimersäuren.
Dimersäuren werden auch als Dimerfettsäuren bezeichnet. C32-C4o-Dimersäuren sind dem Fachmann als solche bekannt und werden üblicherweise hergestellt durch Dimerisierung ungesättigter Fettsäuren. Diese Dimerisierung kann beispielsweise durch Tonerden katalysiert werden. Geeignete ungesättigte Fettsäuren zur Herstellung der mindestens einen C32-C4o-Dimersäure sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise ungesättigte Ci6-Fettsäuren, ungesättigte Cie- Fettsäuren und ungesättigte C2o-Fettsäuren. Bevorzugt wird die Komponente (B1 ) daher hergestellt, ausgehend von ungesättigten Fettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ungesättigten Ci6-Fettsäuren, ungesättigten Cis-Fettsäuren und ungesättigten C2o-Fettsäuren, wobei die ungesättigten Cie- Fettsäuren besonders bevorzugt sind. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), bei dem die Komponente (B1 ) hergestellt wird ausgehend von ungesättigten Fettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ungesättigten Ci6-Fettsäuren, ungesättigten Cis-Fettsäuren und ungesättigten C2o-Fettsäuren. Eine geeignete ungesättigte Ci6-Fettsäure ist beispielsweise Palmitoleinsäure ((9Z)-Hexadeca-9-ensäure).
Geeignete ungesättigte Cis-Fettsäuren sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Petroselinsäure ((6Z)-Octadeca-6-ensäure), Ölsäure ((9Z)-Octadeca-9-ensäure), Elaidinsäure ((9E)-Octadeca-9-ensäure), Vaccensäure ((1 1 E)- Octadeca-1 1 -ensäure), Linolsäure ((9Z,12Z)-Octadeca-9,12-diensäure), Alpha-Linolensäure ((9Z, 12Z, 15Z)-Octadeca-9, 12,15-triensäure), Gamma-Linolensäure ((6Z,9Z, 12Z)-Octadeca- 6,9,12-triensäure), Calendulasäure ((8E,10E,12Z)-Octadeca-8,10,12-triensäure), Punicinsäure ((9Z, 1 1 E, 13Z)-Octadeca-9, 1 1 , 13-triensäure),
Alpha-Elaeostearinsäure ((9Z,1 1 E,13E)-Octadeca-9,1 1 ,13-triensäure) und Beta-Elaeostearinsäure ((9E,1 1 E,13E)-Octadeca-9, 1 1 ,13-triensäure). Besonders bevorzugt sind ungesättigte Cis-Fettsäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Petroselinsäure ((6Z)-Octadeca-6-ensäure), Ölsäure ((9Z)-Octadeca-9-ensäure), Elaidinsäure ((9E)-Octadeca- 9-ensäure), Vaccensäure ((1 1 E)-Octadeca-1 1 -ensäure), Linolsäure ((9Z,12Z)-Octadeca- 9,12-diensäure).
Geeignete ungesättigte C2o-Fettsäuren sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gadoleinsäure ((9Z)- Eicosa-9-ensäure), Icosensäure ((1 1 Z)-Eicosa-1 1 -ensäure), Arachidonsäure ((5Z,8Z,1 1Z,14Z)-Eicosa-5,8,1 1 ,14-tetraensäure) und Timnodonsäure ((5Z,8Z,1 1Z,14Z,17Z)-Eicosa-5,8,1 1 ,14,17-pentaensäure).
Die Komponente (B1 ) ist insbesondere bevorzugt mindestens eine C36-Dimersäure.
Die mindestens eine C36-Dimersäure wird bevorzugt hergestellt ausgehend von ungesättigten Cis-Fettsäuren. Besonders bevorzugt wird die C36-Dimersäure hergestellt ausgehend von Cis- Fettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Petroselinsäure ((6Z)-Octadeca-6- ensäure), Ölsäure ((9Z)-Octadeca-9-ensäure), Elaidinsäure ((9E)-Octadeca-9-ensäure), Vaccensäure ((1 1 E)-Octadeca-1 1 -ensäure) und Linolsäure ((9Z,12Z)-Octadeca- 9,12-diensäure).
Bei der Herstellung der Komponente (B1 ) aus ungesättigten Fettsäuren können sich zudem Trimersäuren bilden, außerdem können Reste an nicht reagierter ungesättigter Fettsäure übrig bleiben.
Die Bildung von Trimersäuren ist dem Fachmann bekannt. Erfindungsgemäß bevorzugt enthält die Komponente (B1 ) höchstens 0,5 Gew.-% nicht reagierter ungesättigter Fettsäure und höchstens 0,5 Gew.-% Trimersäure, besonders bevorzugt höchstens 0,2 Gew.-% nicht reagierter ungesättigter Fettsäure und höchstens 0,2 Gew.-% Trimersäure, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente (B1 ). Als Dimersäuren (auch bekannt als dimerisierte Fettsäuren oder Dimerfettsäuren) werden allgemein und insbesondere im Rahmen der vorliegenden Erfindung also Gemische bezeichnet, die durch Oligomerisierung von ungesättigten Fettsäuren hergestellt werden. Sie sind beispielsweise herstellbar durch katalytische Dimerisierung von pflanzlichen, ungesättigten Fettsäuren, wobei als Ausgangsstoffe insbesondere ungesättigte Ci6- bis C2o-Fettsäuren eingesetzt werden. Die Verknüpfung verläuft vornehmlich nach dem Diels-Alder-Typ und es resultieren, je nach Zahl und Lage der Doppelbindungen der zur Herstellung der Dimersäuren eingesetzten Fettsäuren, Gemische aus vornehmlich dimeren Produkten, die zwischen den Carboxylgruppen cycloaliphatische, linear-aliphatische, verzweigt aliphatische und auch C6- aromatische Kohlenwasserstoffgruppen aufweisen. Je nach Mechanismus und/oder gegebenenfalls nachträglicher Hydrierung können die aliphatischen Reste gesättigt oder ungesättigt sein und auch der Anteil von aromatischen Gruppen kann variieren. Die Reste zwischen den Carbonsäuregruppen enthalten dann beispielsweise 32 bis 40 Kohlenstoffatome. Bevorzugt werden zur Herstellung Fettsäuren mit 18 Kohlenstoffatomen eingesetzt, sodass das dimere Produkt also 36 Kohlenstoffatome aufweist. Vorzugsweise weisen die Reste, welche die Carboxylgruppen der Dimerfettsäuren verbinden, keine ungesättigten Bindungen und keine aromatischen Kohlenwasserstoff reste auf.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden bei der Herstellung also bevorzugt Cie- Fettsäuren eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Linolen-, Linol- und/oder Ölsäure eingesetzt.
In Abhängigkeit von der Reaktionsführung entstehen bei der oben bezeichneten Oligomerisierung Gemische, die hauptsächlich dimere, aber auch trimere Moleküle sowie monomere Moleküle und sonstige Nebenprodukte enthalten. Üblicherweise wird destillativ gereinigt. Handelsübliche Dimersäuren enthalten im Allgemeinen mindestens 80 Gew.-% dimere Moleküle, bis zu 19 Gew.-% trimere Moleküle und maximal 1 Gew.-% monomerer Moleküle und sonstiger Nebenprodukte. Es ist bevorzugt, Dimersauren einzusetzen, die zu mindestens 90 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 98 Gew.-% aus dimeren Fettsäuremolekülen bestehen. Die Bestimmung der Anteile von monomeren, dimeren und trimeren Molekülen sowie sonstigen Nebenprodukten in den Dimersauren kann beispielsweise mittels Gaschromatografie (GC) erfolgen. Dabei werden die Dimersauren vor der GC- Analyse über die Bortrifluorid-Methode zu den entsprechenden Methylestern umgesetzt (vergleiche DIN EN ISO 5509) und dann mittels GC analysiert.
Als grundlegendes Kennzeichen für„Dimersauren" gilt im Rahmen der vorliegenden Erfindung also, dass deren Herstellung die Oligomerisierung von ungesättigten Fettsäuren umfasst. Bei dieser Oligomerisierung entstehen vornehmlich, das heißt bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-% und insbesondere zu mindestens 98 Gew.-% dimere Produkte. Die Tatsache, dass bei der Oligomerisierung also überwiegend dimere Produkte entstehen, die genau zwei Fettsäuremoleküle enthalten, rechtfertigt diese ohnehin gängige Benennung. Ein alternativer Ausdruck für den einschlägigen Begriff „Dimersäuren" ist also„Gemisch enthaltend dimerisierte Fettsäuren".
