WO2001060140A2 - Weisse, siegelfähige, uv stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents

Weisse, siegelfähige, uv stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung Download PDF

Info

Publication number
WO2001060140A2
WO2001060140A2 PCT/EP2001/001302 EP0101302W WO0160140A2 WO 2001060140 A2 WO2001060140 A2 WO 2001060140A2 EP 0101302 W EP0101302 W EP 0101302W WO 0160140 A2 WO0160140 A2 WO 0160140A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polyester film
film according
film
sealable
layer
Prior art date
Application number
PCT/EP2001/001302
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2001060140A3 (de
Inventor
Ursula Murschall
Klaus Oberländer
Günther Crass
Ulrich Kern
Herbert Peiffer
Original Assignee
Mitsubishi Polyester Film Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Polyester Film Gmbh filed Critical Mitsubishi Polyester Film Gmbh
Publication of WO2001060140A2 publication Critical patent/WO2001060140A2/de
Publication of WO2001060140A3 publication Critical patent/WO2001060140A3/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/005—Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone

Definitions

  • the invention relates to a white, sealable, UV-stabilized and flame-retardant, coextruded, biaxially oriented polyester film consisting of at least one base layer B and cover layers A and C applied to both sides of this base layer.
  • the film additionally contains at least one UV stabilizer as a light stabilizer, a flame retardant and a white pigment.
  • the invention further includes a method for producing the film and its use.
  • the foils and articles made from them are particularly suitable for outdoor applications such as for greenhouses and canopies.
  • the films are also very suitable for covering and thus for protecting metallic surfaces on which the films are heat-sealed.
  • films that do not contain UV-absorbing materials show yellowing and deterioration of the mechanical properties after a short time due to photooxidative degradation by sunlight.
  • the films and articles made from them are particularly suitable for applications where fire protection or flame retardancy is required.
  • the film is characterized by its characteristic white appearance, which makes it particularly attractive for the applications mentioned.
  • Sealable, biaxially oriented polyester films are known in the prior art. Sealable, biaxially oriented polyester films which are equipped with one or more UV absorbers are also known. This according to the state of the art Known films are characterized either by a good sealing behavior, a good appearance or by an acceptable processing behavior.
  • GB-A 1 465973 describes a coextruded, two-layer polyester film, one layer of which is composed of isophthalic and terephthalic copolyesters and the other layer of polyethylene terephthalate. There is no usable information in the script about the sealing behavior of the film. Due to the lack of pigmentation, the film cannot be produced reliably (film cannot be wound) and can only be processed to a limited extent.
  • EP-A 0035835 describes a coextruded, sealable polyester film in which particles are added to improve the winding and processing behavior in the sealing layer, the average particle size of which exceeds the layer thickness of the sealing layer.
  • the particulate additives form surface protrusions that prevent unwanted blocking and sticking to rollers or guides.
  • No further details regarding the incorporation of antiblocking agents are given about the other, non-sealable layer of the film. It remains open whether this layer contains antiblocking agents. By choosing particles with a larger diameter than the sealing layer and the concentrations given in the examples, the sealing behavior of the film is deteriorated.
  • the script does not give any information on the sealing temperature range of the film.
  • the seal seam strength is measured at 140 ° C and is in a range from 63 to 120 N / m (0.97 N / 15 mm to 1.8 N / 15 mm film width).
  • EP-A 0432886 describes a coextruded multilayer polyester film which has a first surface on which a sealable layer is arranged and a second surface on which an acrylate layer is arranged.
  • the sealable top layer can also consist of isophthalic acid and terephthalic acid Copolyesters exist
  • the coating on the back gives the film an improved processing behavior. No information is given in the script about the area of victory of the film.
  • the seal seam strength is measured at 140 ° C.
  • EP-A 0515096 describes a co-extruded, multilayer, sealable polyester film which contains an additional additive on the sealable layer.
  • the additive can contain, for example, inorganic particles and is preferably applied to the film in its manufacture in an aqueous layer maintain the good sealing properties and be easy to process
  • the back contains only very few particles, which mainly get into this layer via the regranulate.
  • the sealing temperature range of the film is also not given in this document.
  • the seal seam strength is measured at 140 ° C and is more than 200 N / m (3 N / 15 mm) For a 3 ⁇ m thick sealing layer, a sealing seam strength of 275 N / m (4.125 N / 15 mm) is specified
  • WO 98/06575 describes a coextruded multilayer polyester film which contains a sealable cover layer and a non-sealable base layer.
  • the base layer can be composed of one or more layers, the interior of the layers being in contact with the sealable layer. The other ( The outer layer then forms the second non-sealable cover layer.
  • the sealable cover layer can also consist of copolyesters containing isophthalic acid and terephthalic acid, which, however, do not contain any antiblocking particles.
  • the film also contains at least one UV absorber, which has a weight ratio of 0.1 to 0.1 to the base layer 10% is added.
  • the UV absorbers used are preferably triazines, eg ⁇ Tinuvin 1577 from Ciba Geigy (Basel, Switzerland).
  • the base layer is equipped with common antiblocking agents.
  • the film is characterized by a good sealability, but does not have the desired processing behavior and also has deficits in the optical properties.
  • the film can also have a matt surface, but then it has a high level of haze, which is undesirable.
  • the raw material mentioned is sensitive to hydrolysis and must be pre-dried very well. When drying the raw material with dryers which correspond to the prior art, the raw material sticks together, so that a film can only be produced under the most difficult conditions. - The films produced under uneconomical conditions become brittle
  • the object of the present invention was to provide a white, sealable, UV-stabilized, flame-retardant and biaxially oriented polyester film which does not have the disadvantages of the films mentioned according to the prior art and which is particularly notable for its very good sealability, economical production, characterized by improved processability and improved optical properties. Above all, it should have a flame-retardant effect and no embrittlement after exposure to temperature. It was an object of the present invention to expand the sealing area of the film to low temperatures, to increase the sealing seam strength of the film and at the same time to provide improved handling of the film than is known in the prior art. In addition, it must be ensured that the film can also be processed on high-speed processing machines.
  • regenerated material which is produced in a concentration of up to 60% by weight, based on the total weight of the film, should be able to be fed to the extrus ion without the physical properties of the film being adversely affected.
  • the film Since the film is intended in particular for outdoor use and / or critical indoor use, it should have a high UV stability.
  • a high UV stability means that the films are not or only extremely little damaged by sunlight or other UV radiation. In particular, the films should not yellow over several years of outdoor use, should not show embrittlement or cracking of the surface, and should also not show any deterioration in the mechanical properties.
  • High UV stability means that the film absorbs UV light and only lets light through in the visible range.
  • a flame-retardant effect means that the film fulfills the conditions according to DIN 4102 Part 2 and in particular the conditions according to DIN 4102 Part 1 in a so-called fire protection test and can be classified in the building material class B2 and in particular B1 of the flame-retardant materials.
  • the film should pass the UL test 94 "Vertical Burning Test for Flammability of Plastic Material" so that it can be classified in class 94 VTM-0. This means that the film no longer burns 10 seconds after the Bunsen burner is removed, no glowing is observed after 30 seconds and no dripping is found.
  • the good mechanical properties include a high modulus of elasticity (E MD > 3200 N / mm 2 ; E TD > 3500 N / mrr 2 ) and good tensile strength values (in MD> 100 N / mm 2 ; in TD> 130 N / mm 2 ).
  • the economic production includes that the raw materials or the raw material components, which are required for the production of the flame retardant film, with commercially available industrial dryers, such as Vacuum dryer, fluid bed dryer, fluid bed dryer, fixed bed dryer (shaft dryer), can be dried. It is essential that the raw materials do not stick together and are not thermally broken down.
  • industrial dryers such as Vacuum dryer, fluid bed dryer, fluid bed dryer, fixed bed dryer (shaft dryer)
  • No embrittlement at short temperatures means that after 100 hours of tempering at 100 ° C in a convection oven, the film shows no embrittlement and no bad mechanical properties.
  • the object is achieved according to the invention by the provision of a white, sealable, UV-stabilized and flame-retardant, biaxially oriented polyester film with at least one base layer B, a sealable cover layer A and a further cover layer C, the sealable cover layer A having a seal initiation temperature of ⁇ 110 ° C. , has a seal seam strength of> 1.3 N / 15 mm.
  • the top layer A preferably also has the following properties: an average roughness R a of less than 30 nm, a measured value range for the gas flow of 500-4000 s and a gloss of greater than 120 (measuring angle 20 °).
  • the non-sealable cover layer C preferably has a coefficient of friction COF of less than 0.5, an average roughness R a of 40-100 nm, a measurement range for the gas flow of less than 120 s, a gloss of less than 100 (measurement angle 20 °) and one Number of surveys N per mm 2 of film surface, which are corrected with the respective height h using the following equations
  • the polyester film preferably has a whiteness of greater than 70 and a planar orientation of less than 0.165, the weathering test / UV stability according to ISO 4892 is less than 20%, the building material classes B2 and B1 according to DIN 4101 Part 2 / Part 1 1 are met and the film is made UL test 94
  • thermoplastics a result of which not only the visual appearance changes as a result of color change or yellowing, but also the mechanical-physical properties are adversely affected
  • Polyethylene terephthalates begin to absorb UV light below 360 nm, their absorption increases considerably below 320 nm and is very pronounced below 300 nm. The maximum absorption is between 280 and 300 nm In the presence of oxygen, mainly chain cleavages are observed, but no cross-links. Carbon monoxide, carbon dioxide and carboxylic acids are the predominant quantities of photooxidation products. In addition to the direct photolysis of the ester groups, oxidation reactions must also be considered, which also result in the formation of carbon dioxide via peroxide radicals.
  • UV stabilizers or UV absorbers as light stabilizers are chemical compounds that can intervene in the physical and chemical processes of light-induced degradation. Soot and other pigments can partially protect against light. However, these substances are unsuitable for transparent films because they lead to discoloration or color change. For transparent, matt films, only organic and organometallic compounds are suitable which give the thermoplastic to be stabilized no or only an extremely small color or color change, i.e. H. which are soluble in the thermoplastic.
  • UV stabilizers suitable as light stabilizers for the purposes of the present invention are UV stabilizers which absorb at least 70%, preferably 80%, particularly preferably 90%, of the UV light in the wavelength range from 180 nm to 380 nm, preferably 280 to 350 nm. These are particularly suitable if they are thermally stable in the temperature range from 260 to 300 ° C, ie they do not decompose and do not lead to outgassing.
  • Suitable UV stabilizers as light stabilizers are, for example, 2-hydroxybenzophenones, 2-hydroxybenzotriazoles, organic nickel compounds, saiicylic acid esters, cinnamic acid ester derivatives, resorcinol monobenzoates, oxalic acid anilides, Hydroxybenzoic acid esters, sterically hindered amines and triazines, the 2-hydroxybenzotriazoles and the triazines being preferred.
  • the film according to the invention contains 0.01% by weight to 5.0% by weight of 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yi) -5- ( hexyl) oxy-phenol of the formula
  • mixtures of these two UV stabilizers or mixtures of at least one of these two UV stabilizers with other UV stabilizers can also be used, the total concentration increasing Light stabilizers are preferably between 0.01% by weight and 5.0% by weight, based on the weight of crystallizable polyethylene terephthalate.
  • the UV stabilizer or stabilizers are preferably contained in the cover layer (s). If necessary, the core layer can also be equipped with a UV stabilizer.
  • UV stabilizers absorb the UV light and thus offer protection
  • the person skilled in the art would have used commercially available stabilizers. He would have found that - the UV stabilizer has a lack of thermal stability and is
  • roller deposits from the UV stabilizer which leads to impairment of the optical properties (adhesive defects, inhomogeneous surface); Deposits in stretching and fixing frames that drip onto the film. It was therefore more than surprising that excellent UV protection was achieved even with low concentrations of the UV stabilizer. It was very surprising that the yellowness index of the film compared to an unstabilized film was within the range of the measurement accuracy with this excellent UV protection does not change, there are no outgassing, no nozzle deposits, no frame evaporation, which means that the film has an excellent appearance and an excellent profile and flatness, the UV-stabilized film is characterized by excellent stretchability, so that it is reliable and stable high speed film hnes up to
  • the film according to the invention contains at least one flame retardant which is metered in directly during film production using the so-called masterbatch technology, the concentration of the flame retardant being in the range from 0.5 to 30.0% by weight, preferably from 1.0 to 20 , 0% by weight, based on the weight of the layer of the crystallizable thermoplastic, generally holds in the production of the masterbatch a ratio of flame retardant to thermoplastic in the range from 60 to 40% by weight to 10 to 90% by weight
  • the typical flame retardants include bromine compounds, chlorine paraffms and other chlorine compounds, antimony oxide, aluminum hydrates, the halogen compounds being disadvantageous on account of the halogen-containing by-products formed. Furthermore, the low light resistance of a film equipped with it, in addition to the development of hydrogen halides, is extremely disadvantageous in the event of a fire
  • Suitable flame retardants which are used according to the invention are, for example, organic phosphorus compounds such as carboxyphosphinic acids, their Anhydrides and dimethyl methylphosphonate. It is essential to the invention that the organic phosphorus compound is soluble in the thermoplastic, since otherwise the required optical properties are not met.
  • Phenolic stabilizers, alkali metal / alkaline earth stearates and / or alkali metal / alkaline earth metal carbonates are generally used as hydrolysis stabilizers in quantities of 0.01 to 1.0% by weight. Phenolic stabilizers are preferred in an amount of 0.05 to 0.6% by weight, in particular 0.15 to 0.3% by weight and with a molar mass of more than 500 g / mol.
  • Pentaerythrityl-tetrakis-3- (3,5-di-tertiary-butyl-hydroxyphenyl) propionate or 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene are special advantageous.
  • the film has at least three layers and then comprises as layers the base layer B, the sealable cover layer A and the matt cover layer C.
  • the base layer B of the film preferably consists of at least 90% by weight of a thermoplastic polyester.
  • polyesters which consist of at least 90 mol%, preferably at least 95 mol%, of ethylene glycol and terephthalic acid units or of ethylene glycol and naphthalene-2,6-dicarboxylic acid units.
  • the remaining monomer units come from other aliphatic, cycloaliphatic or aromatic diols or dicarboxylic acids, as can also occur in layer A (or layer C)
  • Suitable other aliphatic diols are, for example, diethylene glycol, t ⁇ ethylene glycol, aliphatic glycols of the general formula HO- (CH 2 ) n -OH, where n represents an integer from 3 to 6 (in particular propane-1,3-diol, butane-1,4 -d ⁇ ol, pentane-1, 5-d ⁇ ol and hexane-1, 6-d ⁇ ol) or branched aliphatic glycols with up to 6 carbon atoms.
  • cyclohexanediols in particular cyclohexane-1, 4-diol
  • Suitable others aromatic diols correspond, for example, to the formula HO-C 6 H 4 -XC 6 H 4 -OH, where X is -CH 2 -, -C (CH 3 ) 2 -, -C (CF 3 ) 2 -, -O-, -S- or -S0 2 - is also bisphenols of the formula HO-C 6 H 4 -C 6 H 4 -OH are also suitable
  • aromatic dicarboxylic acids are preferably benzenedicarboxylic acids, naphtha and dicarboxylic acids (for example naphthalen-1, 4- or 1,6-dicarboxylic acid), biphenyl-x, x'-dicarboxylic acids (especially b-phenyl-4,4'-dicarboxylic acid), diphenylacetylene-x.
  • x'-dicarboxylic acids in particular diphylacetylene-, 4'-dicarboxylic acid) or St ⁇ lben-x, x'-dicarboxylic acids
  • cyclohexanedicarboxylic acids especially cyclohexane-1, 4-dicarboxylic acid
  • Alkane diacids are particularly suitable, the alkane content being straight-chain or branched
  • the polyester can be prepared, for example, by the transesterification process.
  • Dicarboxylic acid esters and diols are used as starting materials, which are reacted with the conventional transesterification catalysts, such as zinc, calcium, lithium, magnesium and manganese salts.
  • the intermediates are then converted into In the presence of generally customary polycondensation catalysts, such as antimony oxide or titanium salts, polycondensed
  • polycondensation catalysts such as antimony oxide or titanium salts
  • the preparation can also be carried out using the direct esterification process take place in the presence of polycondensation catalysts. Here one starts directly from the dicarboxylic acids and the diols.
  • the sealable cover layer A applied to the base layer B by coextrusion is based on polyester copolymers and essentially consists of copolyesters which are composed predominantly of isophthalic acid and terephthalic acid units and of ethylene glycol units. The remaining monomer units originate from other aliphatic, cycloaliphatic or aromatic diols or dicarboxylic acids, as can also occur in the base layer.
  • the preferred copolyesters that provide the desired sealing properties are those constructed from ethylene terephthalate and ethylene isophthalate units and from ethylene glycol units. The proportion of ethylene terephthalate is 40 to 95 mol% and the corresponding proportion of ethylene isophthalate is 60 to 5 mol%.
  • copolyesters in which the proportion of ethylene terephthalate is 50 to 90 mol% and the corresponding proportion of ethylene isophthalate is 50 to 10 mol% and very preferred are copolyesters in which the proportion of ethylene terephthalate is 60 to 85 mol% and the corresponding The proportion of ethylene isophthalate is 40 to 15 mol%.
  • the same polymers as described above for the base layer B can be used for the other, non-sealable top layer C or for any intermediate layers that are present.
  • the desired sealing and processing properties of the film according to the invention are obtained from the combination of the properties of the copolyester used for the sealable cover layer and the topographies of the sealable cover layer A and the non-sealable cover layer C.
  • the seal initiation temperature of ⁇ 110 ° C and the seal seam strength of> 1.3 N / 15mm is achieved if the copolymers described above are used for the sealable cover layer A.
  • the best seal properties of the film are obtained if the copolymer contains no other additives, in particular no inorganic or organic fillers are added.
  • the lowest seal initial temperature and the highest seal seam strengths are obtained with a given copolyester.However, the handling of the film is poor in this case, since the surface of the sealable cover layer A tends to block. The film can hardly be wound and is not suitable for further processing on high-speed packaging machines. To improve the handling of the film and processability, it is necessary to modify the sealable cover layer A.
  • the roughness of the sealable top layer characterized by the R a value, should be less than 30 nm. In the other case, the sealing properties are negatively influenced in the sense of the present invention
  • the measured value of the gas flow should be in the range of 500-4000 s. At values below 500 s the sealing properties are negatively influenced in the sense of the present invention and at values above 4000 s the handling of the film becomes poor
  • the topography of the non-sealable cover layer C should preferably be characterized by the following set of parameters
  • the coefficient of friction (COF) of this side against itself should be less than 0.5. Otherwise the winding behavior and further processing of the film are unsatisfactory.
  • the roughness of the non-sealable top layer characterized by the R a value, should be> 40 nm and ⁇ 100 nm. Values smaller than 40 nm have negative ones
  • the light stabilizer can be metered in at the thermoplastic raw material manufacturer or metered into the extruder during film production.
  • the addition is particularly preferred. of the sunscreen via masterbatch technology.
  • the light stabilizer is fully dispersed in a solid carrier material.
  • the carrier materials are the polyethylene terephthalate itself or other polymers which are sufficiently compatible with the thermoplastic.
  • the grain size and bulk density of the masterbatch are similar to the grain size and bulk density of the thermoplastic, so that homogeneous distribution and thus homogeneous UV stabilization can take place.
  • the flame retardant like the UV absorber, is preferably contained in the non-sealable cover layer C.
  • the base layer B or the sealable cover layer A can also be equipped with flame retardants as required.
  • the concentration of the flame retardant (s) relates to the weight of the thermoplastics in the layer equipped with flame retardants.
  • the core layer must also be equipped with Flarr.mschutzstoff, ie contain a so-called basic equipment.
  • the flame-retardant, multilayer films produced using the known coextrusion technology become economically interesting in comparison to the monofilms completely finished in high concentrations, since significantly less flame retardant is required.
  • the flame retardant is added using masterbatch technology.
  • the flame retardant is fully dispersed in a carrier material.
  • Polyethylene terephthalate or other polymers which are compatible with the polyethylene terephthalate are suitable as the carrier material.