Die einzusetzenden Dimersäuren sind als Handelsprodukte zu erhalten. Zu nennen sind beispielsweise Radiacid 0970, Radiacid 0971 , Radiacid 0972, Radiacid 0975, Radiacid 0976 und Radiacid 0977 der Firma Oleon, Pripol 1006, Pripol 1009, Pripol 1012, und Pripol 1013 der Firma Croda, Empol 1008, Empol 1012, Empol 1061 und Empol 1062 der Firma BASF SE sowie Unidyme 10 und Unidyme Tl der Firma Arizona Chemical.
Die Komponente (B1 ) weist beispielsweise eine Säurezahl im Bereich von 190 bis 200 mg KOH/g auf. Komponente (B2)
Die Komponente (B2) ist erfindungsgemäß mindestens ein C4-Ci2-Diamin.
„Mindestens ein C4-Ci2-Diamin" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein C4-Ci2-Diamin als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren C4-Ci2-Diaminen.
Unter „C4-Ci2-Diamin" werden im Rahmen der vorliegenden Verbindung aliphatische und/oder aromatische Verbindungen mit vier bis zwölf Kohlenstoffatomen und zwei Aminogruppen (-NH2- Gruppen) verstanden. Die aliphatischen und/oder aromatischen Verbindungen können unsubstituiert oder zusätzlich zumindest monosubstituiert sein. Für den Fall, dass die aliphatischen und/oder aromatischen Verbindungen zusätzlich zumindest monosubstituiert sind, können sie ein, zwei oder mehrere Substituenten tragen, die an der Polymerisation der Komponenten (A) und (B) nicht teilnehmen. Derartige Substituenten sind beispielsweise Alkyl oder Cycloalkylsubstituenten. Diese sind dem Fachmann als solche bekannt. Bevorzugt ist das mindestens eine C4-Ci2-Diamin unsubstituiert. Geeignete Komponenten (B2) sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 ,4-Diaminobutan (Butan-1 ,4-Diamin; Tetramethylendiamin; Putrescin), 1 ,5-Diaminopentan (Pentamethylendiamin; Pentan-1 ,5-diamin; Cadaverin), 1 ,6-Diaminohexan
(Hexamethylendiamin; Hexan-1 ,6-Diamin), 1 ,7-Diaminoheptan, 1 ,8-Diaminoctan, 1 ,9- Diaminononan, 1 ,10-Diaminodekan (Dekamethylendiamin), 1 ,1 1 Diaminoundekan (Undekamethylendiamin) und 1 ,12-Diaminododekan (Dodekamethylendiamin).
Bevorzugt ist die Komponente (B2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Dekamethylendiamin und Dodekamethylendiamin.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm, bei dem die Komponente (B2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin und Dodecamethylendiamin. Komponente (B3)
Die gegebenenfalls in der Komponente (B) enthaltene Komponente (B3) ist erfindungsgemäß mindestens eine C4-C2o-Disäure. „Mindestens eine C4-C2o-Disäure" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau eine C4-C2o-Disäure als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren C4-C2o-Disäuren.
Unter„C4-C2o-Disäure" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung aliphatische und/oder aromatische Verbindungen mit zwei bis achtzehn Kohlenstoffatomen und zwei Carboxygruppen (-COOH-Gruppen) verstanden. Die aliphatischen und/oder aromatischen Verbindungen können unsubstituiert oder zusätzlich zumindest monosubstituiert sein. Für den Fall, dass die aliphatischen und/oder aromatischen Verbindungen zusätzlich zumindest monosubstituiert sind, können sie ein, zwei oder mehrere Substituenten tragen, die an der Polymerisation der Komponenten (A) und (B) nicht teilnehmen. Derartige Substituenten sind beispielsweise Alkyl- oder Cycloalkylsubstituenten. Diese sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt ist die mindestens eine C4-C2o-Disäure unsubstituiert.
Geeignete Komponenten (B3) sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Butandisäure (Bernsteinsäure), Pentandisäure (Glutarsäure), Hexandisäure (Adipinsäure), Heptandisäure (Pimelinsäure), Octandisäure (Korksäure, Suberinsäure), Nonandisäure (Azelainsäure), Decandisäure (Sebacinsäure), Undecandisäure, Dodecandisäure, Tridecandisäure, Tetradecandisäure und Hexadecandisäure. Bevozugt ist die Komponente (B3) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pentandisaure (Glutarsäure), Hexandisäure (Adipinsäure), Decandisäure (Sebacinsäure) und Dodecandisäure. Herstellung des Polymerfilms (P)
Der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) wird bevorzugt in einem Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst, hergestellt i) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids; hergestellt durch Polymerisation der Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams, (B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und (B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder, ii) Extrusion des in Schritt i) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse unter Erhalt eines Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, iii) Abkühlen des in Schritt ii) erhaltenen Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P). Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Polymerfilms (P) umfassen die Schritte i) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids, hergestellt durch Polymerisation der Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams, (B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder,
Extrusion des in Schritt i) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse unter Erhalt eines Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, iii) Abkühlen des in Schritt ii) erhaltenen Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P). In Schritt i) wird das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form in einem ersten Extruder bereitgestellt.
„Ein erster Extruder" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein erster Extruder als auch zwei oder mehrere erste Extruder. Üblicherweise werden so viele erste Extruder eingesetzt wie erste Schichten, die das mindestens eine Copolyamid enthalten, in dem Polymerfilm (P) enthalten sein sollen.
Soll der Polymerfilm (P) beispielsweise genau eine erste Schicht enthalten, die das mindestens eine Copolyamid enthält, so wird genau ein erster Extruder eingesetzt. Soll der Polymerfilm (P) genau zwei erste Schichten enthalten, die das mindestens eine Copolyamid enthalten, so werden genau zwei erste Extruder eingesetzt. Soll der Polymerfilm (P) genau fünf erste Schichten enthalten, die das mindestens eine Copolyamid enthalten, so werden genau fünf erste Extruder eingesetzt. Beispielsweise werden 1 bis 1 1 erste Extruder eingesetzt, bevorzugt 1 bis 5 erste Extruder und besonders bevorzugt 1 bis 3 erste Extruder.
Für das mindestens eine Copolyamid, das in Schritt i) bereitgestellt wird, gelten die zuvor geschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für das im Polymerfilm (P) enthaltene mindestens eine Copolyamid entsprechend.
Erfindungsgemäß wird das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form bereitgestellt. „In geschmolzener Form" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das mindestens eine Copolyamid bei einer Temperatur bereitgestellt wird, die oberhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des mindestens einen Copolyamids liegt.„In geschmolzener Form" bedeutet also, dass das mindestens eine Copolyamid eine Temperatur aufweist, die oberhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des mindestens einen Copolyamids liegt. Liegt das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form vor, so ist das mindestens eine Copolyamid fließfähig.
„Fließfähig" bedeutet, dass das mindestens eine Copolyamid in dem ersten Extruder gefördert werden kann und dass das mindestens eine Copolyamid aus dem ersten Extruder extrudiert werden kann.
Beispielsweise wird das mindestens eine Copolyamid in Schritt i) bei einer Temperatur im Bereich von 170 bis 300 °C, bevorzugt im Bereich von 200 bis 290 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 230 bis 280 °C, bereitgestellt, jeweils unter der Voraussetzung, dass die Temperatur bei der das mindestens eine Copolyamid bereitgestellt wird, oberhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des mindestens einen Copolyamids liegt.
Das mindestens eine Copolyamid kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden in geschmolzener Form in dem ersten Extruder bereitgestellt werden.
Beispielsweise kann das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener oder in fester Form dem ersten Extruder zugeführt werden. Wird das mindestens eine Copolyamid dem ersten Extruder in fester Form zugeführt, so kann es dem ersten Extruder beispielsweise als Granulat und/oder als Pulver zugeführt werden. Das mindestens eine Copolyamid wird dann in dem ersten Extruder aufgeschmolzen und so in geschmolzener Form in dem ersten Extruder bereitgestellt. Diese Ausführungsform ist bevorzugt.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die Komponenten (A) und (B) direkt in dem ersten Extruder polymerisiert werden und so das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form in dem ersten Extruder bereitgestellt wird. Verfahren hierzu sind dem Fachmann bekannt.
In Schritt ii) wird das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse extrudiert unter Erhalt eines Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form.
„Eine Düse" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau eine Düse als auch zwei oder mehrere Düsen. Erfindungsgemäß bevorzugt ist genau eine Düse.
Als Düse eignen sich alle dem Fachmann bekannten Düsen, die es ermöglichen, einen Film aus dem mindestens einen Copolyamid in geschmolzener Form zu extrudieren. Derartige Düsen sind beispielsweise Ringdüsen oder Schlitzdüsen. Geeignete Ringdüsen und Schlitzdüsen sind dem Fachmann als solche bekannt.
Wird beispielsweise der weiter unten beschriebene Schritt i1 ) durchgeführt, so ist es bevorzugt, dass in Schritt ii) das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder mit dem mindestens einen weiteren Polymer (wP) in geschmolzener Form aus dem weiteren Extruder in der Düse, beispielsweise in der Ringdüse oder in der Schlitzdüse, zusammengeführt wird.
Insbesondere werden in Schritt ii) das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder mit dem mindestens einen weiteren Polymer (wP) in geschmolzener Form aus dem weiteren Extruder so in der Düse zusammengeführt, dass der in Schritt ii) erhaltene Film des mindestens einen Copolyamids und des mindestens einen weiteren Polymers (wP), jeweils in geschmolzener Form, mindestens eine erste Schicht enthält, die das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form enthält, und mindestens eine weitere Schicht enthält, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) in geschmolzener Form enthält.
Beispielsweise liegt die Dicke des Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form im Bereich von 0,1 μηη bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 5 bis 500 μηη und insbesondere bevorzugt im Bereich von 20 bis 100 μηη.
Der Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form kann beispielsweise ein Flachfilm oder ein Schlauchfilm sein. Ein Schlauchfilm wird üblicherweise erhalten, wenn als Düse eine Ringdüse eingesetzt wird, ein Flachfilm wird erhalten, wenn als Düse eine Schlitzdüse eingesetzt wird.
In Schritt iii) wird der in Schritt ii) erhaltene Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form abgekühlt. Dadurch erstarrt das mindestens eine Copolyamid unter Erhalt des Polymerfilms (P). Zum Abkühlen des Films des mindestens eine Copolyamids in geschmolzener Form eigen sich alle dem Fachmann bekannten Methoden. Beispielsweise kann der Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form abgekühlt werden durch Luft- oder Wasserkühlung oder durch Kontakt mit einer kalten Oberfläche. Der Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form wird in Schritt iii) beispielsweise auf eine Temperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur (TM<O) des mindestens einen Copolyamids liegt, abgekühlt unter Erhalt des Polymerfilms (P). Bevorzugt wird der Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form in Schritt iii) auf eine Temperatur, die unterhalb der Glasübergangstemperatur (TG<C)) des mindestens einen Copolyamids liegt, abgekühlt. Beispielsweise wird der Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form auf eine Temperatur im Bereich von 0 bis 100 °C, bevorzugt im Bereich von 10 bis 80 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 15 bis 50 °C abgekühlt, wobei die Temperatur, auf die der Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form abgekühlt wird, unterhalb der Schmelztemperatur (TM<O), bevorzugt unterhalb der Glasübergangstemperatur (TG<O) des mindestens einen Copolyamids liegt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines Polymerfilms (P), bei dem in Schritt iii) der Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form auf eine Temperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des mindestens einen Copolyamids liegt, abgekühlt wird.
Für den in Schritt iii) erhaltenen Polymerfilm (P) gelten die zuvor für den erfindungsgemäßen Polymerfilm (P) beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen entsprechend.
Die Schritte ii) und iii) können nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden.
Bevorzugt wird zusätzlich ein Schritt i 1 ) durchgeführt, in dem mindestens ein weiteres Polymer (wP) in geschmolzener Form in einem weiteren Extruder bereitgestellt wird.
Das Verfahren zur Herstellung des Polymerfilms (P) umfasst dann die folgenden Schritte: i) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids, hergestellt durch Polymerisation der Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
(B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder, i1 ) Bereitstellen mindestens eines weiteren Polymers (wP) in geschmolzener Form in einem weiteren Extruder, ii) Extrusion des in Schritt i) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse und Extrusion des in Schritt i 1 ) bereitgestellten mindestens einen weiteren Polymers (wP) in geschmolzener Form aus dem weiteren Extruder durch die Düse unter Erhalt eines Films des mindestens einen Copolyamids und des mindestens einen weiteren Polymers (wP), jeweils in geschmolzener Form, iii) Abkühlen des in Schritt ii) erhaltenen Films des mindestens einen Copolyamids und des mindestens einen weiteren Polymers (wP), jeweils in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid und/oder das mindestens eine weitere Polymer (wP) erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P).
In Schritt i1 ) wird das mindestens eine weitere Polymer (wP) in geschmolzener Form in einem weiteren Extruder bereitgestellt.
„Ein weiterer Extruder" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein weiterer Extruder als auch zwei oder mehrere weitere Extruder. Bevorzugt sind zwei oder mehrere weitere Extruder. Bevorzugt werden so viele weitere Extruder eingesetzt wie weitere Schichten, die die mindestens einen weiteren Polymere (wP) enthalten, im Polymerfilm (P) enthalten sein sollen. Beispielsweise werden 1 bis 13 weitere Extruder eingesetzt, bevorzugt 1 bis 1 1 weitere Extruder und insbesondere bevorzugt 1 bis 7 weitere Extruder. Soll der Polymerfilm (P) beispielsweise genau eine weitere Schicht, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthält, enthalten, so wird genau ein weiterer Extruder eingesetzt. Soll der Polymerfilm (P) genau zwei weitere Schichten enthalten, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthalten, so werden genau zwei weitere Extruder eingesetzt. Soll der Polymerfilm (P) genau fünf weitere Schichten enthalten, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) enthalten, so werden genau fünf weitere Extruder eingesetzt.
Für den weiteren Extruder gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für den ersten Extruder entsprechend. Für das mindestens eine weitere Polymer (wP) gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für das gegebenenfalls im Polymerfilm (P) enthaltene mindestens eine weitere Polymer (wP) entsprechend.
Erfindungsgemäß wird das mindestens eine weitere Polymer (wP) in Schritt i1 ) in geschmolzener Form bereitgestellt. „In geschmolzener Form" bedeutet, dass das mindestens eine weitere Polymer (wP) bei einer Temperatur, die oberhalb der Schmelztemperatur (TM<WP)) des mindestens einen weiteren Polymers (wP) liegt, bereitgestellt wird. „In geschmolzener Form" bedeutet also, dass das mindestens eine weitere Polymer (wP) eine Temperatur aufweist, die oberhalb der Schmelztemperatur (TM<WP)) des mindestens einen weiteren Polymers (wP) liegt. Liegt das mindestens eine weitere Polymer (wP) in geschmolzener Form vor, so ist das mindestens eine weitere Polymer (wP) fließfähig.
„Fließfähig" bedeutet, dass das mindestens eine weitere Polymer (wP) in dem weiteren Extruder gefördert werden kann und dass das mindestens eine weitere Polymer (wP) aus dem weiteren Extruder extrudiert werden kann. Beispielsweise wird das mindestens eine weitere Polymer (wP) in Schritt i 1 ) bei einer Temperatur im Bereich von 120 bis 350 °C, bevorzugt im Bereich von 130 bis 300 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 140 bis 250 °C, bereitgestellt, jeweils unter der Voraussetzung, dass die Temperatur, bei der das mindestens eine weitere Polymer (wP) bereitgestellt wird, oberhalb der Schmelztemperatur (TM<WP)) des mindestens einen weiteren Polymers (wP) liegt.
Das mindestens eine weitere Polymer (wP) kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden in dem weiteren Extruder in geschmolzener Form bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das mindestens eine weitere Polymer (wP) in geschmolzener oder in fester Form dem weiteren Extruder zugeführt werden. Wird das mindestens eine weitere Polymer (wP) dem weiteren Extruder in fester Form zugeführt, so kann es dem weiteren Extruder beispielsweise als Granulat und/oder als Pulver zugeführt werden. Das mindestens eine weitere Polymer (wP) wird dann in dem weiteren Extruder aufgeschmolzen und so in geschmolzener Form in dem weiteren Extruder bereitgestellt.