  • the grain size and the bulk density of the masterbatch is similar to the grain size and the bulk density of the thermoplastic, so that a homogeneous distribution and thus a homogeneous flame retardancy can take place.
  • the masterbatch which contains the flame retardant and optionally the hydrolysis stabilizer, is pre-crystallized or pre-dried.
  • This predrying involves gradual heating of the masterbatch under reduced pressure (20 to 80 mbar, preferably 30 to 60 mbar, in particular 40 to 50 mbar) and with stirring and optionally post-drying at a constant, elevated temperature, likewise under reduced pressure.
  • the masterbatch is preferably batchwise at room temperature from a metering container in the desired mixture together with the polymers of the base and / or outer layers and possibly other raw material components in a vacuum dryer which has a temperature range from 10 ° C to 160 in the course of the drying or residence time ° C, preferably 20 ° C to 150 ° C, especially 30 ° C to 130 ° C passes.
  • the raw material mixture is stirred at 10 to 70 rpm, preferably 15 to 65 rpm, in particular 20 to 60 rpm.
  • the raw material mixture pre-crystallized or pre-dried in this way is in a downstream likewise evacuated container at 90 to 180 ° C., preferably 100 ° C. to 170 ° C., in particular 110 ° C. to 160 ° C. for 2 to 8 hours, preferably 3 to 7 hours, especially dried for 4 to 6 hours
  • the base layer B can additionally contain conventional additives, such as stabilizers and / or antiblocking agents.
  • the two other layers A and C also contain conventional additives, such as stabilizers and / or antiblocking agents. They are expediently added to the polymer or the polymer mixture before the melting. For example, phosphorus compounds such as phosphoric acid or phosphoric acid esters are used as stabilizers.
  • Typical antiblocking agents are inorganic and / or organic particles, for example calcium carbonate, amorphous silica, talc, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, lithium phosphate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum oxide, LiF, calcium barium, Zinc or manganese salts of the dicarboxylic acids used, carbon black, titanium dioxide, kaolin or cross-linked polystyrene or acrylate particles.
  • inorganic and / or organic particles for example calcium carbonate, amorphous silica, talc, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, lithium phosphate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum oxide, LiF, calcium barium, Zinc or manganese salts of the dicarboxylic acids used, carbon black, titanium dioxide, kaolin or cross-linked polystyrene or acrylate particles.
  • the particles can be added to the individual layers in the respective advantageous concentrations, for example as a glycolic dispersion during the polycondensation or via masterbatches during the extrusion.
  • Preferred particles are SiO 2 in colloidal and in chain-like form. These particles are very well integrated into the polymer matrix and only slightly generate vacuoles. In principle, the particle diameters of the particles used are not restricted.
  • the base layer contains the pigmentation necessary for achieving the aforementioned properties, in particular the desired degree of whiteness of the film.
  • Suitable white pigments are preferably titanium dioxide, barium sulfate, calcium carbonate, kaolin, silicon dioxide, with titanium dioxide and barium sulfate being preferred. It has proven particularly advantageous to select barium sulfate in a grain size of 0.3-0.8 ⁇ m, preferably 0.4-0.7 ⁇ m. This gives the film a brilliant white appearance without being yellowish.
  • the white pigment is also preferably metered in using masterbatch technology, but can also be incorporated directly at the raw material manufacturer.
  • the concentration of the white pigment is between 12% by weight and 40% by weight, preferably between 14% by weight and 35% by weight, particularly preferably between 16% by weight and 25% by weight, based on the weight the layer of the polyester used.
  • the film consists of three layers, the
  • the top layer C has more pigments (ie higher pigment concentration) than the top layer A.
  • the pigment concentration in this second top layer C is between 0.1 and 1.0%, advantageously between 0.12 and 0.8 % and in particular between 0, 15 and 0.6%.
  • the other sealable cover layer A, which is opposite the cover layer C, is less filled with inert pigments.
  • the concentration of the inert particles in layer A is between 0.01 and 0.2% by weight. %, preferably between 0.015 and 0.15% by weight and in particular between 0.02 and 0.1% by weight
  • the intermediate layer may also be an intermediate layer between the base layer and the cover layers.
  • This in turn can consist of the polymers described for the base layers.In a particularly preferred embodiment, it consists of the polyester used for the base layer.It can also contain the usual additives described.
  • the thickness of the The intermediate layer is generally larger than 0.3 ⁇ m and is preferably in the range from 0.5 to 15 ⁇ m, in particular in the range from 1.0 to 10 ⁇ m and very particularly preferably in the range from
  • the thickness of the cover layers A and C is generally greater than 0.1 ⁇ m and is generally in the range from 0.2 to 4.0 ⁇ m, advantageously in the range from 0.2 to 3 5 ⁇ m, in particular in the range from 0.3 to 3 ⁇ m and very particularly preferably in the range from 0.3 to 2.5 ⁇ m, it being possible for the outer layers A and C to be of the same or different thickness
  • the total thickness of the polyester film according to the invention can vary from 5 to 350 ⁇ m, in particular 5 to 300 ⁇ m, preferably 5 to 250 ⁇ m, layer B having a share of preferably 5 to 90% of the total thickness
  • the invention further relates to a process for producing the polyester film according to the invention by the coextrusion process known per se.
  • the polymers for the base layer B and the two outer layers A and C are fed to three extruders. Any foreign bodies or impurities that may be present can be filtered off from the polymer melt before extrusion.
  • the melts are then formed into flat melt films in a multi-layer nozzle and layered on top of one another.
  • the multilayer film is then pulled off and solidified with the aid of a cooling roller and, if appropriate, further rollers.
  • the film is then biaxially stretched (oriented), heat-set and optionally corona or flame treated on the surface layer intended for the treatment.
  • the stretching in the longitudinal direction can be carried out with the aid of two rolls running at different speeds in accordance with the desired stretching ratio.
  • a corresponding tenter frame is generally used for transverse stretching.
  • the temperature at which the stretching is carried out can vary within a relatively wide range and depends on the desired properties of the film.
  • the longitudinal stretching is carried out at 80 to 130 ° C and the transverse stretching at 90 to 150 ° C.
  • the longitudinal stretching ratio is generally in the range from 2.5: 1 to 6: 1, preferably from 3: 1 to 5.5: 1.
  • the transverse stretching ratio is generally in the range from 3.0: 1 to 5.0: 1, preferably from 3.5: 1 to 4.5: 1.
  • the in-line coating can serve, for example, to improve the adhesion of the metal layer or a possibly applied printing ink, but also to improve the antistatic behavior or the processing behavior
  • the strength of the film in the thickness direction is so great that when measuring the seal seam strength, the seal seam is definitely opened and the film does not tear and tear
  • the film In the subsequent heat setting, the film is held at a temperature of 150 to 250 ° C. for about 0.1 to 10 s. The film is then wound up in the usual way.
  • one or both surface (s) of the film are / are preferably corona or flame treated by one of the known methods.
  • the treatment intensity is generally in the range of over 45 mN / m.
  • the film can also be coated.
  • Typical coatings are adhesion-promoting, antistatic, slip-improving or adhesive layers. It is advisable to apply these additional layers to the film by inline coating using aqueous dispersions before the stretching step in the transverse direction.
  • the film according to the invention is notable for excellent sealability, very good stability to UV light, flame retardancy, very good handling and very good processing behavior.
  • the sealable cover layer A seals not only against itself (fin sealing) but also against the non-sealable cover layer C (lap sealing). With lap sealing, the sealing start temperature is only shifted upwards by approx. 10 K and the sealing seam strength is not deteriorated by more than 0.3 N / 15 mm.
  • the flame-retardant film can be produced in the dryer without gluing using masterbatch technology, a suitable predrying or pre-crystallization of the masterbatch and by using low concentrations of hydrolysis stabilizer. Furthermore, no outgassing and deposits were found in the production process.
  • the film according to the invention can be easily recycled without environmental pollution and without loss of the mechanical properties, which makes it suitable, for example, for use as short-lived advertising signs, for trade fair construction and for other promotional items where fire protection is desired.
  • films according to the invention in the thickness range from 5 to 350 ⁇ m already meet building material classes B2 and B1 according to DIN 4102 and UL test 94.
  • the film impresses with an excellent whiteness of> 70 (according to Berger), which also gives the film a very attractive, effective advertising appearance.
  • the regenerate can be fed back into the extrusion in a concentration of 20 to 60% by weight, based on the total weight of the film, without the physical properties of the film being negatively influenced.
  • the film is suitable due to its excellent sealing properties, its very good handling and atf due to its very good processing properties, especially for processing on high-speed machines.
  • the film is suitable for a variety of different applications, e.g. for interior cladding, for Messel construction and trade fair items, as displays, for signs, for protective glazing of machines and vehicles, in the lighting sector, in shop and shelf construction, as promotional items and as a lamination medium.
  • the white film according to the invention is also suitable for outdoor applications, such as for greenhouses, roofing, external cladding, covering of materials such as Steel sheets, applications in the construction sector and illuminated advertising profiles, shadow mats, electrical applications.
  • Table 1 summarizes the most important film properties according to the invention.
  • the films were weathered on both sides with the Atlas Ci 65 Weather Ometer from Atlas on both sides for 1000 hours and then tested for mechanical properties, discoloration, surface defects and gloss.
  • the standard viscosity SV (DCE) is measured based on DIN 53726 in dichloroacetic acid.
  • Heat-sealed samples (sealing seam 20 mm x 100 mm) are produced with the sealing device HSG / ET from Brugger, whereby the film is sealed at different temperatures with the help of two heated sealing jaws at a sealing pressure of 2 bar and a sealing time of 0.5 s. Test strips 15 mm wide were cut from the sealed samples. The T-seal strength was measured as in the determination of the seal strength.
  • the seal start temperature is the temperature at which a seal seam strength of at least 0.5 N / 15 mm is achieved.
  • seal seam strength was determined by the T-Peel method.
  • the friction was determined according to DIN 53 375.
  • the sliding friction number was measured 14 days after production. surface tension
  • the surface tension was determined using the so-called ink method (DIN 53364).
  • the gloss was determined in accordance with DIN 67 530.
  • the reflector value was measured as an optical parameter for the surface of a film. Based on the standards ASTM-D 523-78 and ISO 2813, the angle of incidence was set at 20 °. A light beam hits the flat test surface at the set angle of incidence and is reflected or scattered by it. The light rays striking the photoelectronic receiver are displayed as a proportional electrical quantity. The measured value is dimensionless and must be specified with the angle of incidence.
  • the size distribution of elevations on film surfaces is determined using a scanning electron microscope and an image analysis system.
  • the scanning electron microscope XL30 CP from Philips with an integrated image analysis program AnalySIS from Soft-Imaging System is used.
  • foil samples are placed flat on a sample holder. Then they are vaporized at an angle a with a thin metal layer (e.g. made of silver).
  • a is the angle between the sample surface and the direction of expansion of the metal vapor. This oblique vaporization creates a shadow behind the elevation. Since the shadows are not yet electrically conductive, the sample is then sputtered or sputtered with a second metal (e.g. gold), whereby the second coating strikes the sample surface perpendicularly and therefore no shadows are created during the second coating.
  • the sample surfaces prepared in this way are imaged in a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • the shadows of the bumps are due to the material contrast of the metals visible.
  • the sample is oriented in the SEM so that the shadows run parallel to an image edge.
  • the following conditions are set on the SEM for image acquisition: secondary electron detector, working distance 10 mm, acceleration voltage 10 kV and spot 4.5.
  • the brightness and contrast are set so that all image information is shown as gray values and the intensity of the background noise is so low that it is not detected as a shadow.
  • the length of the shadows is measured with the image analysis.
  • the threshold value for shadow detection is placed at the point where the 2nd derivative of the gray value distribution of the image crosses the zero point.
  • the image is smoothed with an NxN filter (size 3, 1 iteration).
  • NxN filter size 3, 1 iteration.
  • the setting of a frame ensures that elevations that are not fully represented in the image are not measured.
  • the magnification, the frame size and the number of evaluated images are selected so that a total of 0.36 mm 2 film surface is evaluated.
  • the surveys determined in this way are divided into classes in order to arrive at a frequency distribution. The division is made into 0.05 mm wide classes between 0 and 1 mm, whereby the smallest class (0 to 0.05 mm) is not used for further evaluations.
  • the diameters (spread perpendicular to the direction of the shadow) of the elevations are similarly classified into 0.2 mm wide classes from 0 to 10 mm, whereby the smallest class is also used for further evaluation.
  • the principle of the measuring method is based on the air flow between a film side and a smooth silicon wafer plate.
  • the air flows from the surroundings into an evacuated room, the interface between the film and the silicon wafer plate serving as flow resistance.
  • a round film sample is placed on a silicon wafer plate, in the middle of which a hole ensures the connection to the recipient.
  • the recipient is evacuated to a pressure of less than 0.1 mbar.
  • the time in seconds that the air needs to cause a pressure increase of 56 mbar in the recipient is determined. Measurement conditions: measuring area 45.1 cm 2
  • the planar orientation is determined by measuring the refractive indices with the Abbe refractometer using the following procedure:
  • Sample size and sample length 60 to 100 mm sample width: corresponds to prism width of 10 mm
  • the refractive index of the mixture must be greater than 1.685.
  • the sample cut out in the TD direction is then placed on top placed so that the entire prism surface is covered.
  • the foil is now firmly ironed onto the prism so that the foil lies firmly and smoothly.
  • the excess liquid must be sucked off.
  • a little of the measuring liquid is dripped onto the film.
  • the second prism is folded down and pressed firmly. Now use the right thumbscrew to turn the display scale until a transition from light to dark can be seen in the viewing window in the range 1, 62 to 1, 68.
  • the colors are brought together using the upper knurled screw so that only a light and a dark zone is visible.
  • the sharp transition line is brought into the intersection of the two (in the eyepiece) diagonal lines with the help of the lower knurled screw.
  • the value now displayed in the measurement scale is read and entered in the measurement log. This is the refractive index in the machine direction n MD . Now the scale with the lower knurled screw is turned so far that the visible range between 1, 49 and 1, 50 can be seen.
  • the refractive index is determined in n ⁇ or n z (in the thickness direction of the film).
  • the streak will turned over and measured the values for the B-side.
  • Orientation values are then derived from the refractive indices according to the following
  • the surface defects are determined visually.
  • the modulus of elasticity, tensile strength and elongation at break are measured in the longitudinal and transverse directions according to ISO 527-1-2.
  • UV stability is tested according to the test specification ISO 4892 as follows:
  • Test device Atlas Ci 65 Weather Ometer Test conditions: ISO 4892, d. H. artificial weathering
  • Irradiation time 1000 hours (per side)
  • Relative humidity 50% xenon lamp: inner and outer filter made of borosilicate
  • Irradiation cycles 102 minutes of UV light, then 18 minutes of UV light with
  • the color change of the samples after artificial weathering is measured with a spectrophotometer according to DIN 5033.
  • Yellowness index is the deviation from the colorlessness in the "yellow” direction and is measured in accordance with DIN 6167. Yellowness index (YID) of ⁇ 5 are not visible.
  • the fire behavior is determined according to DIN 4102 part 2, building material class B2 and according to DIN 4102 part 1, building material class B1 as well as according to UL test 94.
  • the modulus of elasticity and the tensile strength are measured in the longitudinal and transverse directions according to ISO 527-1-2.
  • Polyethylene terephthalate chips (produced by the transesterification process with Mn as the transesterification catalyst, Mn concentration: 100 ppm) were dried at 150 ° C. to a residual moisture content of below 100 ppm and fed to the extruder for the base layer B. Chips of polyethylene terephthalate and a filler were also fed to the extruder for the non-sealable top layer C. In addition, chips were made from a linear polyester consisting of an amorphous copolyester with 78 mol% ethylene terephthalate and 22 mol% ethylene isophthalate (produced by the transesterification process with Mn as the transesterification catalyst, Mn concentration: 100 ppm). The copolyester was dried at a temperature of 100 ° C. to a residual moisture content of below 200 ppm and fed to the extruder for the sealable outer layer A.
  • the UV stabilizer 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyl) -oxyphenoi ( ⁇ Tinuvin 1577) is added in the form of masterbatches.
  • the masterbatches consist of 5% by weight of ® Tinuvin 1577 as an active ingredient and 95% by weight of polyethylene terephthalate (for the top layer C) or 95% by weight of polyethylene isophthalate (for the top layer A).
  • the 5% by weight ® Tinuvin 1577 will only be added to the two thick cover layers 20% by weight of the respective masterbatches using the masterbatch technology.
  • Barium sulfate was used as the white pigment.
  • the hydrolysis stabilizer and the flame retardant are metered in in the form of a masterbatch.
  • the masterbatch consists of 20% by weight of flame retardant, 1% by weight of hydrolysis stabilizer and 79% by weight
  • the hydrolysis stabilizer is pentaerythrityl tetrakis 3- (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxylphenyl) propionate.
  • the flame retardant is dimethylphosphonate ( ⁇ Armgard P 1045).
  • the masterbatch has a bulk density of 750 kg / m 3 and a softening point of 69 ° C.
  • the masterbatch was made from separate dosing containers in one at room temperature
  • the masterbatch is stirred at 61 rpm during the approx. 4-hour residence time.
  • the pre-crystallized or Pre-dried masterbatch is dried in the downstream hopper, which is also under vacuum, at 140 ° C. for 4 hours.
  • a white three-layer film with ABC structure and a total thickness of 20 ⁇ m was produced by coextrusion and subsequent stepwise orientation in the longitudinal and transverse directions.
  • the thickness of the respective cover layers is shown in Table 2.
  • Top layer A mixture of:
  • Aerosil TT 600 pyrogenic Si0 2 from
  • Top layer C mixture of:
  • Hydrolysis stabilizer contains 20.0% by weight of UV masterbatch based on polyethylene terephthalate, 48% by weight of polyethylene terephthalate with an SV value of 800 12% by weight of masterbatch from 97.75% by weight of copolyester (SV value of 800) and 1.0% by weight of ⁇ Sylobloc 44 H (synthetic SiO 2 from Fa.
  • Aerosil TT 600 chain-like Si0 2 der
  • the film had the required good sealing properties, the desired degree of whiteness and shows the desired handling and processing behavior.
  • the film structure and the properties achieved in films produced in this way are shown in Tables 2 to 4 (film structure and results).
  • the film fulfills building material classes B2 and B1 according to DIN 4102 part 2 and part 1.
  • the film passes UL test 94.
  • the cover layer thickness of the sealable layer A was increased from 1.5 to 2.0 ⁇ m. This has improved the sealing properties, in particular, the seal conformity has increased significantly (see Tables 2 to 4).
  • Example 3 In comparison to Example 1, a 30 ⁇ m thick film was now produced.
  • the cover layer thickness of the sealable layer A was 2.5 ⁇ m and that of the non-sealable layer C was 2.0 ⁇ m.
  • the sealing properties have thereby improved again, in particular the seal seam strength has become significantly greater.
  • the handling of the film has tended to improve (see Tables 2 to 4).
  • Example 3 the copolymer for the sealable outer layer A was changed. Instead of the amorphous copolyester with 78 mol% polyethylene terephthalate and 22 mol% ethylene terephthalate, an amorphous copolyester with 70 mol% polyethylene terephthalate and 30 mol% ethylene terephthalate was used.
  • the raw material was processed on a twin-screw extruder with degassing without it having to be pre-dried.
  • the cover layer thickness of the sealable layer A was again 2.5 ⁇ m and that of the non-sealable layer C was 2.0 ⁇ m.
  • the sealing properties have improved as a result, in particular the seal seam strength has become significantly greater.
  • the pigment concentration in the two outer layers was slightly increased (see Tables 2 to 4).
  • Example 1 Compared to Example 1, the sealable top layer A has now been pigmented as highly as the non-sealable top layer C. The handling and the processing properties of the film have improved as a result of this measure, but the sealing properties have become significantly poorer (see Tables 2 and 3).
  • Example 1 Compared to Example 1, the non-sealable top layer A was pigmented significantly less. The handling of the film and the processing behavior of the film has become significantly worse (see tables 2 and 3).
  • Example 1 from EP-A 0 035 835 was reworked.
  • the sealing behavior of the film, the handling of the film and the processing behavior of the film is worse than in the examples according to the invention (see Tables 2 and 3)
  • Packaging machines low manufacturing costs -: tendency to stick to rollers or other mechanical parts, block problems during winding and processing

Abstract

Die Erfindung betrifft eine weisse, siegelfähige, UV stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, koextrudierte, biaxial orientierte Polyesterfolie bestehend aus mindestens einer Basisschicht B und beidseitig auf dieser Basisschicht aufgebrachten Deckschichten A und C. Die Folie enthält zusätzlich mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel, ein Flammschutzmittel und ein Weisspigment. Die Erfindung beinhaltet weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Folie und ihre Verwendung.

Description

Weiße, siegelfähige, UV stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
Die Erfindung betrifft eine weiße, siegelfähige, UV stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, koextrudierte, biaxial orientierte Polyesterfolie bestehend aus mindestens einer Basisschicht B und beidseitig auf dieser Basisschicht aufgebrachten Deckschichten A und C. Die Folie enthält zusätzlich mindestens einen UV-Stabilisator als Lichtschutzmittel, ein Flammschutzmittel und ein Weißpigment. Die Erfindung beinhaltet weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Folie und ihre Verwendung.
Die Folien und daraus hergestellte Artikel eignen sich insbesondere für Außenanwendungen, wie z.B. für Gewächshäuser und Überdachungen. Weiterhin eignen sich die Folien sehr gut für die Abdeckung und somit zum Schutz von metallischen Oberflächen, auf die die Folien heißgesiegelt werden. Bei Außenanwendungen zeigen Folien, die keine UV absorbierende Materialien enthalten, bereits nach kurzer Zeit eine Vergilbung und eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften infolge eines photooxidativen Abbaus durch das Sonnenlicht. Darüber hinaus eignen sich die Folien und daraus hergestellte Artikel insbesondere für Anwendungen, wo ein Brandschutz bzw. eine Schwerentflammbarkeit gefordert ist.
Die Folie zeichnet sich durch ihr charakteristisches weißes Erscheinungsbild aus, wodurch sie für die genannten Anwendungen besonders attraktiv wird.
Siegelfähige, biaxial orientierte Polyesterfolien sind nach dem Stand der Technik bekannt. Ebenfalls bekannt sind siegelfähige, biaxial orientierte Polyesterfolien, die mit einem oder mit mehreren UV-Absorbern ausgerüstet sind. Diese nach dem Stand der Technik bekannten Folien zeichnen sich entweder durch ein gutes Siegelverhalten, eine gute Optik oder durch ein akzeptables Verarbeiüngsverhalten aus.
In der GB-A 1 465973 wird eine koextrudierte, zweischichtige Polyesterfolie beschrieben, deren eine Schicht aus isophthalsäurehaltigen und terephthalsäurehaltigen Copolyestern und deren andere Schicht aus Polyethylenterephthalat besteht. Über das Siegelverhalten der Folie finden sich in der Schrift keine verwertbaren Angaben. Wegen fehlender Pigmentierung ist die Folie nicht prozesssicher herstellbar (Folie ist nicht wickelbar) und nur unter Einschränkung weiterverarbeitbar.
In der EP-A 0035835 wird eine koextrudierte siegelfähige Polyesterfolie beschrieben, der zur Verbesserung des Wickel- und des Verarbeitungsverhaltens in der Siegelschicht Partikel beigesetzt werden, deren mittlere Teilchengröße die Schichtdicke der Siegelschicht übersteigt. Durch die teilchenförmigen Zusatzstoffe werden Oberflächenvorsprünge gebildet, die das unerwünschte Blocken und Kleben an Walzen oder Führungen verhindern. Über die andere, nicht siegelfähige Schicht der Folie, werden keine näheren Angaben zur Einarbeitung von Antiblockmitteln gemacht. Es bleibt offen, ob diese Schicht Antiblockmittel enthält. Durch Wahl von Partikeln mit größerem Durchmesser als die Siegelschicht und den in den Beispielen angebenen Konzentrationen wird das Siegelverhalten der Folie verschlechtert. Angaben zum Siegeltemperaturbereich der Folie werden in der Schrift nicht gemacht. Die Siegelnahtfestigkeit wird bei 140 °C gemessen und liegt in einem Bereich von 63 bis 120 N/m (0,97 N/15 mm bis 1 ,8 N/15 mm Folienbreite).
In der EP-A 0432886 wird eine koextrudierte mehrschichtige Polyesterfolie beschrieben, die eine erste Oberfläche besitzt, auf der eine siegelfähige Schicht angeordnet ist und eine zweite Oberfläche besitzt, auf der eine Acrylatschicht angeordnet ist. Die siegelfähige Deckschicht kann auch hier aus isophthalsäurehaltigen und terephthalsäurehaltigen Copolyestern bestehen Durch die rückseitige Beschichtung erhalt die Folie ein verbessertes Verarbeitungsverhalten Angaben zum Siegeibereich der Folie werden in der Schrift nicht gemacht. Die Siegelnahtfestigkeit wird bei 140 °C gemessen Für eine 11 μm dicke Siegelschicht wird eine Siegelnahtfestigkeit von 761 ,5 N/m (11 ,4 N/15 mm) angegeben Nachteilig an der rückseitigen Acrylatbeschichtung ist, dass diese Seite gegen die siegelfahige Deckschicht nicht mehr siegelt Die Folie ist damit nur sehr eingeschränkt zu verwenden
In der EP-A 0515096 wird eine koextrudierte, mehrschichtige siegelfahige Polyesterfolie beschrieben, die auf der siegelfahigen Schicht ein zusätzliches Additiv enthalt Das Additiv kann z B anorganische Partikel enthalten und wird vorzugsweise in einer wassrigen Schicht an die Folie bei deren Herstellung herangetragen Hierdurch soll die Folie die guten Siegeleigenschaften beibehalten und gut zu verarbeiten sein Die Ruckseite enthalt nur sehr wenige Partikel, die hauptsächlich über das Regranulat in diese Schicht gelangen Angaben zum Siegeltemperaturbereich der Folie werden auch in dieser Schrift nicht gemacht Die Siegelnahtfestigkeit wird bei 140 °C gemessen und betragt mehr als 200 N/m (3 N/15 mm) Für eine 3 μm dicke Siegelschicht wird eine Siegelnahtfestigkeit von 275 N/m (4,125 N/15 mm) angegeben
In der WO 98/06575 wird eine koextrudierte mehrschichtige Polyesterfolie beschrieben, die eine siegelfahige Deckschicht und eine nicht siegelfahige Basisschicht enthalt Die Basisschicht kann dabei aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sein, wobei die innere der Schichten mit der siegelfahigen Schicht in Kontakt ist Die andere (äußere) Schicht bildet dann die zweite nicht siegelfahige Deckschicht Die siegelfahige Deckschicht kann auch hier aus isophthalsäurehaltigen und terephthalsäurehaltigen Copolyestern bestehen, die jedoch keine Antiblockteilchen enthalten Die Folie enthalt außerdem noch mindestens einen UV-Absorber, der der Basisschicht in einem Gewichtsverhaltnis von 0, 1 bis 10 % zugegeben wird Als UV Absorber werden dabei vorzugsweise Triazine, z B ©Tinuvin 1577 der Fa. Ciba Geigy (Basel, Schweiz) verwendet. Die Basisschicht ist mit üblichen Antiblockmitteln ausgestattet. Die Folie zeichnet sich durch eine gute Siegelfähigkeit aus, hat jedoch nicht das gewünschte Verarbeitungsverhalten und weist zudem Defizite in den optischen Eigenschaften auf. Die Folie kann zudem eine matte Oberfläche aufweisen, sie besitzt dann aber eine hohe Trübung, die unerwünscht ist.
In der DE-A 23 46 787 ist ein schwerentflamm barer Rohstoff beschrieben. Neben dem Rohstoff ist auch die Verwendung des Rohstoffs zu Folien und Fasern beansprucht. Bei der Herstellung von Folie mit diesem beanspruchten phospholanmodifizierten Rohstoff zeigten sich folgende Defizite:
Der genannte Rohstoff ist hydrolyseempfindlich und muss sehr gut vorgetrocknet werden. Beim Trocknen des Rohstoffes mit Trocknern, die dem Stand der Technik entsprechen, verklebt der Rohstoff, so dass nur unter schwierigsten Bedingungen eine Folie herstellbar ist. - Die unter unwirtschaftlichen Bedingungen hergestellten Folien verspröden bei
Temperaturbelastungen, d.h. die mechanischen Eigenschaften gehen aufgrund der Versprödung stark zurück, so dass die Folie unbrauchbar ist. Bereits nach 48 Stunden Temperaturbelastung tritt diese Versprödung auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine weiße, siegelfähige, UV-stabilisierte, flammhemmend ausgerüstete und biaxial orientierte Polyesterfolie bereitzustellen, die die Nachteile der genannten Folien nach dem Stand der Technik nicht aufweist und sich insbesondere durch eine sehr gute Siegelfähigkeit, eine wirtschaftliche Herstellung, eine verbesserte Verarbeitbarkeit und verbesserte optische Eigenschaften auszeichnet. Vor allem sollte sie eine flammhemmende Wirkung und keine Versprödung nach Temperaturbelastung aufweisen. Es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Siegelbereich der Folie auf niedrige Temperaturen zu erweitern, die Siegelnahtfestigkeit der Folie zu erhöhen und gleichzeitig für ein verbessertes Handling der Folie zu sorgen als es nach dem Stand der Technik bekannt ist. Außerdem muss gewährleistet sein, dass die Folie auch auf schnelllaufenden Verarbeitungsmaschinen verarbeitet werden kann. Bei der Herstellung der Folie soll immanent anfallendes Regenerat in einer Konzentration bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie, der Extrusjon zugeführt werden können, ohne dass dabei die physikalischen Eigenschaften der Folie nennenswert negativ beeinflusst werden.
Da die Folie insbesondere für die Außenanwendung und/oder kritische Innenanwendungen gedacht ist, sollte sie eine hohe UV-Stabilität aufweisen. Eine hohe UV-Stabilität bedeutet, dass die Folien durch Sonnenlicht oder andere UV-Strahlung nicht oder nur extrem wenig geschädigt werden. Insbesondere sollen die Folien bei mehrjähriger Außenanwendung nicht vergilben, keine Versprödung oder Rissbildung der Oberfläche zeigen und auch keine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften aufweisen. Hohe UV-Stabilität bedeutet demnach, dass die Folie das UV-Licht absorbiert und Licht erst im sichtbaren Bereich durchiässt.
Eine flammhemmende Wirkung bedeutet, dass die Folie in einer sogenannten Brandschutzprüfung die Bedingungen nach DIN 4102 Teil 2 und insbesondere die Bedingungen nach DIN 4102 Teil 1 erfüllt und in die Baustoffklasse B2 und insbesondere B1 der schwer entflammbaren Stoffe eingeordnet werden kann.
Desweiteren soll die Folie den UL-Test 94 "Vertical Burning Test for Flammability of Plastic Material" bestehen, so dass sie in die Klasse 94 VTM-0 eingestuft werden kann. Das bedeutet, dass die Folie 10 Sekunden nach Wegnahme des Bunsenbrenners nicht mehr brennt, nach 30 Sekunden kein Glühen beobachtet wird und auch kein Abtropfen festgestellt wird. Zu den guten mechanischen Eige nschaften zählt unter anderem eine hoher E-Modul (EMD > 3200 N/mm2; ETD > 3500 N/mrr2) sowie gute Reißfestigkeitswerte (in MD > 100 N/mm2; in TD > 130 N/mm2).
Zu der wirtschaftlichen Herstellung zählt, dass die Rohstoffe bzw. die Rohstoffkomponenten, die zur Herstellung der schwer entflammbaren Folie benötigt werden, mit handelsüblichen Industrietrocknern, wie z.B. Vakuumtrockner, Wirbelschichttrockner, Fließbettrockner, Festbetttrockner (Schachttrockner), getrocknet werden können. Wesentlich ist, dass die Rohstoffe nicht verkleben und nicht thermisch abgebaut werden.
Keine Versprödungen bei kurzer Temperaturbelastung bedeutet, dass die Folie nach 100 Stunden Tempervorgang bei 100 °C in einem Umluftofen keine Versprödung und keine schlechten mechanischen Eigenschaften aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Bereitstellung einer weißen, siegelfähigen, UV stabilisierten und flammhemmend ausgerüsteten, biaxial orientierten Polyesterfolie mit mindestens einer Basisschicht B, einer siegelfähigen Deckschicht A und einer weiteren Deckschicht C gelöst, wobei die siegelfähige Deckschicht A eine Siegelanspringtemperatur von <110 °C, eine Siegelnahtfestigkeit von >1 ,3 N/15 mm aufweist. Bevorzugt weist die Deckschicht A darüber hinaus nochfolgende Eigenschaften auf: eine mittlere Rauhigkeit Ra kleiner 30 nm, einen Messwertbereich für die Gasströmung von 500 - 4000 s und einen Glanz von größer 120 (Messwinkel 20°).
Die nicht siegelfähige Deckschicht C weist bevorzugt einen Reibungskoeffizienten COF kleiner 0,5, eine mittlere Rauhigkeit Ra von 40 - 100 nm, einen Messwertbereich für die Gasströmung von kleiner 120 s, einen Glanz von kleiner 100 (Messwinkel 20°) und eine Anzahl von Erhebungen N pro mm2 Folienoberflache auf, die mit der jeweiligen Hohe h über folgende Gleichungen korre ert sind
Acι ~ Bcι * lo9 h/μm < Nc/mm2 < AC2 - BC2 * log h/μm 0,01 μm < h < 10 μm AC1 = 0,29 BC1 = 3,30
Ac2 = 1 ,84, BC2 = 2,70
Die Polyesterfolie hat bevorzugt einen Weißgrad von großer 70 und eine planare Orientierung von kleiner 0,165, die Bewitterungsprufung/UV-Stabilitat nach ISO 4892 ist kleiner 20 %, die Baustoffklassen B2 und B1 nach DIN 4101 Teil 2/Teι1 1 werden erfüllt und die Folie besteht den UL-Test 94
Licht, insbesondere der ultraviolette Anteil der Sonnenstrahlung, d h der Wellenlangenbereich von 280 bis 400 nm, leitet bei Thermoplasten Abbauvorgaπge ein, als deren Folge sich nicht nur das visuelle Erscheinungsbild infolge von Farbanderung bzw Vergilbung ändert, sondern auch die mechanisch-physikalischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden
Die Inhibierung dieser photooxidativen Abbauvorgange ist von erheblichertechmscher und wirtschaftlicher Bedeutung, da andernfalls die Aπwendungsmoglichkeiten von zahlreichen Thermoplasten drastisch eingeschränkt sind
Polyethylenterephthalate beginnen beispielsweise schon unterhalb von 360nm UV-Licht zu absorbieren, ihre Absorption nimmt unterhalb von 320 nm beträchtlich zu und ist unterhalb von 300 nm sehr ausgeprägt Die maximale Absorption liegt zwischen 280 und 300 nm In Gegenwart von Sauerstoff werden hauptsächlich Kettenspaltungen, jedoch keine Vernetzungen beobachtet. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Carbonsäuren stellen die mengenmäßig überwiegenden Photooxidationsproduktedar. Neben der direkten Photolyse der Estergruppen müssen noch Oxidationsreaktionen in Erwägung gezogen werden, die über Peroxidradikale ebenfalls die Bildung von Kohlendioxid zur Folge haben.