Schritt i1 ) wird üblicherweise gleichzeitig mit Schritt i) durchgeführt.
Für die Schritte i), ii) und iii) gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für die Schritte i), ii) und iii).
Der in Schritt ii) erhaltene Film des mindestens einen Copolyamids und des mindestens einen weiteren Polymers (wP), jeweils in geschmolzener Form, enthält das mindestens eine Copolyamid in mindestens einer ersten Schicht und das mindestens eine weitere Polymer (wP) in mindestens einer weiteren Schicht. Üblicherweise enthält der in Schritt ii) erhaltene Film so viele erste Schichten, die das mindestens eine Copolyamid in geschmolzener Form enthalten, wie erste Extruder in Schritt i) eingesetzt worden sind und so viele weitere Schichten, die das mindestens eine weitere Polymer (wP) in geschmolzener Form enthalten, wie weitere Extruder in Schritt i1 ) eingesetzt worden sind.
Es versteht sich von selbst, dass wenn Schritt i1 ) durchgeführt wird der in Schritt iii) erhaltene Polymerfilm (P) ein Multilayerfilm ist. Bevorzugt wird der Polymerfilm (P) verstreckt. Der Polymerfilm (P) kann im Anschluss an Schritt iii) verstreckt werden, ebenso ist es möglich, den Polymerfilm (P) während Schritt iii), also während des Abkühlens des Films des mindestens einen Copolyamids sowie gegebenenfalls des mindestens einen weiteren Polymers (wP), zu verstrecken.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren, bei dem zusätzlich der folgende Schritt durchgeführt wird: iv) Verstrecken des Polymerfilms (P) unter Erhalt eines verstreckten Polymerfilms (vP).
Die Schritte iii) und iv) können nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden.
Beim Verstrecken des Polymerfilms (P) richten sich die Polymerketten des mindestens einen Copolyamids aus und die Kristallinität des mindestens einen Copolyamids kann sich erhöhen.
Es ist darüber hinaus möglich, dass sich auch die Polymerketten des gegebenenfalls in dem Polymerfilm (P) enthaltenen mindestens eines weiteren Polymers (wP) beim Verstrecken ausrichten. Dadurch kann auch die Kristallinität des mindestens einen weiteren Polymers (wP) sich erhöhen.
Das Verstrecken kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen.
Beispielsweise kann der Polymerfilm (P) verstreckt werden, indem er über mindestens eine Rolle, bevorzugt ein Rollensystem, geführt wird oder indem er in seine Breite gedehnt wird. Wird der Polymerfilm (P) als Schlauch erhalten, so ist es ebenso möglich, dass der Polymerfilm (P) verstreckt wird, indem Luft in den Schlauch des Polymerfilms (P) eingeblasen wird und der Polymerfilm (P) dadurch verstreckt wird. Selbstverständlich sind auch Kombinationen der Verfahren möglich. Wenn der Polymerfilm (P) über mindestens eine Rolle, bevorzugt über ein Rollensystem, geführt wird, so wird der Polymerfilm (P) in Extrusionsrichtung, also in seiner Länge verstreckt. Wird der Polymerfilm (P) dagegen in seiner Breite gedehnt, so wird er senkrecht zur Extrusionsrichtung verstreckt. Wird der Polymerfilm (P) zum Verstrecken über mindestens eine Rolle, bevorzugt über ein Rollensystem, geführt, so richten sich die Polymerketten des mindestens einen Copolyamids sowie gegebenenfalls des mindestens einen weiteren Polymers (wP) parallel zu der Richtung, in die verstreckt wird, aus. Der erhaltene verstreckte Polymerfilm (vP) ist dann uniaxial orientiert. Ebenso ist der erhaltene verstreckte Polymerfilm (vP) uniaxial orientiert, wenn der Polymerfilm (P) zum Verstrecken in seiner Breite gedehnt wird. Auch dann richten sich die Polymerketten des mindestens einen Copolyamids sowie gegebenenfalls des mindestens einen weiteren Polymers (wP) parallel zu der Richtung, in die verstreckt wird, aus. „uniaxial orientiert" bedeutet, dass die Polymerketten im Wesentlichen in eine Richtung ausgerichtet sind.
Wird der Polymerfilm (P) zum Verstrecken über ein Rollensystem geführt und zusätzlich in seiner Breite gedehnt, so richten sich die Polymerketten des mindestens einen Copolyamids sowie gegebenenfalls des mindestens einen weiteren Polymers (wP) parallel zu beiden Richtungen, in die verstreckt wird, aus. Der erhaltene verstreckte Polymerfilm (vP) ist dann biaxial orientiert. „biaxial orientiert" bedeutet, dass die Polymerketten im Wesentlichen in zwei verschiedene, bevorzugt senkrecht zueinander stehende Richtungen ausgerichtet sind.
Wird der Polymerfilm (P) als Schlauch erhalten und der Polymerfilm (P) verstreckt, indem Luft in den Schlauch des Polymerfilms (P) eingeblasen wird, so ist der erhaltene verstreckte Polymerfilm (vP) uniaxial orientiert.
Werden die vorstehend beschriebenen Verfahren zum Verstrecken des Polymerfilms (P) kombiniert, wird der Polymerfilm (P) also beispielsweise als Schlauch erhalten und der Polymerfilm (P) verstreckt, indem Luft in den Schlauch des Polymerfilms (P) eingeblasen und gleichzeitig über Rollen geführt und dabei ebenfalls verstreckt wird, so ist der erhaltene verstreckte Polymerfilm (vP) biaxial orientiert.
Der Polymerfilm (P) wird üblicherweise bei einer Temperatur verstreckt, die oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG<C)) des mindestens einen Copolyamids liegt und die unterhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des mindestens einen Copolyamids liegt. Ist der Polymerfilm (P) ein Multilayerfilm, so ist es außerdem bevorzugt, dass der Polymerfilm (P) bei einer Temperatur verstreckt wird, die unterhalb der Schmelztemperatur (TM(WP)) des mindestens einen weiteren Polymers (wP) liegt, insbesondere bevorzugt bei einer Temperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur des bei der niedrigsten Temperatur schmelzenden mindestens einen weiteren Polymers (wP) liegt.
Der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) kann beispielsweise in einem Castverfahren, in einem Blasverfahren, in einem Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren (BOPA-Verfahren) oder in einem Multiblasverfahren hergestellt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Polymerfilm (P), der in einem Castverfahren, in einem Blasverfahren, in einem Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren oder in einem Multiblasverfahren hergestellt wird. Das Castverfahren, das Blasverfahren, das Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren und das Multiblasverfahren sind dem Fachmann als solche bekannt. Üblicherweise wird der Polymerfilm (P) bei diesen Verfahren verstreckt, sodass ein verstreckter Polymerfilm (P) erhalten wird.
Ein Castverfahren zur Herstellung des Polymerfilms (P) umfasst bevorzugt die folgenden Schritte i-c) bis iv-c): i- c) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids, hergestellt durch Polymerisation der
Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
(B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder, ii- c) Extrusion des in Schritt i-c) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse unter Erhalt eines Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, iii- c) Abkühlen des in Schritt ii-c) erhaltenen Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P), iv- c) Verstrecken des in Schritt iii-c) erhaltenen Polymerfilms (P), indem der Polymerfilm (P) über mindestens eine Rolle, bevorzugt über ein Rollensystem, geführt wird unter Erhalt eines verstreckten Polymerfilms (vP).
Für die Schritte i-c) bis iii-c) des Castverfahrens gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für die Schritte i) bis iii) des Verfahrens zur Herstellung des Polymerfilms (P) entsprechend.
Die beim Castverfahren in Schritt ii-c) eingesetzte Düse ist üblicherweise eine Schlitzdüse. Der in Schritt ii-c) erhaltene Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form ist daher vorzugsweise ein Flachfilm, sodass der in Schritt iii-c) erhaltene Polymerfilm (P) sowie der in Schritt iv-c) erhaltene verstreckte Polymerfilm (vP) vorzugsweise eine Flachfolie ist. Beim Castverfahren können die Schritte iii-c) und iv-c) nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden. Bevorzugt werden beim Castverfahren die Schritte iii-c) und iv-c) gleichzeitig durchgeführt, insbesondere bevorzugt werden die Schritte iii-c) und iv-c) gleichzeitig und direkt nach Schritt ii-c) durchgeführt.