Die Photooxidation von Polyethylenterephthalaten kann auch über Wasserstoffabspaltung in α-Stellung der Estergruppen zu Hydroperoxiden und deren Zersetzungsprodukten sowie zu damit verbundenen Kettenspaltungen führen (H. Day, D. M. Wiles: J. Appl. Polym. Sei 16, 1972, Seite 203).
UV-Stabilisatoren bzw. UV-Absorber als Lichtschutzmittel sind chemische Verbindungen, die in die physikalischen und chemischen Prozesse des lichtinduzierten Abbaus eingreifen können. Ruß und andere Pigmente können teilweise einen Lichtschutz bewirken. Diese Substanzen sind jedoch für transparente Folien ungeeignet, da sie zur Verfärbung oder Farbänderung führen. Für transparente, matte Folien sind nur organische und metallorganische Verbindungen geeignet, die dem zu stabilisierenden Thermoplasten keine oder nur eine extrem geringe Farbe oder Farbänderung verleihen, d. h. die in dem Thermoplasten löslich sind.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung geeignete UV-Stabilisatoren als Lichtschutzmittel sind UV-Stabilisatoren, die mindestens 70 %, vorzugsweise 80 %, besonders bevorzugt 90%, des UV-Lichtes im Wellenlängenbereich von 180 nm bis 380 nm, vorzugsweise 280 bis 350 nm absorbieren. Diese sind insbesondere geeignet, wenn sie im Temperaturbereich von 260 bis 300 °C thermisch stabil sind, d. h. sich nicht zersetzen und nicht zur Ausgasung führen. Geeignete UV-Stabilisatoren als Lichtschutzmittel sind beispielsweise 2-Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxybenzotriazole, nickelorganische Verbindungen, Saiicylsäureester, Zimtsäureester-Derivate, Resorcinmonobenzoate, Oxalsäureanilide, Hydroxybenzoesäureester, sterisch gehinderte Am ine und Triazine, wobei die 2- Hydroxybenzotriazole und die Triazine bevorzugt sind.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Folie 0,01 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% 2-(4,6-Diphenyl-1 ,3,5-triazin-2-yi)-5-(hexyl)oxy-phenol der Formel
Figure imgf000010_0001
oder 0,01 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% 2,2-Methylen-bis(6-(2H-beπzotriazol-2-yl)-4-(1 ,1 ,2,2- tetramethylpropyl)-phenol der Formel
Figure imgf000010_0002
In einer bevorzugten Ausführungsform können auch Mischungen dieser beiden UV- Stabilisatoren oder Mischungen von mindestens einem dieser beiden UV-Stabilisatoren mit anderen UV-Stabilisatoren eingesetzt werden, wobei die Gesamtkoπzentration an Lichtschutzmittel vorzugsweise z tischen 0,01 Gew.-% und 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht an kristallisierbarem Po.yethylenterephthalat, liegt.
Der oder die UV-Stabilisatoren sind vorzugsweise in der/den Deckschichten enthalten. Bei Bedarf kann auch die Kernschicht mit UV-Stabilisator ausgerüstet sein.
Es war völlig überraschend, dass der Einsatz der oben genannten UV-Stabilisatoren in Folien zu dem gewünschten Ergebnis führte. Der Fachmann hätte vermutlich zunächst versucht, eine gewisse UV-Stabilität über ein Antioxidanz zu erreichen, hätte jedoch bei Bewitterung festgestellt, dass die Folie schnell gelb wird.
Vordem Hintergrund, dass UV-Stabilisatoren das UV-Licht absorbieren und somit Schutz bieten, hätte der Fachmann wohl handelsübliche Stabilisatoren eingesetzt. Dabei hätte er festgestellt, dass - der UV-Stabilisator eine mangelnde thermische Stabilität hat und sich bei
Temperaturen zwischen 200 °C und 240 °C zersetzt und ausgast; er große Mengen (ca. 10 bis 15 Gew.-%) UV-Stabilisator einarbeiten muß, damit das UV-Licht absorbiert wird und damit die Folie nicht geschädigt wird.
Bei diesen hohen Konzentrationen hätte er festgestellt, dass die Folie schon nach der
Herstellung gelb ist, bei Gelbwertunterschieden (YID) um die 25. Desweiteren hätte er festgestellt, dass die mechanischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden. Beim Verstrecken hätte er ungewöhnliche Probleme bekommen wie
Abrisse wegen mangelnder Festigkeit, d. h. E-Modul zu niedrig; - Düsenablagerungen, was zu Profilschwankungen führt;
Walzenablagerungen vom UV-Stabilisator, was zu Beeinträchtigungen der optischen Eigenschaften (Klebedefekte, inhomogene Oberfläche) führt; Ablagerungen in Streck-, Fixierrahmen, die auf die Folie tropfen. Daher war es mehr als überraschend, dass bereits mit niedrigen Konzentrationen des UV- Stabilisators ein hervorragender UV-Schutz erzielt wurde Sehr überraschend war, dass sich bei diesem hervorragenden UV-Schutz der Gelbwert der Folie im Vergleich zu einer nicht stabilisierten Folie im Rahmen der Meßgenauigkeit nicht ändert, sich keine Ausgasungen, keine Dusenablagerungen , keine Rahmenausdampfungen einstellten, wodurch die Folie eine exzellente Optik aufweist und ein ausgezeichnetes Profil und eine ausgezeichnete Planlage hat, sich die UV-stabilisierte Folie durch eine hervorragende Streckbarkeit auszeichnet, so dass sie verfahrenssicher und stabil auf high speed film hnes bis zu
Geschwindigkeiten von 420 m/min produktionssicher hergestellt werden kann
Die Folie gemäß der Erfindung enthalt mindestens ein Flammschutzmittel, das über die sogenannte Masterbatch-Technologie direkt bei der Folienherstellung zudosiert wird, wobei die Konzentration des Flammschutzmittels im Bereich von 0,5 bis 30,0 Gew -%, vorzugsweise von 1 ,0 bis 20,0 Gew -%, bezogen auf das Gewicht der Schicht des kristal sierbaren Thermoplasten, hegt Bei der Herstellung des Masterbatchs wird im allgemeinen ein Verhältnis von Flammschutzmittel zu Thermoplast im Bereich von 60 zu 40 Gew -% bis 10 zu 90 Gew -% eingehalten
Zu den typischen Flammschutzmitteln gehören Bromverbindungen, Chlorparaffme und andere Chlorverbindungen, Antimontπoxid, Aluminiumtπhydrate , wobei die Halogenverbindungen aufgrund der entstehenden halogenhaltigen Nebenprodukte nachteilig sind Desweiteren ist die geringe Lichtbestandigkeit einer damit ausgerüsteten Folie neben der Entwicklung von Halogenwasserstoffen im Brandfall extrem nachteilig
Geeignete Flammschutzmitteln, die gemäß der Erfindung eingesetzt werden, sind beispielsweise organische Phosphorverbindungen wie Carboxyphosphinsauren, deren Anhydrideund Dimethyl-methylphosphonat. Erfindungswesentlich ist, dass die organische Phosphorverbindung im Thermoplast löslich ist, da andernfalls die geforderten optischen Eigenschaften nicht erfüllt werden.
Da die Flammschutzmittel im allgemeinen eine gewisse Hydrolyseempfindlichkeit aufweisen, kann der zusätzliche Einsatz eines Hydrolysestabilisators sinnvoll sein.
Als Hydrolysestabilisator werden im allgemeinen phenolische Stabilisatoren, Alkali- /Erdalkalistearate und/oder AIkali-/Erdalkalicarbonate in Mengen von 0,01 bis 1 ,0 Gew.-% eingesetzt. Phenolische Stabilisatoren werden in einer Menge von 0,05 bis 0,6 Gew.-%, insbesondere 0,15 bis 0,3 Gew.-% und mit einer Molmasse von mehr als 500 g/mol bevorzugt. Pentaerythrityl-Tetrakis-3-(3,5-di-TertiärbutyM-Hydroxyphenyl)-Propionatoder 1 ,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-Tertärbutyl-4-Hydroxybenzyl)benzol sind besonders vorteilhaft.
Erfindungsgemäß ist die Folie zumindest dreischichtig und umfaßt dann als Schichten die Basisschicht B, die siegelfähige Deckschicht A und die matte Deckschicht C.
Die Basisschicht B der Folie besteht bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% aus einem thermoplastischen Polyester. Dafür geeignet sind Polyester aus Ethylenglykol und Terephthalsäure (= Polyethylenterephthalat, PET), aus Ethylenglykol und Naphthalin-2,6- dicarbonsäure (= Polyethylen-2,6-naphthalat, PEN), aus 1 ,4-Bis-hydroximethyl-cyclohexan und Terephthalsäure (= Poly-1 ,4-cyclohexandimethylenterephthalat, PCDT) sowie aus Ethylenglykol, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure und Biphenyl-4,4'-dicarbonsäure (= Polyethylen-2,6-naphthalatbibenzoat, PENBB). Besonders bevorzugt sind Polyester, die zu mindestens 90 Mol-%, bevorzugt mindestens 95 Mol-%, aus Ethylenglykol- und Terephthalsäure-Einheiten oder aus Ethylenglykol- und Naphthalin-2,6-dicarbonsäure- Einheiten bestehen. Die restlichen Monomereinheiten stammen aus anderen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen bzw Dicarbonsauren, wie sie auch in der Schicht A (oder der Schicht C) vorkommen können
Geeignete andere aliphatische Diole sind beispielsweise Diethylenglykol, Tπethylenglykol, aliphatische Glykole der allgemeinen Formel HO-(CH2)n-OH, wobei n eine ganze Zahl von 3 bis 6 darstellt (insbesondere Propan-1 ,3-dιol, Butan-1 ,4-dιol, Pentan-1 ,5-dιol und Hexan- 1 ,6-dιol) oder verzweigte aliphatische Glykole mit bis zu 6 Kohlenstoff-Atomen Von den cycloaliphatischen Diolen sind Cyclohexandiole (insbesondere Cyclohexan-1 ,4-dιol) zu nennen Geeignete andere aromatische Diole entsprechen beispielsweise der Formel HO- C6H4-X-C6H4-OH, wobei X für -CH2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -O-, -S- oder -S02- steht Daneben sind auch Bisphenole der Formel HO-C6H4-C6H4-OH gut geeignet
Andere aromatische Dicarbonsauren sind bevorzugt Benzoldicarbonsauren, Naphtha ndicarbonsauren (beispielsweise Naphthalιn-1 ,4- oder 1 ,6-dιcarbonsaure), Bιphenyl-x,x'-dιcarbonsauren (insbesondere B ιphenyl-4,4'-dιcarbonsaure), Diphenylacetylen-x.x'-dicarbonsauren (insbesondere Dιphenylacetylen- ,4'-dιcarbonsaure) oder Stιlben-x,x'-dιcarbonsauren Von den cycloaliphatischen Dicarbonsauren sind Cyclohexandicarbonsauren (insbesondere Cyclohexan-1 ,4-dιcarbonsaure) zu nennen Von den a phatischen Dicarbonsauren sind die (C3-C19) Alkandisauren besonders geeignet, wobei der Alkanteil geradkettig oder verzweigt sein kann
Die Herstellung der Polyester kann z B nach dem Umesterungsverfahren erfolgen Dabei geht man von Dicarbonsaureestern und Diolen aus, die mit den üblichen Umesterungskatalysatoren, wie Zink-, Calcium-, Lithium-, Magnesium- und Mangan- Salzen, umgesetzt werden Die Zwischenprodukte werden dann in Gegenwart allgemein üblicher Polykondensationskatalysatoren, wie Antimontπoxid oder Titan-Salzen, polykondensiert Die Herstellung kann ebenso gut nach dem Direktveresterungsverfahren in Gegenwart von Polykondensationskatalysatoren erfolgen. Dabei geht man direkt von den Dicarbonsauren und den Diolen aus.
Die durch Koextrusion auf die Basisschicht B aufgebrachte siegelfähige Deckschicht A ist auf Basis von Polyestercopolymeren aufgebaut und besteht im wesentlichen aus Copolyestern, die überwiegend aus Isophthalsäure- und Terephthalsäure-Einheiten und aus Ethylenglykol-Einheiten zusammengesetzt sind. Die restlichen Monomereinheiten stammen aus anderen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen bzw. Dicarbonsauren, wie sie auch in der Basisschicht vorkommen können. Die bevorzugten Copolyester, die die gewünschten Siegeleigenschaften bereitstellen, sind solche, die aus Ethylenterephthalat- und Ethylenisophthalat-Einheiten und aus Ethylenglykol-Einheiten aufgebaut sind. Der Anteil an Ethylenterephthalat beträgt 40 bis 95 Mol-% und der entsprechende Anteil an Ethylenisophthalat 60 bis 5 Mol-%. Bevorzugt sind Copolyester, bei denen der Anteil an Ethylenterephthalat 50 bis 90 Mol-% und der entsprechende Anteil an Ethylenisophthalat 50 bis 10 Mol-% beträgt und ganz bevorzugt sind Copolyester, bei denen der Anteil an Ethylenterephthalat 60 bis 85 Mol-% und der entsprechende Anteil an Ethylenisophthalat 40 bis 15 Mol-% beträgt.
Für die andere, nicht siegelfähige Deckschicht C oder für eventuell vorhandene Zwischenschichten können prinzipiell die gleichen Polymere verwendet werden, wie zuvor für die Basisschicht B beschrieben wurde.
Die gewünschten Siegel- und die gewünschten Verarbeitungseigenschaften der erfindungsgemäßen Folie werden aus der Kombination der Eigenschaften des verwendeten Copolyesters für die siegelfähige Deckschicht und den Topographien der siegelfähigen Deckschicht A und der nicht siegelfähigen Deckschicht C erhalten. Die Siegelanspringtemperatur von < 110 °C und der Siegelnahtfestigkeit von > 1 ,3 N/15mm wird erreicht, wenn für die siegelfahige Deckschicht A die oben naher beschriebene Copolymere verwendet werden Die besten Siegeleigenschaften der Folie erhalt man, wenn dem Copolymeren keine weiteren Additive, insbesondere keine anorganische oder organische Filier zugegeben werden Für diesen Fall erhalt man bei vorgegebenem Copolyester die niedrigste Siegelanspπngtemperatur und die höchsten Siegelnahtfestigkeiten Allerdings ist in diesem Fall das Handlmg der Folie schlecht, da die Oberflache der siegelfahigen Deckschicht A stark zum Verblocken neigt Die Folie lasst sich kaum wickeln und ist für eine Weiterverarbeitung auf schnelllaufenden Verpackungsmaschinen nicht geeignet Zur Verbesserung des Handlings der Folie und der Verarbeitbarkeit ist es notwendig, die siegelfahige Deckschicht A zu modifizieren Dies geschieht am besten mit Hilfe von geeigneten Antiblockmitteln einer ausgewählten Große, die in einer bestimmten Konzentration der Siegelschicht zugegeben werden und zwar derart, dass einerseits das Verblocken minimiert und andererseits die Siegeleigenschaften nur unwesentlich verschlechtert werden Diese gewünschte Eigenschaftskombination lasst sich erreichen, wenn die Topographie der siegelfahigen Deckschicht A bevorzugt durch den folgenden Satz von Parametern gekennzeichnet ist
Die Rauhigkeit der siegelfahigen Deckschicht, gekennzeichnet durch den Ra-Wert, sollte kleiner als 30 nm sein Im anderen Fall werden die Siegeleigenschaften im Sinne der vorliegenden Erfindung negativ beemflusst
Der Messwert der Gasstromung sollte im Bereich von 500-4000 s liegen Bei Werten unterhalb von 500 s werden die Siegeleigenschaften im Sinne der vorliegenden Erfindung negativ beemflusst und bei Werten oberhalb von 4000 s wird das Handlmg der Folie schlecht
Um das Verarbeitungsverhalten der siegelfahigen Folie weiterhin zu verbessern, sollte die Topographie der nicht siegelfahigen Deckschicht C bevorzugt durch den folgenden Satz von Parametern gekennzeichnet sein Der Reibungskoeffizient (COF) dieser Seite gegen sich selbst sollte kleiner als 0,5 sein. Andernfalls ist das Wickelverhalten und die Weiterverarbeitung der Folie unbefriedigend.
Die Rauhigkeit der nicht siegelfähigen Deckschicht, gekennzeichnet durch den Ra- Wert, sollte > 40 nm und < 100 nm sein. Kleinere Werte als 40 nm haben negative
Auswirkungen auf das Wickel- und Verarbeitungsverhalten der Folie und größere Werte als 100 nm beeinträchtigen die optischen Eigenschaften (Glanz) der Folie. Der Messwert der Gasströmung sollte im Bereich unterhalb von 120 s liegen. Bei Werten ab 120 s wird das Wickel- und das Verarbeitungsverhalten der Folie negativ beeinflusst.
Die Anzahl der Erhebungen N pro mm2 Folienoberfläche ist mit der jeweiligen Höhe h über die folgende Gleichung korreliert:
0,29 - 3,30 * log h/μm < log N/mm2 < 1 ,84 - 2,70 * log h/μm
0,01 μm < h < 10 μm Sind die Werte für N kleiner als der linken Seite der Gleichung entspricht, so wird das Wickel- und das Verarbeitungsverhalten der Folie negativ beeinflusst, sind die Werte für N größer als es der rechten Seite der Gleichung entspricht, so werden der Glanz und die Trübung der Folie negativ beeinflusst.
Überraschenderweise haben Bewitterungsversuche nach der Testspezifikation ISO 4892 mit dem Atlas CI65 Weather Ometer gezeigt, dass es im Falle der vorgenannten dreischichtigen Folie durchaus ausreichend ist, die 0,3 μm bis 2,5 μm dicke(n) Deckschicht(en) mit UV-Stabilisatoren auszurüsten, um eine verbesserte UV-Stabilität zu erreichen.
Bewitterungstests haben ergeben, dass die erfindungsgemäß UV-stabilisierten Folien selbst bei Bewitterungstests nach hochgerechnet 5 bis 7 Jahren Außenanwendung im allgemeinen keine Vergilbung, keine Versprödung, keinen Glanzverlust der Oberfläche, keine Rissbildung an der Oberfläche und keine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften aufweisen.
Das Lichtschutzmittel kann bereits beim Thermoplast-Rohstoffhersteller zudosiert werden oder bei der Folienherstellung in den Extruder dosiert werden.
Besonders bevorzugt ist die Zugabe. des Lichtschutzmittels über die Masterbatch- Technologie. Das Lichtschutzmittel wird in einem festen Trägermaterial voll dispergiert. Als Trägermaterialien kommt das Polyethylenterephthalat selbst oder auch andere Polymere, die mit dem Thermoplasten ausreichend verträglich sind, in Frage.
Wichtig bei der Masterbatch-Technologie ist, dass die Korngröße und das Schüttgewicht des Masterbatches ähnlich der Korngröße und dem Schüttgewicht des Thermoplasten ist, so dass eine homogene Verteilung und damit eine homogene UV-Stabilisierung erfolgen kann.
In der dreischichtigen Ausführuπgsform ist das Fiammschutzmittel ähnlich wie der UV- Absorber vorzugsweise in der nicht siegelfähigen Deckschicht C enthalten. Jedoch kann nach Bedarf auch die Basisschicht B oder auch die siegelfähige Deckschicht A mit Flammschutzmitteln ausgerüstet sein. Die Konzentration des oder der Flammschutzmittels(n) bezieht sich dabei auf das Gewicht der Thermoplasten in der mit Flammschutzmitteln ausgerüsteten Schicht.
Ganz überraschend haben Brandschutzversuche nach DIN 4102 und dem UL-Test gezeigt, dass es im Falle einer dreischichtigen Folie durchaus ausreichend ist, die 0,3 bis
2,5 μm dick(en) Deckschicht(en) mit Flammschutzmittel auszurüsten, um eine verbesserte
Flammhemmung zu erreichen. Bei Bedarf und bei hohen Brandschutzanforderungen kann auch die Kernschicht mit Flarr.mschutzmittel ausgerüstet sein, d.h. eine sogenannte Grundausrüstung beinhalten.
Dadurch werden die mit der bekannten Koextrusionstechnologie hergestellten schwer entflammbaren, mehrschichtigen Folien im Vergleich zu den komplett in hohen Konzentrationen ausgerüsteten Monofolien wirtschaftlich interessant, da deutlich weniger Flamm Schutzmittel benötigt wird.
Erfindungsgemäß wird das Flammschutzmittel über die Masterbatch-Technologie zugegeben. Das Flammschutzmittel wird in einem Trägermaterial voll dispergiert. Als Trägermaterial kommen das Polyethylenterephthalat oder auch andere Polymere, die mit dem Polyethylenterephthalat verträglich sind, in Frage.
Wichtig bei der Masterbatch-Technologie ist, dass die Korngröße und das Schüttgewicht des Masterbatches ähnlich der Korngröße und dem Schüttgewicht des Thermoplasten ist, so dass eine homogene Verteilung und damit eine homogene Schwerentflammbarkeit erfolgen kann.
Erfindungswesentlich ist, dass das Masterbatch, welches das Flammschutzmittel und gegebenenfalls den Hydrolysestabilisator enthält, vorkristallisiert bzw. vorgetrocknet wird. Diese Vortrocknung beinhaltet ein gradielles Erhitzen des Masterbatches unter reduziertem Druck ( 20 bis 80 mbar, vorzugsweise 30 bis 60 mbar, insbesondere 40 bis 50 mbar ) und unter Rühren und gegebenenfalls ein Nachtrocknen bei konstanter, erhöhter Temperatur ebenfalls unter reduziertem Druck. Das Masterbatch wird vorzugsweise bei Raumtemperatur aus einem Dosierbehälter in der gewünschten Abmischung zusammen mit den Polymeren der Basis- und/oder Deckschichten und ggf. anderen Rohstoffkomponenten chargenweise in einem Vakuumtrockner, der im Laufe derTrocken- bzw. Verweilzeit ein Temperaturspektrum von 10 °C bis 160 °C, vorzugsweise 20 °C bis 150 °C, insbesondere 30 °C bis 130 °C durchläuft, gefüllt. Während der ca. 6-stündigen, vorzugsweise 5-stündigen, insbesondere 4-stündigen Verweilzeit wird die Rohstoffmischung mit 10 bis 70 Upm, vorzugsweise 15 bis 65 Upm, insbesondere 20 bis 60 Upm gerührt. Das so vorkristallisierte bzw. vorgetrocknete Rohstoffgemisch wird in einem nachgeschalteten ebenfalls evakuierten Behälter bei 90 bis 180 °C, vorzugsweise 100 °C bis 170 °C, insbesondere 110 °C bis 160 °C für 2 bis 8 Stunden, vorzugsweise 3 bis 7 Stunden, insbesondere 4 bis 6 Stunden nachgetrocknet
Die Basisschicht B kann zusätzlich übliche Additive, wie beispielsweise Stabilisatoren und/oder Antiblockmittel enthalten. Die beiden anderen Schichten A und C enthalten ebenfalls zusätzlich übliche Additive, wie beispielsweise Stabilisatoren und/oder Antiblockmittel. Sie werden zweckmäßig dem Polymer bzw. der Polymermischung bereits vor dem Aufschmelzen zugesetzt. Als Stabilisatoren werden beispielsweise Phosphorverbindungen, wie Phosphorsäure oder Phosphorsäureester, eingesetzt.
Typische Antiblockmittel (in diesem Zusammenhang auch als Pigmente bezeichnet) sind anorganische und/oder organische Partikel, beispielsweise Calciumcarbonat, amorphe Kieselsäure, Talk, Magnesiumcarbonat, Bariumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Lithiumphosphat, Calciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumoxid, LiF, Calcium- Barium-, Zink- oder Mangan-Salze der eingesetzten Dicarbonsauren, Ruß, Titandioxid, Kaolin oder vernetzte Polystyrol- oder Acrylat-Partikel.
Als Antiblockmittel können auch Mischungen von zwei und mehreren verschiedenen Antiblockmitteln oder Mischungen von Antiblockmitteln gleicher Zusammensetzung, aber unterschiedlicher Partikelgröße gewählt werden. Die Partikel können den einzelnen Schichten in den jeweils vorteilhaften Konzentrationen, z.B. als glykolische Dispersion während der Polykondensation oder über Masterbatche bei der Extrusion zugegeben werden. Bevorzugte Partikel sind SiO2 in kolloidaler und in kettenartiger Form. Diese Partikel werden sehr gut in die Polymermatrix eingebunden und erzeugen nur geringfügig Vakuolen. Die Partikeldurchmesser der eingesetzten Teilchen sind prinzipiell nicht eingeschränkt. Für die Lösung der Aufgabe hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, Teilchen mit einem mittleren Primärpartikeldurchmesser von kleiner als 100 nm, bevorzugt kleiner als 60 nm und besonders bevorzugt kleiner als 50 nm und/oder Teilchen mit einem mittleren Primärpartikeldurchmesservongrößer als 1 μm, bevorzugt größer als 1 ,5 μm und besonders bevorzugt größer als 2 μm zu verwenden. Diese zuletzt beschriebenen Teilchen sollten jedoch keinen mittleren Partikeldurchmesser aufweisen, der größer ist als 5 μm.
Zur Erzielung der vorgenannten Eigenschaften, insbesondere des gewünschten Weißgrades der Folie, enthält die Basisschicht die dazu notwendige Pigmentierung. Geeignete Weißpigmente sind vorzugsweise Titandioxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Kaolin, Siliciumdioxid, wobei Titandioxid und Bariumsulfat bevorzugt sind. Hierbei hat es sich als besonders günstig erwiesen, Bariumsulfat in einer Korngröße von 0,3-0,8 μm, vorzugsweise 0,4-0,7 μm auszuwählen. Die Folie erhält hierdurch ein brillantes weißes Aussehen, ohne gelbstichig zu sein.
Das Weißpigment wird ebenfalls bevorzugt über die Masterbatch-Technologie zudosiert, kann aber auch direkt beim Rohstoffhersteller eingearbeitet werden. Die Konzentration des Weißpigments liegt zwischen 12 Gew.-% und 40 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 14 Gew.-% und 35 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 16 Gew.-% und 25 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Schicht des verwendeten Polyesters.
In der vorteilhaften Verwendungsform besteht die Folie aus drei Schichten, der
Basisschicht B und beidseitig auf dieser Basisschicht aufgebrachten Deckschichten A und C, wobei die Deckschicht A gegen sich selbst und gegen die Deckschicht C siegelfähig ist. Zur Erzielung des genannten Eigenschaftsprofiis der Folie weist die Deckschicht C mehr Pigmente (d h höhere Pigmentkonzentration) als die Deckschicht A auf Die Pigmentkonzentration in dieser zweiten Deckschicht C liegt zwischen 0,1 und 1 ,0 %, vorteilhaft zwischen 0,12 und 0,8 % und insbesondere zwischen 0, 15 und 0,6 % Die andere, der Deckschicht C gegenüberliegenden, siegelfahige Deckschicht A ist dagegen weniger mit inerten Pigmenten gefüllt Die Konzentration der inerten Partikeln in der Schicht A liegt zwischen 0,01 und 0,2 Gew -%, vorzugsweise zwischen 0,015 und 0,15 Gew -% und insbesondere zwischen 0,02 und 0,1 Gew -%
Zwischen der Basisschicht und den Deckschichten kann sich gegebenenfalls jeweils noch eine Zwischenschicht befinden Diese kann wiederum aus den für die Basisschichten beschriebenen Polymeren bestehen In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform besteht sie aus dem für die Basisschicht verwendeten Polyester Sie kann auch die beschriebenen üblichen Additive enthalten Die Dicke der Zwischenschicht ist im allgemeinen großer als 0,3 μm und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 15 μm, insbesondere im Bereich von 1 ,0 bis 10 μm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von
Figure imgf000022_0001
Bei der besonders vorteilhaften dreischichtigen Ausfuhrungsform der erf indungsgemaßen Folie ist die Dicke der Deckschichten A und C im allgemeinen großer als 0,1 μm und liegt allgemein im Bereich von 0,2 bis 4,0 μm, vorteilhaft im Bereich von 0,2 bis 3 5 μm, insbesondere im Bereich von 0,3 bis 3 μm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 2,5 μm, wobei die Deckschichten A und C gleich oder verschieden dick sein können
Die Gesamtdicke der erfindungsgemaßen Polyesterfolie kann variieren Sie betragt 5 bis 350 μm, insbesondere 5 bis 300 μm, vorzugsweise 5 bis 250 μm, wobei die Schicht B einen Anteil von vorzugsweise 5 bis 90 % an der Gesamtdicke hat Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyesterfolie nach dem an sich bekannten Koextrusionsverfahren.
Die Polymere für die Basisschicht B und die beiden Deckschichten A und C werden drei Extrudern zugeführt. Etwa vorhandene Fremdkörper oder Verunreinigungen lassen sich aus der Polymerschmelze vor der Extrusion abfiltrieren. Die Schmelzen werden dann in einer Mehrschichtdüse zu flachen Schmelzefilmen ausgeformt und übereinander geschichtet. Anschließend wird der Mehrschichtfilm mit Hilfe einer Kühlwalze und gegebenenfalls weiteren Walzen abgezogen und verfestigt.
Die Folie wird anschließend biaxial gestreckt (orientiert), thermofixiert und gegebenenfalls an der zur Behandlung vorgesehenen Oberflächenschicht corona- oder flammbehandelt wird.
Die biaxiale Verstreckung wird im allgemeinen sequentiell durchgeführt. Dabei wird vorzugsweise erst in Längsrichtung (d.h. in Maschinenrichtung, = MD-Richtung) und anschließend in Querrichtung (d.h. senkrecht zur Maschinenrichtung, = TD-Richtung) verstreckt. Dies führt zu einer Orientierung der Molekülketten. Das Verstrecken in Längsrichtung lässt sich mit Hilfe zweier entsprechend dem angestrebten Streckverhältnis verschieden schnell laufenden Walzen durchführen. Zum Querverstrecken benutzt man allgemein einen entsprechenden Kluppenrahmen.