Es ist außerdem bevorzugt, dass beim Castverfahren die in Schritt iv-c) eingesetzte mindestens eine Rolle, bevorzugt das Rollensystem, während Schritt iv-c) gekühlt wird.
Ein Blasverfahren zur Herstellung des Polymerfilms (P) umfasst bevorzugt die folgenden Schritte i-b) bis iv-b): i- b) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids, hergestellt durch Polymerisation der
Komponenten (A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
(B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder, ii- b) Extrusion des in Schritt i-b) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse, die eine Ringdüse ist, unter Erhalt eines Schlauchfilms des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener
Form, iii- b) Abkühlen des in Schritt ii-b) erhaltenen Schlauchfilms des mindestens einen
Copolyamids in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P), iv-b) Verstrecken des in Schritt iii-b) erhaltenen Polymerfilms (P), indem Luft in den Schlauch des Polymerfilms (P) geblasen wird unter Erhalt eines verstreckten Polymerfilms (vP).
Für die Schritte i-b) bis iii-b) des Blasverfahrens gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für die Schritte i) bis iii) des Verfahrens zur Herstellung des Polymerfilms (P) entsprechend. Als Düse in Schritt ii-b) des Blasverfahrens wird bevorzugt eine Stackdye, eine helical distributor dye oder eine Mischform daraus eingesetzt. Diese Düsen sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in„Blown Film Extrusion" von Kirk Cantor, 2nd Edition, Carl Hanser Verlag, Munich 201 1 beschrieben.
Die Schritte iii-b) und iv-b) können beim Blasverfahren gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden. Bevorzugt werden beim Blasverfahren die Schritte iii-b) und iv-b) gleichzeitig durchgeführt.
Es versteht sich von selbst, dass wenn die Schritte iii-b) und iv-b) im Blasverfahren gleichzeitig durchgeführt werden, dann in Schritt iii-b) der in Schritt ii-b) erhaltene Schlauchfilm des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form abgekühlt wird und gleichzeitig verstreckt wird, indem Luft in den Schlauchfilm geblasen wird unter Erhalt des verstreckten Polymerfilms (vP).
Ein Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren zur Herstellung des Polymerfilms (P) umfasst bevorzugt die folgenden Schritte i-o) bis iv-o): i- o) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids, hergestellt durch Polymerisation der
Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
(B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder, ii- o) Extrusion des in Schritt i-o) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse unter Erhalt eines Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, iii- o) Abkühlen des in Schritt ii-o) erhaltenen Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P), iv-o) Verstrecken des in Schritt iii-o) erhaltenen Polymerfilms (P), indem der Polymerfilm (P) über mindestens eine Rolle, bevorzugt ein Rollensystem, geführt wird und in seiner Breite gedehnt wird, unter Erhalt des verstreckten Polymerfilms (vP). Für die Schritte i-o) bis iii-o) des Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahrens gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für die Schritte i) bis iii) des Verfahrens zur Herstellung des Polymerfilms (P) entsprechend.
Die beim Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren in Schritt ii-o) eingesetzte Düse ist üblicherweise eine Schlitzdüse. Der in Schritt ii-o) erhaltene Film des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form ist daher vorzugsweise ein Flachfilm sodass der in Schritt iii-o) erhaltene Polymerfilm (P) sowie der in Schritt iv-o) erhaltene verstreckte Polymerfilm (vP) vorzugsweise eine Flachfolie ist. Beim Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren können die Schritte iii-o) und iv-o) nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden, bevorzugt werden die Schritte iii-o) und iv- o) nacheinander durchgeführt. Insbesondere bevorzugt werden beim Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren die Schritte iii-o) und iv-o) nacheinander durchgeführt und der in Schritt iii-o) erhaltene Polymerfilm (P) vor Schritt iv-o) erwärmt. Dabei ist es bevorzugt, dass der Polymerfilm (P) vor Schritt iv-o) auf eine Temperatur erwärmt wird, die oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG<C)) des im Polymerfilm (P) enthaltenen mindestens einen Copolyamids liegt und die unterhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des im Polymerfilm (P) enthaltenen mindestens einen Copolyamids liegt. Der Polymerfilm (P) wird dann bevorzugt in Schritt iv-o) bei der Temperatur verstreckt, auf die er vor Schritt iv-o) erwärmt wird.
Ein Multiblasverfahren zur Herstellung des Polymerfilms (P) umfasst bevorzugt die folgenden Schritte i-m) bis iv-m): i-m) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids, hergestellt durch Polymerisation der
Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder, ii-m) Extrusion des in Schritt i-m) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse, die eine Ringdüse ist, unter Erhalt eines Schlauchfilms des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, iii-m) Abkühlen des in Schritt ii-m) erhaltenen Schlauchfilms des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P), iv-m) Verstrecken des in Schritt iii-m) erhaltenen Polymerfilms (P), indem Luft in den Schlauch des Polymerfilms (P) geblasen wird und indem gleichzeitig der Polymerfilm (P) über mindestens eine Rolle, bevorzugt ein Rollensystem, geführt wird unter Erhalt eines verstreckten Polymerfilms (vP).
Für die Schritte i-m) bis iii-m) des Multiblasverfahrens gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für die Schritte i) bis iii) des Verfahrens zur Herstellung des Polymerfilms (P) entsprechend.
Bevorzugt wird der Schlauchfilm des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form in Schritt iii-m) in einem Wasserbad abgekühlt.
Beim Multiblasverfahren können die Schritte iii-m) und iv-m) gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden, bevorzugt werden die Schritte iii-m) und iv-m) nacheinander durchgeführt. Insbesondere bevorzugt werden die Schritte iii-m) und iv-m) nacheinander durchgeführt und der in Schritt iii-m) erhaltene Polymerfilm (P) vor Schritt iv-m) erwärmt. Dabei ist es bevorzugt, dass der Polymerfilm (P) vor Schritt iv-m) auf eine Temperatur erwärmt wird, die oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG<C)) des in dem Polymerfilm (P) enthaltenen mindestens einen Copolyamids liegt und die unterhalb der Schmelztemperatur (TM<C)) des in dem Polymerfilm (P) enthaltenen mindestens einen Copolyamids liegt. Der Polymerfilm (P) wird dann bevorzugt in Schritt iv-m) bei der Temperatur verstreckt, auf die er vor Schritt iv-m) erwärmt wird.
Es versteht sich von selbst, dass in dem Castverfahren, in dem Blasverfahren, in dem Biaxially- oriented Polyamide Film-Verfahren und in dem Multiblasverfahren gegebenenfalls ebenfalls Schritt i1 ), in dem mindestens ein weiteres Polymer (wP) in einem weiteren Extruder in geschmolzener Form bereitgestellt wird, durchgeführt werden kann und dass dann entsprechend Schritt ii) des Verfahrens zur Herstellung des Polymerfilms (P) in Schritt ii-c), in Schritt ii-b), in Schritt ii-o) und in Schritt ii-m) ein Film des mindestens einen Copolyamids und des mindestens einen weiteren Polymers (wP), jeweils in geschmolzener Form, erhalten wird und dieser entsprechend Schritt iii) des Verfahrens zur Herstellung des Polymerfilms (P) in Schritt iii-c), in Schritt iii-b), in Schritt iii-o) und in Schritt iii-m) abgekühlt wird.
Für den gegebenenfalls durchgeführten Schritt i1 ) gelten die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für den gegebenenfalls durchgeführten Schritt i1 ) des Verfahrens zur Herstellung des Polymerfilms (P) entsprechend.
Bevorzugt wird bei dem Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren kein Schritt i1 ) durchgeführt. Bevorzugt wird bei dem Biaxially-oriented Polyamide Film-Verfahren also kein weiteres Polymer (wP) in einem weiteren Extruder bereitgestellt.
Der enthaltene verstreckte Polymerfilm (P) kann im Anschluss an seine Herstellung beispielsweise aufgewickelt werden. Verfahren hierzu sind dem Fachmann bekannt. Wird der verstreckte Polymerfilm (vP) als Schlauch enthalten, wie beispielsweise beim Blasverfahren und beim Multiblasverfahren, so kann der Schlauch vor dem Aufwickeln außerdem geschlitzt werden. Ein geschlitzter Film kann dann auf eine oder mehrere Rollen aufgewickelt werden.
Verwendung des Polymerfilms Der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) wird vorzugsweise als Verpackungsfilm verwendet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Polymerfilms (P) als Verpackungsfilm. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Polymerfilm (P) als röhrenförmige Beutelverpackung, als seitenverschlossene Beutelverpackung, als thermogeformte Verpackung, für verschließbare Beutel und/oder als Kissenverpackung eingesetzt werden.
Nachfolgend wir die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiele
Die Eigenschaften der Polymerfilme (P) wurden wie folgt bestimmt. Die Viskositätszahl von Copolyamiden, die von einer C32-C4o-Dimersäure abgeleitete Einheiten enthalten, wurde in einer 0,5 Gew.-%igen Lösung von Phenol/o-Dichlorbenzol im Gewichtsverhältnis 1 :1 bei 25 °C bestimmt.
Die Viskositätszahl von Copolyamiden und Polyamiden, die keine von einer C32-C4o-Dimersäure abgeleitete Einheiten enthalten, wurde in einer 0,5 Gew.-%igen Lösung in 96 Gew.-%iger Schwefelsäure bei 25 °C gemäß EN ISO 307: 2007 + Amd 1 : 2013 bestimmt. Die Glasübergangstemperaturen und Schmelztemperaturen wurden nach ISO 1 1357-1 : 2009, ISO 1 1357-2: 2013 und ISO 1 1357-3: 201 1 bestimmt. Dazu wurden zwei Heizläufe durchgeführt und die Glasübergangs- und Schmelztemperaturen anhand des zweiten Heizlaufs ermittelt.
Die Dichten der Polyamide wurde nach dem Gas-Pyknometer Verfahren nach EN ISO 1 183-3: 1999 bestimmt.
Zur Bestimmung des Anteils an Polyamid 6.36 in dem Copolyamid wurde das Copolyamid in verdünnter Salzsäure (20 %ig) hydrolysiert. Dabei werden die von Hexamethylendiamin abgeleiteten Einheiten protoniert, wobei das Chloridion der Salzsäure das Gegenion bildet. Mittels lonentauscher wurde dieses Chloridion dann gegen ein Hydroxidion ausgetauscht unter Freisetzung von Hexamethylendiamin. Durch Titration mit 0,1 molarer Salzsäure wird dann die Hexamethylendiamin-Konzentration bestimmt, aus der sich der Anteil an Polyamid 6.36 im Copolyamid bestimmen lässt.
Die Weiterreißfestigkeit wird nach Elmendorf, DIN ISO 6383-2: 2004 in Extrusionsrichtung (MD) und senkrecht dazu (TD) bestimmt. Die Folien wurden im Normklima für nicht tropische Länder nach DIN EN ISO 291 : 2008 konditioniert.
Der E-Modul wird nach ISO 527-3: 1995 bestimmt.
Die Schlagfestigkeit des Polymerfilms (P) wurde nach DIN ISO 7765-2: 1994 mit 5 Probenkörpern bei einer relativen Luftfeuchte von 0 % bestimmt, wobei vorliegend die Durchstoßarbeit angegeben wird.
Es wurden die folgenden Polymere eingesetzt.
Polyamide
P-1 Polyamid 6 der Firma BASF SE® vertrieben unter dem Markennamen Ultramid B40L mit einer Viskositätszahl von 250 ml/g, einer Glasübergangstemperatur von 57 °C, einer Schmelztemperatur von 220 °C und einer Dichte von 1 ,153 g/ml.
P-2 Polyamid 6 der Firma BASF SE® vertrieben unter dem Markennamen Ultramid B33L mit einer Viskositätszahl von 195 ml/g, einer Glasübergangstemperatur von 56 °C, einer Schmelztemperatur von 220 °C und einer Dichte von 1 ,145 g/ml.
P-3 Copolymer aus Polyamid 6 und Polyamid 6.6 (PA 6/6.6) der Firma BASF SE® vertrieben unter dem Markennamen Ultramid C40L mit einer Viskositätszahl von 250 ml/g, einer Glasübergangstemperatur von 53 °C, einer Schmelztemperatur von 190 °C und einer Dichte von 1 ,143 g/ml.
P-4 Copolymer aus Polyamid 6 und Polyamid 6.6 (PA 6/6.6) der Firma BASF SE® vertrieben unter dem Markennamen Ultramid C33L mit einer Viskositätszahl von 195 ml/g, einer
Glasübergangstemperatur von 55 °C, einer Schmelztemperatur von 196 °C und einer Dichte von 1 ,144 g/ml.
Copolyamide mit Dimersäure
C-1 Ein Copolyamid aus Polyamid 6 und Polyamid 6.36, hergestellt durch das folgende Verfahren:
900 kg Caprolactam (Komponente (A)), 83,5 kg Pripol 1009 der Firma Croda (C36- Dimersäure, hydriert, Komponente (B1 )), 19,9 kg 85 Gew.-%ige
Hexamethylendiaminlösung (Komponente (B2)) in Wasser, 100 g Antifoam-Reagenz Polyapp 2557-CTW aus Polymethylsiloxan der Firma Polysteil do Brazil und 100 kg Wasser wurden in einem 1930 I Kessel gemischt und mit Stickstoff überlagert. Die Außentemperatur des Kessels wurde auf 290 °C erhitzt und die im Kessel enthaltene Mischung für 1 1 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. In den ersten 7h wurde bei Überdruck gerührt in den nächsten 4 Stunden unter Vakuum und währenddessen das gebildete Wasser abdestilliert. Das so erhaltene Copolyamid wurde anschließend aus dem Kessel abgelassen, extrudiert und granuliert. Nach Extraktion des erhaltenen Granulats des Copolyamids für 4 mal 6 Stunden mit 95 °C heißem Wasser wurde das Copolyamid bei 90 bis 140 °C im Stickstoffstrom für 10 Stunden getrocknet. Die Viskositätszahl lag bei 246 ml/g, die Glasübergangstemperatur bei 49 °C und die Schmelztemperatur bei 21 1 °C. Der Anteil an Polyamid 6.36 im Copolyamid bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids lag bei 10,5 Gew.-%, die Dichte betrug 1 ,1 16 g/ml.
C-2 Ein Copolyamid aus Polyamid 6 und Polyamid 6.36, hergestellt durch das folgende Verfahren:
1039 kg Caprolactam (Komponente (A)), 216 kg Pripol 1009 der Firma Croda (C36- Dimersäure, hydriert, Komponente (B1 )), 51 ,7 kg 85 Gew.-%ige
Hexamethylendiaminlösung (Komponente (B2)) in Wasser, 100 g Antifoam-Reagenz Polyapp 2557-CTW der Firma Polysteil do Brazil und 142 kg Wasser wurden in einem 1930 I Kessel gemischt und mit Stickstoff überlagert. Die Außentemperatur des Kessels wurde auf 290 °C erhitzt und die Mischung für 1 1 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. In den ersten 7h wurde bei Überdruck gerührt in den nächsten 4 Stunden unter
Vakuum während gleichzeitig das gebildete Wasser abdestilliert wurde. Das erhaltene Copolyamid wurde aus dem Kessel abgelassen, extrudiert und granuliert. Das erhaltene Granulat des Copolyamids wurde mit 95 °C heißem Wasser für 4 mal 6 Stunden extrahiert und anschließend bei 90 bis 140 °C im Stickstoffstrom für 10 Stunden getrocknet. Das erhaltene Copolyamid wies eine Viskositätszahl von 244 ml/g, eine Glasübergangstemperatur von 44 °C und eine Schmelztemperatur von 203 °C auf. Der Anteil an Polyamid 6.36 im Copolyamid bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids lag bei 20,8 Gew.-%, die Dichte betrug 1 ,095 g/ml.