Die Temperatur, bei der die Verstreckung durchgeführt wird, kann in einem relativ großen Bereich variieren und richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften der Folie. Im allgemeinen wird die Längsstreckung bei 80 bis 130 °C und die Querstreckung bei 90 bis 150 °C durchgeführt. Das Längsstreckverhältnis liegt allgemein im Bereich von 2,5:1 bis 6:1 , bevorzugt von 3:1 bis 5,5:1. Das Querstreckverhältnis liegt allgemein im Bereich von 3,0:1 bis 5,0:1 , bevorzugt von 3,5:1 bis 4,5:1. Vor der Querstreckung kann man eine oder beide Oberflache(n) der Folie nach den bekannten Verfahren in-line beschichten Die In- Line-Beschichtung kann beispielsweise zu einer verbesserten Haftung der Metallschicht oder einer eventuell aufgebrachten Druckfarbe, aber auch zur Verbesserung des antistatischen Verhaltens oder des Verarbeitungsverhaltens dienen
Für die Herstellung einer Folie mit sehr guten Siegeleigenschaften hat es sich als gunstig erwiesen, wenn die planare Orientierung p der Folie kleiner ist als Δp = 0,165, besonders aber kleiner ist als Δp = 0,163 In diesem Fall ist die Festigkeit der Folie in Dickenrichtung so groß, dass bei der Messung der Siegelnahtfestigkeit definitiv die Siegelnaht aufgetrennt wird und die Folie nicht einreißt und weiterreißt
Es hat sich herausgestellt, dass die wesentlichen Einflussgroßen auf die planare Orientierung Δp die Verfahrensparameter in der Langsstreckung und in der Querstreckung sind, sowie der SV-Wert (Standard Viscosity) des verwendeten Rohstoffes Zu den Verfahrensparametern gehören insbesondere die Streckverhaltnisse in Längs- und in Querrichtung (λMD und λTD), die Strecktemperaturen in Längs- und in Querrichtung (TMD und TTD), die Folienbahngeschwindigkeit und die Art der Streckung, insbesondere diejenige in Längsrichtung der Maschine Erhalt man beispielsweise mit einer Maschine eine planare Orientierung von Δp = 0,167 mit dem Parametersatz λMD = 4,8 und λTD = 4,0 , die Strecktemperaturen in Längs- und in Querrichtung TMD = 80 - 118 °C und TTD = 80 - 125
°C, so erhalt man durch Erhöhung der Langsstrecktemperatur auf TMD = 80 - 125 °C oder durch Erhöhung der Querstrecktemperatur auf TTD = 80 - 135 °C oder durch Absenkung des Langstreckverhaltnisses auf λMD = 4,3 oder durch Absenkung des Querstreckverhaltnisses auf λTD = 3,7 eine planare Orientierung Δp, die im gewünschten Bereich liegt Die Folienbahngeschwindigkeit betrug hierbei 340 m/min und der SV-Wert
(Standard Viscosity) des Materials etwa 730 Die genannten Daten beziehen sich bei der Langsstreckung auf die sogenannte N-TEP Streckung, die sich zusammensetzt aus einem niedrig orientierenden Streckschritt (LOE = Low Oπentation Elongation) und einem hoch orientierenden Streckschritt (REP = Rapid Elongation Process). Bei anderen Streckwerken ergeben sich prinzipiell die gleichen Verhältnisse, jedoch können die Zahlenwerte für die jeweiligen Verfahrensparameter leicht verschieden sein. Die angegebenen Temperaturen beziehen sich bei der Längsstreckung auf die jeweiligen Walzentemperaturen und bei der Querstreckung auf die Folientemperaturen, die mittels Infrarot gemessen wurden.
Bei der nachfolgenden Thermofixierung wird die Folie etwa 0,1 bis 10 s lang bei einer Temperatur von 150 bis 250 °C gehalten. Anschließend wird die Folie in üblicher weise aufgewickelt.
Bevorzugt wird/werden nach der biaxialen Streckung eine oder beide Oberfläche/n der Folie nach einer der bekannten Methoden corona- oder flammbehandelt. Die Behandlungsintensität liegt im allgemeinen im Bereich von über 45 mN/m.
Zur Einstellung weiterer gewünschter Eigenschaften kann die Folie zusätzlich beschichtet werden. Typische Beschichtungen sind haftvermittelnde, antistatisch, schlupfverbessernd oder dehäsiv wirkende Schichten. Es bietet sich an, diese zusätzliche Schichten über inline coating mittels wässriger Dispersionen vordem Streckschritt in Querrichtung auf die Folie aufzubringen.
Die erfindungsgemäße Folie zeichnet sich durch eine hervorragende Siegelfähigkeit, eine sehr gute Stabilität gegenüber UV-Licht, eine schwere Entflammbarkeit, ein sehr gutes Handling und durch ein sehr gutes Verarbeitungsverhalten aus. Bei der Folie siegelt die siegelfähige Deckschicht A nicht nur gegen sich selbst (fin sealing), sondern auch gegen die nicht siegelfähige Deckschicht C (lap sealing). Bei der lap sealing ist die Siegelanspringtemperatur lediglich um ca. 10 K nach oben verschoben und die Siegelnahtfestigkeit ist um nicht mehr als 0,3 N/15 mm verschlechtert. Bei der Herstellung der Folie wurde festgestellt, dass sich mittels Masterbatch- Technologie, einer geeigneten Vortrocknung bzw. Vorkristallisation des Masterbatches und durch Einsatz von geringen Konzentrationen an Hydrolysestabilisator die schwer entflammbare Folie ohne Verklebung im Trockner herstellen lässt. Desweiteren wurden keine Ausgasungen und Ablagerungen im Produktionsprozess gefunden.
Darüber hinaus ergaben Messungen, dass die erfindungsgemäße Folie bei Temperaturbelastungen von 100 °C über einen längeren Zeitraum nicht versprödet, was mehr als überraschend ist. Dieses Resultat ist auf die synergistische Wirkung von geeigneter Vorkristallisation, Vortrocknung, Masterbatch-Technologie und Hydrolysestabilisator zurückzuführen.
Desweiteren ist die erfindungsgemäße Folie ohne Umweltbelastung und ohne Verlust der mechanischen Eigenschaften problemlos rezyklierbar, wodurch sie sich beispielsweise für die Verwendung als kurzlebige Werbeschilder, beim Messebau und für andere Werbeartikel, wo Brandschutz gewünscht wird, eignet.
Überraschenderweise erfüllen schon erfindungsgemäße Folien im Dickenbereich 5 - 350 μm die Baustoffklassen B2 und B1 nach DIN 4102 und dem UL-Test 94.
Außerdem besticht die Folie durch einen hervorragenden Weißgrad von > 70 (nach Berger), der der Folie zusätzlich ein sehr attraktives, werbewirksames Aussehen verleiht. Bei der Herstellung der Folie ist gewährleistet, dass das Regenerat in einer Konzentration von 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie, wieder der Extrusion zugeführt werden kann, ohne dass dabei die physikalischen Eigenschaften der Folie nennenswert negativ beeinflusst werden. - 23 -
Die Folie eignet sich auf Grund ir rer hervorragenden Siegeleigenschaften, auf Grund ihres sehr guten Handlings und atf Grund ihrer sehr guten Verarbeitungseigenschaften insbesondere für die Verarbeitung auf schnelllaufenden Maschinen.
Darüber hinaus eignet sich die Folie auf Grund ihrer hervorragender Eigenschaftskombinationen für eine Vielzahl verschiedener Anwendungen, beispielsweise für Innenraumverkleidungen, für Messelbau und Messeartikel, als Displays, für Schilder, für Schutzverglasungen von Maschinen und Fahrzeugen, im Beleuchtungssektor, im Laden- und Regalbau, als Werbeartikel und als Kaschiermedium.
Aufgrund der guten UV-Stabilität eignet sich die erfindungsgemäße, weiße Folie weiterhin für Außenanwendungen, wie z.B. für Gewächshäuser, Überdachungen, Außenverkleidungen, Abdeckungen von Materialien, wie z.B. Stahlblechen, Anwendungen im Bausektor und Lichtwerbeprofile, Schattenmatten, Elektroanwendungen.
Die nachstehende Tabelle (Tabelle 1 ) fasst die wichtigsten erfindungsgemäßen Folieneigenschaften noch einmal zusammen.
Tabelle 1
Figure imgf000028_0001
Deckschicht A
Figure imgf000028_0002
Deckschicht C
Figure imgf000028_0003
weitere Folienei enschaften
Figure imgf000028_0004
Die Folien wurden nach der Testspezifikation ISO 4892 beidseitig je 1000 Stunden pro Seite mit dem Atlas Ci 65 Weather Ometer der Fa. Atlas bewittert und anschließend bezüglich der mechanischen Eigenschaften, der Verfärbung, der Oberflächendefekte und des Glanzes geprüft.
Zur Charakterisierung der Rohstoffe und der Folien wurden die folgenden Messwerte benutzt:
Meßmethoden
SV (DCE), IV (DVE)
Die Standardviskosität SV (DCE) wird, angelehnt an DIN 53726, in Dichloressigsäure gemessen.
Die intrinsische Viskosität (IV) berechnet sich wie folgt aus der Standardviskosität IV (DCE) = 6,67 10"4SV (DCE) + 0, 118
Siegelanspringtemperatur (Mindestsiegeltemperatur)
Mit dem Siegelgerät HSG/ET der Firma Brugger werden heißgesiegelte Proben (Siegelnaht 20 mm x 100 mm) hergestellt, wobei die Folie bei unterschiedlichen Temperaturen mit Hilfe zweier beheizter Siegelbacken bei einem Siegeldruck von 2 bar und einer Siegeldauer von 0,5 s gesiegelt wird. Aus den gesiegelten Proben wurden Prüfstreifen von 15 mm Breite geschnitten. Die T-Siegelnahtfestigkeit wurde wie bei der Bestimmung der Siegelnahtfestigkeit gemessen. Die Siegelanspringtemperatur ist die Temperatur, bei der eine Siegelnahtfestigkeit von mindestens 0,5 N/15 mm erreicht wird.
Siegelnahtfestigkeit
Zur Bestimmung der Siegelnahtfestigkeit wurden zwei 15 mm breite Folienstreifen übereinandergelegt und bei 130 °C, einer Siegelzeit von 0,5 s und einem Siegeldruck von 2 bar (Gerät: Brugger Typ NDS, einseitig beheizte Siegelbacke) versiegelt. Die Siegelnahtfestigkeit wurde nach der T-Peel-Methode bestimmt.
Reibung
Die Reibung wurde nach DIN 53 375 bestimmt. Die Gleitreibungszahl wurde 14 Tage nach der Produktion gemessen. Oberflächenspannung
Die Oberflächenspannung wurde mittels der sogenannten Tintenmethode (DIN 53364) bestimmt.
Glanz
Der Glanz wurde nach DIN 67 530 bestimmt. Gemessen wurde der Reflektorwert als optische Kenngröße für die Oberfläche einer Folie. Angelehnt an die Normen ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wurde der Einstrahlwinkel mit 20° eingestellt. Ein Lichtstrahl trifft unter dem eingestellten Einstrahlwinkel auf die ebene Prüffläche und wird von dieser reflektiert bzw. gestreut. Die auf den photoelektronischen Empfänger auffallenden Lichtstrahlen werden als proportionale elektrische Größe angezeigt. Der Messwert ist dimensionslos und muss mit dem Einstrahlwinkel angegeben werden.
Korngrößen auf Folienoberflächen Die Bestimmung der Größenverteilung von Erhebungen auf Folienoberflächen erfolgt mit einem Rasterelektronenmikroskop und einem Bildanalysesystem. Verwendet wird das Rasterelektronenmikroskop XL30 CP der Fa. Philips mit einem integrierten Bildanalyseprogramm AnalySIS der Fa. Soft-Imaging System.
Für diese Messungen werden Folienproben flach auf einen Probenhalter aufgebracht. Anschließend werden diese unter einem Winkel a mit einer dünnen Metallschicht (z.B. aus Silber) schräg bedampft. Dabei ist a der Winkel zwischen Probenoberfläche und der Ausbreituπgsrichtung des Metalldampfes. Durch diese Schrägbedampfung entsteht hinter der Erhebung ein Schattenwurf. Da die Schatten noch nicht elektrisch leitfähig sind, wird die Probe anschließend noch mit einem zweiten Metall (z.B. Gold) bedampft oder gesputtert, wobei die zweite Beschichtung senkrecht auf die Probenoberfläche auftrifft und somit bei der zweiten Beschichtung keine Schatten entstehen.
Die so präparierten Probenoberflächen werden in einem Rasterelektronenmikroskop (REM) abgebildet. Die Schatten der Erhebungen sind infolge des Materialkontrastes der Metalle sichtbar. Die Probe wird im REM so orientiert, dass die Schatten parallel zu einem Bildrand verlaufen. Für die Bildaufnahme werden folgende Bedingungen am REM eingestellt: Sekundäreiektronendetektor, Arbeitstabstand 10 mm, Beschleunigungsspannung 10 kV und Spot 4,5. Die Helligkeit und Kontrast werden so eingestellt, dass sämtliche Bildinformationen als Grauwerte dargestellt werden und die Intensität des Grundrauschens so klein ist, dass er nicht als Schatten detektiert wird. Die Länge der Schatten wird mit dem Biidanalyse ausgemessen. Der Schwellwert für die Schattenerkennung wird auf die Stelle gelegt, wo die 2. Ableitung der Grauwertverteilung des Bildes den Nullpunkt durchquert. Vor der Schattenerkennung wird das Bild mit einem NxN-Filter (Größe 3, 1 Iteration) geglättet. Durch die Setzung eines Rahmens ("frame") wird sichergestellt, dass Erhebungen, die im Bild nicht vollständig abgebildet werden, nicht mitgemessen werden. Die Vergrößerung, die Rahmengröße und die Anzahl der ausgewerteten Bildern werden so gewählt, dass insgesamt 0,36 mm2 Folienoberfläche ausgewertet werden.
Die Höhe der einzelnen Erhebungen wird aus den einzelnen Schattenlängen mit folgender Beziehung errechnet: h = (tan a) * L wobei h die Höhe der Erhebung, a der Bedampfungswinkel und L die Schattenlänge ist. Die so ermittelten Erhebungen werden in Klassen eingeteilt um zu einer Häufigkeitsverteilung zu kommen. Die Einteilung erfolgt in 0,05 mm breite Klassen zwischen 0 und 1 mm, wobei die kleinste Klasse (0 bis 0,05 mm) für weitere Auswertungen nicht verwendet wird. Die Durchmesser (Ausbreitung senkrecht zur Schattenwurfsrichtung) der Erhebungen werden in ähnlicher Weise in 0,2 mm breiten Klassen von 0 bis 10 mm eingestuft, wobei auch hier die kleinste Klasse für die weitere Auswertung verwendet wird.
Oberflächengasströmungszeit
Das Prinzip des Messverfahrens basiert auf der Luftströmung zwischen einer Folienseite und einer glatten Silizium-Wafer-Platte. Die Luft strömt von der Umgebung in einen evakuierten Raum, wobei die Grenzfläche zwischen Folie und Silizium-Wafer- Platte als Strömungswiderstand dient.
Eine runde Folienprobe wird auf einer Silizium-Wafer-Platte, in deren Mitte eine Bohrung die Verbindung zu dem Rezipienten gewährleistet, gelegt. Der Rezipient wird auf einen Druck kleiner 0,1 mbar evakuiert. Bestimmt wird die Zeit in Sekunden, die die Luft benötigt, um in dem Rezeptienten einen Druckanstieg von 56 mbar zu bewirken. Messbedingungen: Messfläche 45,1 cm2
Anpressgewicht 1276 g Lufttemperatur 23 °C
Luftfeuchte 50 % relative Feuchte
Gassammeivolumen 1 ,2 cm3
Druckintervall 56 mbar
Planare Orientierung Δp