Ein Copolyamid aus Polyamid 6 und Polyamid 6.36, hergestellt durch das folgende Verfahren:
932 kg Caprolactam (Komponente (A)), 323,2 kg Pripol 1009 der Firma Croda (C36- Dimersäure, hydriert, Komponente (B1 )), 77,84 kg 85 Gew.-%ige Hexamethylendiaminlösung (Komponente (B2)) in Wasser und 153 kg Wasser wurden in einem 1930 I Kessel gemischt und mit Stickstoff überlagert. Die Außentemperatur des Kessels wurde auf 290 °C erhitzt und die Mischung für 1 1 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. In den ersten 7h wurde bei Überdruck gerührt in den nächsten 4 Stunden unter Vakuum während gleichzeitig gebildetes Wasser abdestilliert wurde. Das erhaltene Copolyamid wurde aus dem Kessel abgelassen, extrudiert und granuliert. Das erhaltene Granulat des Copolyamids wurde mit 95 °C heißem Wasser für 4 mal 6 Stunden extrahiert und anschließend bei 90 bis 140 °C im Stickstoffstrom für 10 Stunden getrocknet. Das erhaltene Copolyamid wies eine Viskositätszahl von 259 ml/g, eine Glasübergangstemperatur von 38 °C und eine Schmelztemperatur von 188 °C auf. Der Anteil an Polyamid 6.36 im Copolyamid bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids lag bei 30,3 Gew.-%, die Dichte betrug 1 ,076 g/ml.
Ein Copolyamid aus Polyamid 6 und Polyamid 6.36, hergestellt durch das folgende Verfahren:
932 kg Caprolactam (Komponente (A)), 322 kg Empol 1061 der Firma BASF SE (C36- Dimersäure, nichthydriert, Komponente (B1 )), 77,84 kg 85 Gew.-%ige Hexamethylendiaminlösung (Komponente (B2)) in Wasser und 153 kg Wasser wurden in einem 1930 I Kessel gemischt und mit Stickstoff überlagert. Die Außentemperatur des Kessels wurde auf 290 °C erhitzt und die Mischung für 1 1 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. In den ersten 7h wurde bei Überdruck gerührt in den nächsten 4 Stunden unter Vakuum während gleichzeitig gebildetes Wasser abdestilliert wurde. Das erhaltene Copolyamid wurde aus dem Kessel abgelassen, extrudiert und granuliert. Das erhaltene Granulat des Copolyamids wurde mit 95 °C heißem Wasser für 4 mal 6 Stunden extrahiert und anschließend bei 90 bis 140 °C im Stickstoffstrom für 10 Stunden getrocknet. Das erhaltene Copolyamid wies eine Viskositätszahl von 212 ml/g, eine Glasübergangstemperatur von 38 °C und eine Schmelztemperatur von 187 °C auf. Der Anteil an Polyamid 6.36 im Copolyamid bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids lag bei 28,9 Gew.-%, die Dichte betrug 1 ,076 g/ml. Weiteres Polymer (wP) wP-1 low density Polyethylene (LDPE) der Firma LyondellBasell® vertrieben unter dem Markennamen Lupolen 2420 F mit einem MFR (Melt Flow Rate, Schmelze- Massefließrate) (190°C/2,16 kg) von 0,75 g/10 min. wP-2 low density Polyethylene (LDPE) der Firma LyondellBasell® vertrieben unter dem Markennamen Lupolen 3020 K mit einem MFR (Melt Flow Rate, Schmelze- Massefließrate) (190°C/2,16 kg) von 4 g/10 min. wP-3 Anhydrid-modifiziertes linear low density Polyethylene (LLDPE) der Firma DuPont® vertrieben unter dem Markennamen Bynel 4104 mit einem MFR (Melt Flow Rate, Schmelze-Massefließrate) (190°C/2, 16 kg) von 1 ,1 g/10 min. wP-4 Anhydrid-modifiziertes linear low density Polyethylene (LLDPE) der Firma DuPont® vertrieben unter dem Markennamen Bynel 4105 mit einem MFR (Melt Flow Rate, Schmelze-Massefließrate) (190°C/2,16 kg) von 4 g/10 min. wP-5 ein Poly(ethylvinylalkohol) (EVOH) der Firma Kuraray®, vertrieben unter dem Markennamen EVAL F171 B mit einem MFR (Melt Flow Rate, Schmelze-Massefließrate)
(210°C/2,16 kg) von 1 ,8 g/10 min und einem Ethylenanteil von 32 Mol-%. wP-6 ein Poly(ethylvinylalkohol) (EVOH) der Firma Kuraray®, vertrieben unter dem Markennamen EVAL L171 B mit einem MFR (Melt Flow Rate, Schmelze-Massefließrate) (210°C/2,16 kg) von 4 g/10 min und einem Ethylenanteil von 27 Mol-%.
Herstellung von Monofilmen nach einem Castverfahren
Zur Herstellung von Monofilmen wurde eine 7-Schicht Castfolienanlage der Firma Collin® mit einer Düsenkopfbreite von 800 mm eingesetzt. Es wurden also 7 Extruder eingesetzt. 6 der Extruder hatten einen Durchmesser von 30 mm (Extruder B, C, D, E, F, G), ein Extruder hatte einen Durchmesser von 45 mm (Extruder A). Jeder der 7 Extruder wurde mit derselben Komponente beladen. Die Schmelze von Extruder A war in Kontakt mit der Castroll, die Schmelze von Extruder G am weitesten entfernt von dieser. Die Reihenfolge der Schichten war A, B, C, D, E, F, G. Die hergestellten Polymerfilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/14/15 μηι. Die verwendeten Komponenten sowie die Ergebnisse der Messung der Weiterreißfestigkeit, des E-Moduls und der Durchstoßfestigkeit sind in Tabelle 1 angegeben. Unter den in Tabelle 1 angegebenen Gew.-% der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden. Tabelle V.
Herstellung von Multilayerfilmen durch ein Castverfahren Multilayerfilme mit drei verschiedenen Polymeren wurden auf der vorstehend beschriebenen 7- Schicht Castfolienanlage der Firma Collin® produziert. Die erhaltenen Multilayerfilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/14/15 μηι. Die Extruder der Castfolienanlage wurden entsprechend dem in Tabelle 2 angegebenen Aufbau der Multilayerfilme mit den Komponenten beaufschlagt. Unter den in Tabelle 2 angegebenen Gew.- % der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden. In Tabelle 2 sind außerdem die Eigenschaften der hergestellten Multilayerfilm angegeben.
Tabelle 2:
Herstellung von Multilayerfilmen durch ein Castverfahren
Multilayerfilme mit fünf verschiedenen Polymeren wurden auf der vorstehend beschriebenen 7- Schicht Castfolienanlage der Firma Collin® produziert. Die erhaltenen Multilayerfilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/14/15 μηι. Die Extruder der Castfolienanlage wurden entsprechend dem in Tabelle 3 angegebenen Aufbau der Multilayerfilme mit den Komponenten beaufschlagt. Unter den in Tabelle 3 angegebenen Gew.- % der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden. In Tabelle 3 sind außerdem die Eigenschaften der hergestellten Multilayerfilm angegeben.
Tabelle 3:
Herstellung von Monofilmen im Blasverfahren
Monofilme wurden auf einer 7-Schicht Blasfolienanlage der Firma Collin® mit einem Düsenkopfdurchmesser von 180 mm produziert. Von den 7 Extrudern hatten 6 einen Durchmesser von 30 mm (Extruder B, C, D, E, F, G) und einer einen Durchmesser von 45 mm (Extruder A). Die Schmelze von Extruder war innenliegend in der Blase, die Schmelze von Extruder G befand sich außen. Die Reihenfolge der Schichten, von innen nach außen, war A, B, C, D, E, F, G. Die hergestellten Monofilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/14/15 μηη in den Monofilmen. Alle Extruder wurden mit derselben Komponente beladen. Die Filme wurden vor dem Aufwickeln geschlitzt.
Die eingesetzten Komponenten und die Eigenschaften der Monomaterialfilme sind in Tabelle 4 angegeben. Unter den in Tabelle 4 angegebenen Gew.-% der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden.