Die Bestimmung der planaren Orientierung erfolgt über die Messung der Brechungsindizes mit dem Abbe-Refraktometer nach folgendem Verfahren:
Probengröße und Probenläπge: 60 bis 100 mm Probenbreite: entspricht Prismenbreite von 10 mm
Zur Bestimmung von nMD und nα (=nz) muss die zu messende Probe aus der Folie ausgeschnitten werden, bei der die Laufkante der Probe exakt mit der TD-Richtung übereinstimmen muss. Zur Bestimmung von nTD und nα (=nz) muss die zu messende Probe aus der Folie ausgeschnitten werden, bei der die Laufkante der Probe exakt mit der MD-Richtung übereinstimmen muss. Die Proben sind aus der Mitte der Folienbahn zu entnehmen. Es ist dafür Sorge zu tragen, dass das Abbe-Refraktometer eine Temperatur von 23 °C hat. Auf das vor der Messung gut gesäuberte untere Prisma wird mit Hilfe eines Glasstabes ein wenig Dijodmethan (N=1 ,745) bzw. Dijodmethan- Bromnaphthalin-Gemisch aufgetragen. Der Brechungsindex des Gemisches muss größer als 1 ,685 sein. Darauf wird zuerst die in TD-Richtung ausgeschnittene Probe aufgelegt, so dass die gesamte Prismenoberfläche bedeckt ist. Mit Hilfe eines Papiertaschentuches wird nun die Folie fest auf das Prisma aufgebügelt, so dass die Folie fest und glatt aufliegt. Die überflüssige Flüssigkeit muss abgesaugt werden. Danach wird ein wenig von der Messflüssigkeit auf die Folie getropft. Das zweite Prisma wird heruntergeklappt und fest angedrückt. Nun wird mit Hilfe der rechten Rändelschraube die Anzeigeskala so weit gedreht, bis im Bereich 1 ,62 bis 1 ,68 ein Übergang von hell auf dunkel im Sichtfenster zu sehen ist. Ist der Übergang von hell auf dunkel nicht scharf, werden mit Hilfe der oberen Rändelschraube die Farben so zusammengeführt, dass nur eine helle und eine dunkle Zone sichtbar ist. Die scharfe Übergangslinie wird mit Hilfe der unteren Rändelschraube in den Kreuzungspunkt der beiden (im Okular) diagonalen Linien gebracht. Der nun in der Messskala angezeigte Wert wird abgelesen und in das Messprotokoll eingetragen. Dies ist der Brechungsindex in Maschineπrichtung nMD. Nun wird die Skala mit der unteren Rändelschraube so weit verdreht, dass der im Okular sichtbare Bereich zwischen 1 ,49 und 1 ,50 zu sehen ist.
Jetzt wird der Brechungsindex in nα bzw. nz (in Dickenrichtung der Folie) ermittelt. Damit der nur schwach sichtbare Übergang besser zu sehen ist, wird auf das Okular eine Polarisationsfolie gelegt. Diese ist solange zu drehen, bis der Übergang deutlich zu sehen ist. Es gilt das gleiche wie bei der Bestimmung von nMD. Ist der Übergang von hell auf dunkel nicht scharf (farbig), dann werden mit Hilfe der oberen Rändelschraube die Farben zusammengeführt, so dass ein scharfer Übergang zu sehen ist. Diese scharfe Übergangslinie wird mit Hilfe der unteren Rändelschraube in den Kreuzungspunkt der beiden diagonalen Linien gebracht und den auf der Skala angezeigten Wert abgelesen und in die Tabelle eingetragen. Anschließend wird die Probe gedreht und die entsprechenden Brechungsindizes nMD und nα (=nz) der anderen Oberflächenseite gemessen und in eine entsprechende Tabelle eingetragen.
Nach der Bestimmung der Brechungsindizes in MD-Richtung bzw. in Dickenrichtung wird der in MD-Richtung herausgeschnittene Probenstreifen aufgelegt und entsprechend die Brechungsindizes nTD und nα (= nz ) bestimmt. Der Streifen wird umgedreht und die Werte für die B-Seite gemessen. Die Werte für die A-Seite und die
B-Seite werden zu mittleren Brechungswerten zusammengefasst. Die
Orientierungswerte werden dann aus den Brechungsindizes nach den folgenden
Formeln berechnet:
Δn = nMD - nTD
Δp = (nMD + nTD)/2 - nz nav = (nMD + nTD + nz)/3
Oberflächen defekte
Die Oberflächendefekte werden visuell bestimmt.
Mechanische Eigenschaften
Der E-Modul, die Reißfestigkeit und die Reißdehnung werden in Längs- und Querrichtung nach ISO 527-1-2 gemessen.
Bewitterung (beidseitig), UV-Stabilität
Die UV-Stabilität wird nach der Testspezifikation ISO 4892 wie folgt geprüft:
Testgerät: Atlas Ci 65 Weather Ometer Testbedingungen: ISO 4892, d. h. künstliche Bewitterung
Bestrahlungszeit: 1000 Stunden (pro Seite)
Bestrahlung: 0,5 W/m2, 340 nm
Temperatur: 63 °C
Relative Luftfeuchte: 50 % Xenonlampe: innerer und äußerer Filter aus Borosilikat
Bestrahlungszyklen: 102 Minuten UV-Licht, dann 18 Minuten UV-Licht mit
Wasserbesprühung der Proben dann wieder 102
Minuten UV-Licht usw. Farbveränderung
Die Farbveränderung der Proben nach der künstlichen Bewitterung wird mit einem Spektralphotometer nach DIN 5033 gemessen.
Je größer die numerische Abweichung vom Standard ist, desto größer ist der Farbunterschied. Numerische Werte von 0,3 sind vernachlässigbar und bedeuten, dass keine signifikante Farbänderung vorliegt
Gelbwert Der Gelbwert (YID) ist die Abweichung von der Farblosigkeit in Richtung "Gelb" und wird gemäß DIN 6167 gemessen. Gelbwert (YID) von < 5 sind nicht sichtbar.
Brandverhalten
Das Brandverhalten wird nach DIN 4102 Teil 2, Baustoffklasse B2 und nach DIN 4102 Teil 1 , Baustoffklasse B1 sowie nach dem UL-Test 94 ermittelt.
Mechanische Eigenschaften
Der E-Modul und die Reißfestigkeit werden in Längs- und Querrichtung nach ISO 527- 1-2 gemessen.
Beispiele
Beispiel 1
Chips aus Polyethylenterephthalat (hergestellt über das Umesterungsverfahren mit Mn als Umesterungskatalysator, Mn-Konzentration: 100 ppm) wurden bei 150 °C auf eine Restfeuchte von unterhalb 100 ppm getrocknet und dem Extruder für die Basisschicht B zugeführt. Ebenfalls wurden Chips aus Polyethylenterephthalat und einem Füllstoff dem Extruder für die nicht siegelfähige Deckschicht C zugeführt. Daneben wurden Chips aus einem linearen Polyester hergestellt, der aus einem amorphen Copolyester mit 78 Mol.-% Ethylenterephthalat und 22 Mol-% Ethylenisophthalat besteht (hergestellt über das Umesterungsverfahren mit Mn als Umesterungskatalysator, Mn-Konzentration: 100 ppm). Der Copolyester wurde bei einer Temperatur von 100 °C auf eine Restfeuchte von unterhalb 200 ppm getrocknet und dem Extruder für die siegelfähige Deckschicht A zugeführt.
Der UV-Stabilisator 2-(4,6-Diphenyl-1 ,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)-oxyphenoi (^Tinuvin 1577) wird in Form von Masterbatchen zudosiert. Die Masterbatche setzten sich aus 5 Gew.-% ®Tinuvin 1577 als Wirkstoffkomponente und 95 Gew.-% Polyethylenterephthalat (für die Deckschicht C), bzw. 95 Gew.-% Polyethylenisophthalat (für die Deckschicht A) zusammen. Das 5 Gew.-%ige ®Tinuvin 1577 wird lediglich den beiden dicken Deckschichten 20 Gew.-% der jeweiligen Masterbatche über die Masterbatchtechnologie zudosiert werden.
Als Weißpigment wurde Bariumsulfat eingesetzt.
Der Hydrolysestabilisator und das Flammschutzmittel werden in Form eines Masterbatches zudosiert. Das Masterbatch setzt sich aus 20 Gew.-% Flammschutzmittel, 1 Gew.-% Hydrolysestabilisator und 79 Gew.-%
Polyethylenterephthalat zusammen. Bei dem Hydrolysestabilisator handelt es sich um Pentaerylthrityl-Tetrakis-3-(3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxylphenyl)-Propionat. Bei dem Flammschutzmittel handelt es sich um Dimethylphosphonat (ΘArmgard P 1045). Das Masterbatch hat ein Schüttgewicht von 750 kg/m3 und einen Erweichungspunkt von 69 °C.
Das Masterbatch wurde bei Raumtemperatur aus separaten Dosierbehältern in einem
Vakuumtrockner gefüllt, der von dem Einfüllzeitpunkt bis zum Ende der Verweilzeit ein
Temperaturspektrum von 25 °C bis 130 °C durchläuft. Während der ca. 4-stündigen Verweilzeit wird das Masterbatch mit 61 Upm gerührt. Das vorkristallisierte bzw. vorgetrocknete Masterbatch wird in dem nachgeschalteten, ebenfalls unter Vakuum stehenden Hopper bei 140 °C 4 Stunden nachgetrocknet.
Der Basischicht B werden 10 Gew.-% des Masterbatches und der nicht siegelfähigen Deckschicht C 20 Gew.-% des Masterbatches zugegeben.
Es wurde durch Koextrusion und anschließende stufenweise Orientierung in Längs- und Querrichtung eine weiße dreischichtige Folie mit ABC-Aufbau und einer Gesamtdicke von 20 μm hergestellt. Die Dicke der jeweiligen Deckschichten ist der Tabelle 2 zu entnehmen.
Deckschicht A, Mischung aus:
20,0 Gew.-% UV-Masterbatch auf Basis von Polyethylenisophthalat
77,0 Gew.-% Copolyester mit einem SV-Wert von 800 3,0 Gew.-% Masterbatch aus 97,75 Gew.-% Copolyester (SV-Wert von 800) und 1 ,0 Gew.-% ©Sylobloc 44 H (synthetisches Si02 der Fa.
Grace) und 1 ,25 Gew.-% ©Aerosil TT 600 (pyrogenes Si02 der Fa.
Degussa)
Basisschicht B:
70,0 Gew.-% Polyethylenterephthalat mit einem SV-Wert von 800
20,0 Gew.-% Bariumsulfat einer mittleren Korngröße von 0,5 μm
10,0 Gew. -% M a ste rb atch , w e l c h e s F l a m m s c h u tz m i tt e l u n d
Hydrolysestabilisator enthält
Deckschicht C, Mischung aus:
20,0 Gew.-% Masterbatch, welches Flammschutzmittel und
Hydrolysestabilisator enthält 20,0 Gew.-% UV-Masterbatch auf Basis von Polyethylenterephthalat 48 Gew.-% Polyethylenterephthalat mit einem SV-Wert von 800 12 Gew.-% Masterbatch aus 97,75 Gew.-% Copolyester (SV-Wert von 800) und 1 ,0 Gew.-% ©Sylobloc 44 H (synthetisches Si02 der Fa.
Grace) und 1 ,25 Gew.-% ©Aerosil TT 600 (kettenartiges Si02 der
Fa. Degussa).
Die Herstellungsbedingungen in den einzelnen Verfahrensschritten waren: Längsstreckung: Temperatur: . 80 - 125
Längsstreckverhältnis: 4,2
Querstreckung: Temperatur: 80 - 135 °C Querstreckverhältnis: 4,0
Fixierung: Temperatur: 230 °C
Dauer: 3 s
Die Folie hatte die geforderten guten Siegeleigenschaften, den gewünschten Weißgrad und zeigt das gewünschte Handling und das gewünschte Verarbeitungsverhalten. Der Folienaufbau und die erzielten Eigenschaften derart hergestellter Folien sind in den Tabellen 2 bis 4 (Folienaufbau und Ergebnisse) dargestellt.
Die Folie in diesem und in allen nachfolgenden Beispielen wurden nach der Testspezifikation ISO 4892 beidseitig je 1000 Stunden pro Seite mit dem Atlas Ci 65
Weather Ometer der Fa. Atlas bewittert und anschließend bezüglich der mechanischen Eigenschaften, der Verfärbung, der Oberflächendefekte und des Glanzes geprüft.
Die Folie erfüllt nach DIN 4102 Teil 2 und Teil 1 die Baustoffklassen B2 und B1. Die Folie besteht den UL-Test 94.
Beispiel 2
Im Vergleich zu Beispiel 1 wurde die Deckschichtdicke der siegelfähigen Schicht A von 1 ,5 auf 2,0 μm angehoben. Die Siegeleigenschaften haben sich hierdurch verbessert, insbesondere ist die Siegelnahifestigkeit deutlich größer geworden (siehe Tabellen 2 bis 4).
Beispiel 3 Im Vergleich zu Beispiel 1 wurde jetzt eine 30 μm dicke Folie produziert. Die
Deckschichtdicke der siegelfähigen Schicht A betrug 2,5 μm und diejenige der nicht siegelfähigen Schicht C betrug 2,0 μm.J ie Siegeleigenschaften haben sich hierdurch nochmals verbessert, insbesondere ist die Siegelnahtfestigkeit deutlich größer geworden. Das Handling der Folie hat sich dabei tendenziell verbessert (siehe Tabellen 2 bis 4).
Beispiel 4
Im Vergleich zu Beispiel 3 wurde das Copolymere für die siegelfähige Deckschicht A geändert. Anstelle des amorphen Copolyesters mit 78 Mol.-% Polyethylenterephthalat und 22 Mol-% Ethylenterephthalat wurde jetzt ein amorpher Copolyester mit 70 Mol.-% Polyethylenterephthalat und 30 Mol-% Ethylenterephthalat verwendet. Der Rohstoff wurde auf einem Zweischneckenextruder mit Entgasung verarbeitet, ohne dass er vorgetrocknet werden musste. Die Deckschichtdicke der siegelfähigen Schicht A betrug wiederum 2,5 μm und diejenige der nicht siegelfähigen Schicht C betrug 2,0 μm. Die Siegeleigenschaften haben sich hierdurch verbessert, insbesondere ist die Siegelnahtfestigkeit deutlich größer geworden. Zur Erzielung eines guten Handlings und eines guten Verarbeitungsverhalten der Folie wurde die Pigmentkonzentration in den beiden Deckschichten leicht angehoben (siehe Tabellen 2 bis 4).
Vergleichsbeispiel 1
Im Vergleich zu Beispiel 1 wurde jetzt die siegelfähige Deckschicht A nicht pigmentiert. Die Siegeleigenschaften haben sich zwar hierdurch etwas verbessert, jedoch ist das Handling der Folie und das Verarbeitungsverhalten inakzeptabel schlechter geworden (siehe Tabellen 2 und 3). Vergleichsbeispiel 2
Im Vergleich zu Beispiel 1 wurde jetzt die siegelfähige Deckschicht A so hoch pigmentiert wie die nicht siegelfähige Deckschicht C. Das Handling und die Verarbeitungseigenschaften der Folie haben sich durch diese Maßnahme verbessert, jedoch sind die Siegeleigenschaften deutlich schlechter geworden (siehe Tabellen 2 und 3).
Vergleichsbeispiel 3
Im Vergleich zu Beispiel 1 wurde jetzt die nicht siegelfahige Deckschicht A deutlich weniger pigmentiert. Das Handling der Folie und das Verarbeitungsverhalten der Folie ist deutlich schlechter geworden (siehe Tabellen 2 und 3).
Vergleichsbeispiel 4
Es wurde Beispiel 1 aus der EP-A 0 035 835 nachgearbeitet. Das Siegelverhalten der Folie, das Handling der Folie und das Verarbeitungsverhalten der Folie ist schlechter als bei den erfindungsgemäßen Beispielen (siehe Tabellen 2 und 3)
Tabelle 2
I
O
Figure imgf000041_0001
Tabelle 3
Figure imgf000042_0001
Zeichenerklärung beim Wickelverhalten, Handling und beim Verarbeitungsverhalten der Folien:
++: keine Klebeneigung an Walzen oder anderen mechanischen Teilen, keine Blockprobleme beim Wickeln und bei der Verarbeitung auf
Verpackungsmaschinen, niedrige Herstellkosten -: Klebeneigung an Walzen oder anderen mechanischen Teilen, Blockprobleme beim Wickeln und bei der Verarbeitung auf
Verpackungsmaschinen, hohe Herstell kosten durch aufwendiges Handling der Folie in den Maschinen
Figure imgf000043_0001
m