Tabelle 4:
V16 V17 V18 B19 B20
Komponente P-1 P-3 C-1 C-2 C-3
Komponente (B) [Gew.- 10,5 20,8 30,3
%]
Weiterreißfestigkeit [mN] 1913 4783 3083 3804 9548 (MD) (8N (8N (8N (32 N (32 N
Pendel) Pendel) Pendel) Pendel) Pendel)
Weiterreißfestigkeit [mN] 1823 5325 2909 5767 22287 (TD) (8N (8N (8N (8N (8N
Pendel) Pendel) Pendel) Pendel) Pendel)
E-Modul (MD) [MPa] 635 41 1 536 412 329
E-Modul (TD) [MPa] 656 410 510 446 356 Herstellung von Multilayerfilmen in einem Blasverfahren
Multilayerfilme mit drei verschiedenen Materialien wurden auf einer 7-Schicht Blasfolienanlage der Firma Collin® mit einem Düsenkopfdurchmesser von 180 mm produziert. Von den 7 Extrudern hatten 6 einen Durchmesser von 30 mm und einer einen Durchmesser von 45 mm. Die erhaltenen Multilayerfilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/15 μηι. Die Extruder der Blasfolienanlage wurden entsprechend dem in Tabelle 5 angegebenen Aufbau der Multilayerfilme mit den Komponenten beaufschlagt. In Tabelle 5 sind außerdem die Eigenschaften der hergestellten Multilayerfilme angegeben. Unter den in Tabelle 5 angegebenen Gew.-% der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden.
Tabelle 5:
Herstellung von Multilayerfilmen in einem Blasverfahren
Multilayerfilme mit fünf verschiedenen Polymeren wurden auf einer 7-Schicht Blasfolienanlage der Firma Collin® mit einem Düsenkopfdurchmesser von 180 mm produziert. Von den 7 Extrudern hatten 6 einen Durchmesser von 30 mm und einer einen Durchmesser von 45 mm. Die erhaltenen Multilayerfilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/15 μηι. Die Extruder der Blasfolienanlage wurden entsprechend dem in Tabelle 6 angegebenen Aufbau der Multilayerfilme mit den Komponenten beaufschlagt. In Tabelle 6 sind außerdem die Eigenschaften der hergestellten Multilayerfilme angegeben. Unter den in Tabelle 6 angegebenen Gew.-% der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden.
Tabelle 6:
Herstellung von Monofilmen im Blasverfahren
Monofilme wurden auf einer 7-Schicht Blasfolienanlage der Firma Collin® mit einem Düsenkopfdurchmesser von 180 mm produziert. Von den 7 Extrudern hatten 6 einen Durchmesser von 30 mm und einer einen Durchmesser von 45 mm. Die hergestellten Monomaterialfilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/14/15 μηι. Alle Extruder wurden mit derselben Komponente beladen.
Die eingesetzten Komponenten und die Eigenschaften der Monofilme sind in Tabelle 7 angegeben. Unter den in Tabelle 7 angegebenen Gew.-% der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden.
Tabelle 7:
V31 V32 B33
Komponente P-1 P-3 C-4
Komponente (B) [Gew.-%] — — 28,9
Weiterreißfestigkeit (MD) [mN] 1910 4408 8654
(8N Pendel) (8N Pendel) (32N Pendel)
Weiterreißfestigkeit (TD) [mN] 1736 4057 1 1436
(8N Pendel) (8N Pendel) (32N Pendel)
E-Modul (MD) [MPa] 666 484 297
E-Modul (TD) [MPa] 678 457 299
Herstellung von Multilayerlfilmen im Blasverfahren
Multilayerfilme wurden auf einer 7-Schicht Blasfolienanlage der Firma Collin® mit einem Düsenkopfdurchmesser von 180 mm produziert. Von den 7 Extrudern hatten 6 einen Durchmesser von 30 mm und einer einen Durchmesser von 45 mm. Die hergestellten Monomaterialfilme hatten eine Dicke von 100 μηη und die Schichten eine Schichtstärke von 15/14/14/14/14/14/15 μηι. Alle Extruder wurden mit derselben Komponente beladen.
Die eingesetzten Komponenten und die Eigenschaften der Monomaterialfilme sind in Tabelle 8 angegeben. Unter den in Tabelle 8 angegebenen Gew.-% der Komponente (B) werden die Gew.-% an von der Komponente (B) abgeleiteten Einheiten (Polyamid 6.36-Einheiten) im Copolyamid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyamids, verstanden.
Tabelle 8:
Die vorstehenden Beispiele zeigen, dass durch das erfindungsgemäße Copolyamid die Weiterreißfestigkeit der Polymerfilme (P) sowohl entlang der Extrusionsrichtung als auch senkrecht zu dieser signifikant erhöht werden kann. Auch das E-Modul und die Durchstoßfestigkeit der erfindungsgemäßen Polymerfilme (P) liegen in einem für die praktische Anwendung akzeptablen Bereich, sodass die erfindungsgemäßen Polymerfilme (P) insgesamt vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, insbesondere als Verpackungsfilme.

Claims

Ansprüche
Polymerfilm (P) enthaltend mindestens ein Copolyamid, hergestellt durch Polymerisation der Komponenten
(A) 15 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
(B) 16 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
(B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B).
Polymerfilm (P) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (A) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3-Aminopropansäurelactam, 4-Aminobutansäurelactam, 5-Aminopentansäurelactam, 6-Aminohexansäurelactam, 7-Aminoheptansäurelactam, 8-Aminooctansäurelactam, 9-Aminononansäurelactam, 10-Aminodecansäurelactam, 1 1 -Aminoundecansäurelactam und
12-Aminododecansäurelactam.
Polymerfilm (P) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (B) im Bereich von 45 bis 55 mol-% der Komponente (B1 ) und im Bereich von 45 bis 55 mol-% der Komponente (B2) enthält, jeweils bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Komponente (B). 4. Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (B2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin und Dodecamethylendiamin. 5. Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (B1 ) hergestellt wird ausgehend von ungesättigten Fettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ungesättigten Ci6-Fettsäuren, ungesättigten Cie- Fettsäuren und ungesättigten C2o-Fettsäuren. 6. Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Copolyamid eine Viskositätszahl (VZ(o) im Bereich von 150 bis 300 ml/g aufweist, bestimmt in einer 0,5 Gew-%igen Lösung des mindestens einen Copolyamids in einer Mischung aus Phenol/o-Dichlorbenzol im Gewichtsverhältnis 1 : 1 .
Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Copolyamid eine Glasübergangstemperatur (TG<C)) aufweist, wobei die Glasübergangstemperatur (TG<O) im Bereich von 20 bis 50 °C liegt.
Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Copolyamid eine Schmelztemperatur (TM<C)) aufweist, wobei die Schmelztemperatur (TM<C)) im Bereich von 150 bis 21 0 °C liegt.
Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfilm (P) mindestens eine erste Schicht enthält, die das mindestens eine Copolyamid enthält, und der Polymerfilm (P) mindestens eine weitere Schicht enthält, wobei die mindestens eine weitere Schicht mindestens ein weiteres Polymer (wP), das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Poly(ethylenvinylalkoholen), Poly(ethylenvinylacetaten), Polyethylenterephthalaten, Polyvinylidenchloriden und mit Maleinsäureanhydrid gegrafteten Polyolefinen, enthält.
Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfilm (P) in einem Castverfahren, in einem Blasverfahren, in einem Biaxially- oriented Polyamide Film-Verfahren oder in einem Multiblasverfahren hergestellt wird.
Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfilm (P) eine Dicke im Bereich von 0, 1 μηη bis 1 mm aufweist.
Polymerfilm (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Copolyamid ein statistisches Copolymer ist.
Verfahren zur Herstellung eines Polymerfilms (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die Schritte i) Bereitstellen mindestens eines Copolyamids, hergestellt durch Polymerisation der Komponenten
1 5 bis 84 Gew.-% mindestens eines Lactams,
1 6 bis 85 Gew.-% eines Monomergemischs (M), das die Komponenten
(B 1 ) mindestens eine C32-C4o-Dimersäure und
(B2) mindestens ein C4-Ci2-Diamin enthält, wobei die Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B) jeweils bezogen sind auf die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten (A) und (B), in geschmolzener Form in einem ersten Extruder, ii) Extrusion des in Schritt i) bereitgestellten mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form aus dem ersten Extruder durch eine Düse unter Erhalt eines Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, iii) Abkühlen des in Schritt ii) erhaltenen Films des mindestens einen Copolyamids in geschmolzener Form, wobei das mindestens eine Copolyamid erstarrt unter Erhalt des Polymerfilms (P).
14. Verwendung eines Polymerfilms (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 als Verpackungsfilm.
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