Claims

Patentansprüche:
1. Weiße, siegelfähige, UV stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte Polyesterfolie mit mindestens einer Basisschicht B, einer siegelfähigen Deckschicht A und einer weiteren Deckschicht C, wobei die siegelfähige Deckschicht A eine Siegelanspringtemperatur von < 110 °C und eine Siegelnahtfestigkeit von ≥ 1 ,3 N/15 mm aufweist.
2. Polyesterfolie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die siegelfähige Deckschicht A eine mittlere Rauhigkeit Ra von kleiner 30 nm aufweist.
3. Polyesterfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die siegelfähige Deckschicht A einen Messwertbereich für die Gasströmung von 500 - 4000 s aufweist.
4. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die siegelfähige Deckschicht A einen Glanz von größer 120
(Messwinkel 20°) aufweist.
5. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-siegelfähige Deckschicht C einen Reibungskoeffizienten COF kleiner 0,5 aufweist.
6. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-siegelfähige Deckschicht C eine mittlere Rauhigkeit Ra von 40 - 100 nm aufweist.
7. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-siegelfähige Deckschicht C einen Messwertbereich für die Gasströmung von kleiner 120 s aufweist.
8. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-siegelfähige Deckschicht C einen Glanz von kleiner 100 (Messwinkel 20°) aufweist.
9. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfolie einen Weißgrad von größer 70 aufweist.
10. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfolie eine planare Orientierung von kleiner 0,165 aufweist.
11. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfolie die Bewitterungsprüfung/UV-Stabilität nach ISO 4892 mit kleiner 20 % besteht.
12. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfolie die Baustoffklasseπ B2 und B1 nach DIN 4101 Teil 2/Teil 1 erfüllt und den UL-Test 94 besteht.
13. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-siegelfähige Deckschicht C eine Anzahl von
Erhebungen N pro mm2 Folienoberfläche aufweist, die mit der jeweiligen Höhe h über folgende Gleichungen korreliert ist:
Cι - BC1 * log h/μm < Nc/mm2 < AC2 - BC2 * log h/μm 0,01 μm < h < 10 μm AC1 = 0,29 BC1 = 3,30 AC2 = 1 ,84; BC2 = 2,70
14. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Basisschicht B zu mindestens 90 Gew.-% aus einem thermoplastischen
Polyester aus der Reihe PET, PEN, PCDT und PENBB besteht und die anderen
Monomereinheiten aus anderen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen bzw. Dicarbonsauren stammen.
15. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, wobei die
Basisschicht B zu mindestens 95 Gew.-% aus einem thermoplastischen Polyester aus der Reihe PET und PEN besteht.
16. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, wobei die siegelfähige Deckschicht A auf Basis von Polyestercopolymeren aufgebaut ist und im wesentlichen aus Ethylenterephthalat-Einheiten ( 40 bis 95 Mol-%) und Ethylenisophthalat-Einheiten (60 bis 5 Mol-%) besteht und die anderen Monomereinheiten aus anderen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen bzw. Dicarbonsauren stammen.
17. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, wobei die siegelfähige Deckschicht A 0,2 μm bis 4,0 μm dick ist.
18. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, wobei die nicht siegelfähige Deckschicht C zu mindestens 95 Gew.-% aus einem thermoplastischen Polyester aus der Reihe PET, PEN, PCDT und PENBB besteht.
19. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, wobei die nicht siegelfähige Deckschicht C 0,2 μm bis 4,0 μm dick ist.
20. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, wobei der UV- Stabilisator in der nicht siegelfähigen Decksicht C enthalten ist.
21. Polyesterfolie nach den Ansprüchen 1 bis 20, wobei die Konzentration des UV- Stabilisators im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schicht in der der UV-Stabilisator eingearbeitet ist, liegt.
22. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21 , wobei der UV-Stabilisator ausgewählt ist unter 2-Hydroxybenzotriazolen und Triazinen.
23. Polyesterfolie gemäß Anspruch 22 enthaltend 0,01 bis 5,0 Gew.-% 2-(4,6- Diphenyl-1 ,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyl)oxy-phenol oder 0,01 bis 5,0 Gew.-% 2,2'- Methylen-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1 ,1 ,2,2-tetramethylpropyl)-phenol als UV-Stabilisator.
24. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, wobei das Flammschutzmittel in der nicht siegelfähigen Decksicht C enthalten ist.
25. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, wobei das Flammschutzmittel ausgewählt wird aus einer oder mehreren organischen Phosphorverbindungen, die im PET löslich ist/sind.
26. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, wobei die Konzentration des Flammschutzmittels zwischen 0,5 und 30,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schicht des verwendeten Polyesters, liegt.
27. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, wobei das Weißpigment in der Basisschicht B enthalten ist.
28. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, wobei das Weißpigment ausgewählt ist aus einem oder mehreren der Weißpigmente Titandioxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Kaolin und Siliciumdioxid.
29. Polyesterfolie nach Anspruch 28, wobei das Weißpigment Bariumsulfat ist.
30. Polyesterfolie nach einem oder .mehreren der Ansprüche 1 bis 29, wobei die Folie 12 bis 40 Gew.-% Weißpigment, bezogen auf das Gewicht der Schicht in welcher das Weißpigment eingesetzt ist.
31. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, wobei das Weißpigment Bariumsulfat eine mittlere Korngröße von 0,3 bis 0,8 μm besitzt.
32. Polyesterfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31 , wobei die Folie gegebenenfalls noch jeweils eine Zwischenschicht zwischen der
Basisschicht B und den Deckschichten A und C aufweist.
33. Verfahren zur Herstellung einer Polyesterfolie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Polymere bzw. die Polymermischung der einzelnen Schichten in einem Extruder komprimiert und verflüssigt werden, die Schmelzen dann gleichzeitig durch eine Flachdüse (Breitschlitzdüse) gepresst werden, die ausgepresste mehrschichtige Folie auf einer oder mehreren Abzugswalzen abgezogen wird, die so erhaltene Vorfolie anschließend biaxial verstreckt und thermofixiert wird und gegebenenfalls an der zur Behandlung vorgesehenen Oberflächensicht corona- oder fiammbehandelt wird.
34. Verfahren gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Flammschutzmittels über die Masterbatchtechnologie durchgeführt wird.
35. Verfahren gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Weißpigments über die Masterbatchtechnologie durchgeführt wird.
36. Verfahren gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des UV-Stabilisators über die Masterbatchtechnologie durchgeführt wird.
37. Verwendung einer Folie geiηäß den Ansprüchen 1 bis 32 als Innenraumverkleidung, fürMessebau und Messeartikel, als Display, für Schilder, für Schutzverglasungen von Maschinen und Fahrzeugen, im Beleuchtungssektor, im Laden- und Regalbau, als Werbeartikel, als
Kaschiermedium, für Gewächshäuser, Überdachungen, Außenverkleidungen, Abdeckungen von Materialien, im Bausektor, als Lichtwerbeprofil, Schattenmatten oder in Elektroanwendungen.
PCT/EP2001/001302 2000-02-19 2001-02-07 Weisse, siegelfähige, uv stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung WO2001060140A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10007729.3 2000-02-19
DE2000107729 DE10007729A1 (de) 2000-02-19 2000-02-19 Weiße, siegelfähige, UV-stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2001060140A2 true WO2001060140A2 (de) 2001-08-23
WO2001060140A3 WO2001060140A3 (de) 2002-03-28

Family

ID=7631633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2001/001302 WO2001060140A2 (de) 2000-02-19 2001-02-07 Weisse, siegelfähige, uv stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10007729A1 (de)
WO (1) WO2001060140A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1219413A1 (de) * 2000-12-20 2002-07-03 Mitsubishi Polyester Film GmbH Einseitig matte, siegelfähige, biaxial orientierte Polyesterfolie
EP1842663A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-10 Mitsubishi Polyester Film GmbH Mehrschichtige, weisse Polyesterfolie
EP1859933A1 (de) * 2006-05-24 2007-11-28 Mitsubishi Polyester Film GmbH Mehrschichtige haftvermittelnde, weisse Polyesterfolie

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201806916D0 (en) 2018-04-27 2018-06-13 Dupont Teijin Films Us Lp Polyester film

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0515096A2 (de) * 1991-05-21 1992-11-25 Imperial Chemical Industries Plc Polymerfilm
WO1998006575A1 (en) * 1996-08-15 1998-02-19 Imperial Chemical Industries Plc Polymeric film
EP0896023A1 (de) * 1997-08-08 1999-02-10 Clariant GmbH Synergistiche Flammschutzmittel-Kombination für Polymere
EP0947982A2 (de) * 1998-04-01 1999-10-06 Mitsubishi Polyester Film GmbH Mehrschichtige, biaxial orientierte Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Magnetbandfolie
US5972445A (en) * 1996-01-17 1999-10-26 Mitsubishi Chemical Corporation Multilayer polyester sheet
DE19827845A1 (de) * 1998-06-23 1999-12-30 Basf Ag Flammgeschützte Polyesterformmassen
GB2344596A (en) * 1998-12-09 2000-06-14 Du Pont Flame retarded and UV light stabilised polyester film

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0515096A2 (de) * 1991-05-21 1992-11-25 Imperial Chemical Industries Plc Polymerfilm
US5972445A (en) * 1996-01-17 1999-10-26 Mitsubishi Chemical Corporation Multilayer polyester sheet
WO1998006575A1 (en) * 1996-08-15 1998-02-19 Imperial Chemical Industries Plc Polymeric film
EP0896023A1 (de) * 1997-08-08 1999-02-10 Clariant GmbH Synergistiche Flammschutzmittel-Kombination für Polymere
EP0947982A2 (de) * 1998-04-01 1999-10-06 Mitsubishi Polyester Film GmbH Mehrschichtige, biaxial orientierte Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Magnetbandfolie
DE19827845A1 (de) * 1998-06-23 1999-12-30 Basf Ag Flammgeschützte Polyesterformmassen
GB2344596A (en) * 1998-12-09 2000-06-14 Du Pont Flame retarded and UV light stabilised polyester film

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1219413A1 (de) * 2000-12-20 2002-07-03 Mitsubishi Polyester Film GmbH Einseitig matte, siegelfähige, biaxial orientierte Polyesterfolie
US6852387B2 (en) 2000-12-20 2005-02-08 Mitsubishi Polyester Film Gmbh One-sided mat, sealable, biaxially oriented polyester film
EP1842663A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-10 Mitsubishi Polyester Film GmbH Mehrschichtige, weisse Polyesterfolie
US7829175B2 (en) 2006-04-05 2010-11-09 Mitsubishi Polyester Film Gmbh Multilayer, white polyester film
EP1859933A1 (de) * 2006-05-24 2007-11-28 Mitsubishi Polyester Film GmbH Mehrschichtige haftvermittelnde, weisse Polyesterfolie

Also Published As

Publication number Publication date
DE10007729A1 (de) 2001-08-23
WO2001060140A3 (de) 2002-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1268207B1 (de) Weisse, siegelfähige, flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
EP1261481B1 (de) Matte, uv-stabile, flammhemmend ausgerüstete koextrudierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
EP1268632B1 (de) Einseitig matte, siegelfähige, uv stabilisierte, flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung
EP1125732B1 (de) Transparente, siegelfähige, UV-stabilisierte Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE10002169A1 (de) Matte, UV-stabile, thermoformbare, koextrudierte Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP1274577B1 (de) Transparente, siegelfähige, flammhemmend ausgerüstete polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
EP1274574B1 (de) Transparente, siegelfähige, uv-stabiliserte und flammhemmend ausgerüstete polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
EP1268205B1 (de) Einseitig matte, siegelfähige, flammhemmend ausgerüstete, koextrudierte, biaxial orientierte folie, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung
WO2001060613A1 (de) Einseitig matte, siegelfähige, uv stabilisierte, koextrudierte, biaxial orientierte folie, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung
EP1268206B1 (de) Matte, uv-stabile, koextrudierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
WO2001060140A2 (de) Weisse, siegelfähige, uv stabilisierte und flammhemmend ausgerüstete, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
WO2001053080A1 (de) Glatte, amorphe, einseitig matte, siegelfähige, uv stabilisierte, flammhemmend ausgerüstete, thermoformbare, koextrudierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer
WO2001060608A1 (de) Weisse, siegelfähige, uv stabilisierte, biaxial orientierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
WO2001053092A1 (de) Amorphe, weisse, siegelfähige, uv-stabilisierte, flammhemmend ausgerüstete, thermoformbare polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
WO2001053093A1 (de) Amorphe, transparente, siegelfähige, uv-absorbierende, flammhemmend ausgerüstete, thermoformbare polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre venwendung
DE10022946A1 (de) Weisse, zumindest einseitig matte, biaxial orientierte, UV-stabilisierte und schwer entflammbare Polyesterfolie mit Cycloolefincopolymer (COC), Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP1274578B1 (de) Matte, uv-stabile, sulfonatgruppenenthaltende, schwerentflammbare, thermoformbare koextrudierte polyesterfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE10100703A1 (de) Funktionalisierte, antimikrobiell ausgerüstete, mehrschichtige Polyesterfolie mit matter Oberfläche

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP