DE69327814T2

DE69327814T2 - Polyesterfilm

Info

Publication number: DE69327814T2
Application number: DE1993627814
Authority: DE
Inventors: Toshio Taka; Eiichiro Takiyama; Yuichiro Yasukawa
Original assignee: Showa Denko KK; Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2013-04-20
Also published as: DE69330438T2; DE69330438D1; DE69327484D1; DE69327814D1; DE69327484T2

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyesterfolie mit einer hervorragenden Wärmebeständigkeit und mechanischer Festigkeit, hergestellt unter Verwendung eines aliphatischen Polyesters mit einer Schmelzviskosität von 2000 bis 100000 Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec 1, und mit einem Schmelzpunkt von 70 bis 200ºC, die biologisch abbaubar ist und ein ausreichend hohes Molekulargewicht besitzt, wie z. B. ein Molekulargewicht- Zahlenmittel von 20000. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung planare T-Düsen-Folien, luftgekühlte Blasfolien und wassergekühlte Blasfolien, die aus dem vorstehend genannten aliphatischen Polyester gebildet werden.

Technischer Hintergrund

Es ist wohl keine Übertreibung zu behaupten, daß Polyester mit hohem Molekulargewicht (was sich auf Polyester mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von mindestens 10000 bezieht), die im allgemeinen für Folien, Fasern und dergleichen verwendet werden, auf Polyethylenterephthalat, einem Kondensat aus Terephthalsäure (einschließlich von Dimethylterephthalat) und Ethylenglykol, beschränkt sind.
Obwohl diese Folien, wenn sie in Form einer einfachen Blasfolie vorliegen, aufgrund der Molekularstruktur der Terephthalsäure eine hohe Steifheit und hohe Festigkeit besitzen, sind nichtorientierte Folien zu spröde, um als Folie verwendet zu werden, und deshalb wurden die Folien weitverbreitet verwendet, nachdem sie orientiert wurden. Obwohl orientierte Polyesterfolien eine hervorragende Transparenz und Festigkeit besitzen, weisen sie eine weniger gute Heißverschweißbarkeit auf, und deshalb wurden als heißverschweißbare Folien nur orientierte Polyesterfolien in Form eines Laminats mit einem Polyolefinharz oder einer Folie mit guter Heißverschweißbarkeit verwendet.
Um die vorstehend genannten Nachteile zu verbessern wurde in einigen Fällen 2,6-Naphthalindicarbonsäure anstelle von Terephthalsäure verwendet, es gibt jedoch überhaupt kein Beispiel, in dem ein Polyester unter Verwendung einer aliphatischen Dicarbonsäure als Dicarbonsäure in eine Folie, einen Film oder eine Faser zur praktischen Verwendung geformt wurde.
Einer der Grunde, warum die vorstehend genannten Polyester keine praktische Verwendung fanden, ist der, daß, obwohl aliphatische Polyester Kristallinität besitzen, die meisten Schmelzpunkte der vorstehend genannten aliphatischen Polyester 100ºC oder niedriger sind, und sie außerdem eine schlechte Wärmebeständigkeit besitzen, wenn sie geschmolzen werden. Von weiterer Bedeutung ist es, daß die Eigenschaften, insbesondere die mechanischen Eigenschaften, wie z. B. die Zugfestigkeit, dieser aliphatische Polyester extrem gering sind; ein Polyester mit dem gleichen Molekulargewicht- Zahlenmittel wie das vorstehend genannte Polyethylenterephthalat zeigt viel schlechtere Eigenschaften, und deshalb konnten diese aliphatischen Polyester praktisch nicht verwendet werden.
Es scheint, daß die Untersuchungen zur möglichen Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der aliphatischen Polyester durch Erhöhung ihres Molekulargewicht-Zahlenmittels aufgrund ihrer schlechten Wärmebeständigkeit nicht ausreichend vorangekommen sind.
Polyester, wie z. B. Polyethylenterephthalat, die nicht biologisch abbaubar sind, wiesen das Problem auf, daß sie für ihre vollständige Entsorgung einer Verbrennung unterzogen werden mußten, weil sie bei einem einfachen Ablagern nach der Verwendung lang erhalten bleiben, ohne zersetzt zu werden.
Insbesondere auf dem Gebiet der Verpackungen bestand ein großes Bedürfnis für die Entwicklung einer Folie mit hoher Transparenz, Heißverschweißbarkeit, die für eine leichte Entsorgung biologisch abbaubar ist und eine niedrige Verbrennungswärme sowie eine hohe Festigkeit besitzt.
Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Polyesterfolie, wie z. B. einer planaren T-Düsen-Folie, einer luftgekühlten Blasfolie, einer wassergekühlten Blasfolie, hergestellt unter Verwendung von aliphatischen Polyestern, die ein für eine praktische Verwendung ausreichend hohes Molekulargewicht, und hervorragende mechanische Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit und Reißfestigkeit, besitzt, und die durch Mikroorganismen und dergleichen zersetzt werden kann, und somit leicht entsorgt werden kann, die bei der Entsorgung nach der Behandlung nur eine geringe Verbrennungswärme ergibt, und die natürlich heißverschweißbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird in den anliegenden Ansprüchen definiert.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben.
Der erfindungsgemäße aliphatische Polyester besteht im wesentlichen aus einem Polyester, erhalten durch Umsetzen der zwei Komponenten Glykol und Dicarbonsäure (oder Säureanhydriden davon), und wenn erforderlich, mit mindestens einer polyfunktionellen Komponente als dritte Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus trifunktionellen oder tetrafunktionellen Polyolen, Hydroxycarbonsäuren und mehrwertigen Carbonsäuren (oder Säureanhydriden davon). Die aliphatischen Polyester werden durch Umsetzen von Polyester- Prepolymeren mit einem relativ hohen Molekulargewicht, die an den Enden Hydroxylgruppen besitzen, mit einem Kupplungsmittel hergestellt, um ein Polymer mit einem noch höheren Molekulargewicht herzustellen.
Es war bekannt, Polyurethane durch Umsetzen eines Polyester- Prepolymers mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von 2000 bis 2500, und die an ihren Endgruppen Hydroxylgruppen aufweisen, mit Isocyanat als Kupplungsmittel für Kautschuke, Schäume, Beschichtungen und Kleber herzustellen.
Die in diesen Polyurethanschäumen, Beschichtungen und Klebern verwendeten Polyester-Frepolymeren sind jedoch Prepolymere mit einem niedrigen Molekulargewicht und einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von 2000 bis 2500, was das Maximum ist, daß durch eine nicht katalytische Umsetzung gebildet werden kann. Um praktisch brauchbare physikalische Eigenschaften des Polyurethans zu erhalten, ist es notwendig, daß der Gehalt an Diisocyanat mindestens 10 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Prepolymers mit niedrigem Molekulargewicht, ist. Wenn eine so große Menge an Diisocyanat zum Polyester mit niedrigem Molekulargewicht zugegeben wird, tritt eine Gelierung auf, weshalb keine normalen Harze, die als Schmelze verformt werden können, erhalten werden.
Obgleich ein Verfahren vorstellbar ist, bei dem Hydroxylgruppen durch Zugabe von Diisocyanat in Isocyanatgruppen überführt werden, und dann das Molekulargewicht-Zahlenmittel unter Verwendung von Glykolen weiter erhöht wird, tritt, wie dies im Falle von Polyurethankautschuk gezeigt wird, das gleiche Problem, wie es vorstehend angesprochen wurde, auf, weil 10 Gewichtsteile Diisocyanat, bezogen auf 100 Gewichtsteile Prepolymer, verwendet werden sollten, um praktisch brauchbare physikalische Eigenschaften zu erhalten.
Wenn ein Polyester-Prepolymer mit relativ hohem Molekulargewicht verwendet werden soll, würden Schwermetallkatalysatoren, die zur Herstellung des Prepolymers erforderlich sind, die Reaktivität der vorstehend genannten Isocyanatgruppen erhöhen, wodurch unerwünschterweise eine schlechte Lagerbeständigkeit und die Ausbildung von Vernetzungen und Verzweigungen verursacht werden; deshalb ist ein Molekulargewicht-Zahlenmittel der Polyester-Prepolymeren von nicht mehr als 2500 die Grenze, wenn sie ohne Katalysatoren hergestellt werden.
Die Polyester-Prepolymeren zum Herstellen der erfindungsgemäß verwendeten aliphatischen Polyester sind gesättigte aliphatische Polyester mit einem relativ hohen Molekulargewicht, die an ihren Enden Hydroxylgruppen aufweisen, ein Molekulargewicht-Zahlenmittel von mindestens 5000 und vorzugsweise mindestens 10000 besitzen, und mit einem Schmelzpunkt von 60ºC oder höher, und erhalten werden durch Umsetzen von Glykolen und zweiwertigen Säuren (oder Säureanhydriden davon) in Gegenwart von Katalysatoren.
Wenn ein Prepolymer mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von weniger als 5000 verwendet wird, kann die kleine Menge von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen Kupplungsmitteln, wie sie erfindungsgemäß verwendet wird, keine Polyester für ein Blasformen mit guten physikalischen Eigenschaften liefern. Wenn Polyester-Prepolymere mit einem Molekulargewicht- Zahlenmittel von 5000 oder höher verwendet werden, und mit Hydroxylzahlen von 30 oder weniger, kann die Verwendung kleiner Mengen an Kupplungsmittel sogar unter harten Bedingungen, wie z. B. in geschmolzenem Zustand oder dergleichen, Polyester mit hohem Molekulargewicht ohne Gelierung bilden, weil die Umsetzung nicht durch den verbleibenden Katalysator beeinträchtigt wird.
Das Polymer für die erfindungsgemäßen Folien hat deshalb eine sich wiederholende Kettenstruktur, in der ein Polyester- Prepolymer mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von 5000 oder mehr, und vorzugsweise von 10000 oder mehr, das aus einem aliphatischen Glykol und einer aliphatischen Dicarbonsäure besteht, über z. B. von Diisocyanat als Kupplungsmittel abgeleitete Urethanbindungen verbunden ist.
Das Polymer für die erfindungsgemäßen Folien hat außerdem eine sich wiederholende Kettenstruktur, in der das vorstehend erwähnte Polyester-Prepolymer, das eine von den polyfunktionellen Komponenten abgeleitete verzweigte Kettenstruktur besitzt, über von z. B. Diisocyanat als Kupplungsmittel abgeleitete Urethanbindungen wiederholt verbunden ist.
Obwohl die erfindungsgemäße Folie eine Polyesterfolie ist, unterscheidet sie sich von konventionellen biaxial orientierten Polyesterfolien (Folien vom Polyethylenterephthalatharz-Typ), weil sie biologisch abbaubar ist, und heißverschweißbar ist, und im Vergleich zu Polyethylen oder Polypropylen usw. eine niedrigere Verbrennungswärme liefert, wodurch im Hinblick auf ihre Entsorgung weniger Probleme verursacht werden.
Obwohl es sich um ein aliphatisches Polyesterharz handelt, besitzt die T-Düsen-Folie, die einer Kupplungsbehandlung unterworfen wurde, eine hohe Wärmebeständigkeit und gute mechanische Festigkeit, und kann so wie sie ist als heißverschweißbares Verpackungsmaterial verwendet werden.
Beispiele für Glykole, die als Reaktionskomponente verwendet werden können, umfassen aliphatische Glykole, wie z. B. Neopentylglykol und 1, 4-Cyclohexandimethanol. Unter diesen sind solche mit einer geradkettigen Alkylengruppe mit einer geraden Zahl an Kohlenstoffatomen von 2, 4, 6, 8 und 10, wie z. B. Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8- Octandiol, 1,10-Decandiol und Mischungen davon, bevorzugt.
Von diesen Glykolen sind die mit einer kleineren Zahl an Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethylenglykol, 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol bevorzugt, weil sie einen aliphatischen Polyester bilden können, der eine hohe Kristallinität und einen hohen Schmelzpunkt besitzt. Sehr geeignet sind insbesondere Ethylenglykol und 1,4-Butandiol, weil sie gute Ergebnisse liefern.
Beispiele für die aliphatischen Dicarbonsäuren oder Anhydride davon, die durch Umsetzen mit den Glykolen den aliphatischen Polyester ergeben, umfassen aliphatische Dicarbonsäuren. Unter ihnen sind solche mit einer geradkettigen Alkylengruppe mit einer geraden Zahl von Kohlenstoffatomen von 2, 4, 6, 8 und 10, wie z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Sebacinsäure, 1,10-Decandicarbonsäure, Bernsteinsäureanhydrid und Mischungen davon bevorzugt. Von diesen Dicarbonsäuren sind solche mit einer kleineren Zahl von Kohlenstoffatomen, wie z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure und Bernsteinsäuranhydrid, bevorzugt, weil sie einen aliphatischen Polyester mit einer hohen Kristallinität und hohem Schmelzpunkt liefern. Besonders bevorzugt sind Bernsteinsäure, Bernsteinsäureanhydrid und eine Mischung aus Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid und anderen Dicarbonsäuren, wie z. B. Adipinsäure, Subarinsäure, Sebacinsäure oder 1,10-Decandicarbonsäure.
In der Säuremischung, die zwei oder mehrere Säurekomponenten enthält, z. B. Bernsteinsäure und andere Dicarbonsäuren, beträgt der Anteil an Bernsteinsäure mindestens 70 Mol-%, und vorzugsweise mindestens 90 Mol-%, und der Anteil der anderen Carbonsäure 30 Mol-% oder weniger, und vorzugsweise 10 Mol-% oder weniger.
Eine Kombination von 1,4-Butandiol und Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid und eine Kombination von Ethylenglykol und Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid wird erfindungsgemäß besonders bevorzugt, weil diese Kombinationen Schmelzpunkte ergeben, die nahe denen von Polyethylen sind.

Dritte Komponente

Zu diesen Glykolen und Dicarbonsäuren kann, wenn erforderlich, als dritte Komponente mindestens eine polyfunktionelle Komponente zugefügt werden, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus trifunktionellen oder tetrafunktionellen Polyolen, Hydroxycarbonsäuren und mehrwertigen Carbonsäuren (oder Säureanhydride davon). Die Zugabe dieser dritten Komponente, die eine Kettenverzweigung langer Ketten verursacht, kann dem Polyester-Prepolymer im geschmolzenen Zustand wünschenswerte Eigenschaften verleihen, weil das Verhältnis massegemittelte Molekülmasse (MW)/Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn), d. h. die Molekulargewichtsverteilung, mit steigendem Molekulargewicht steigt.
Im Hinblick auf die Menge der polyfunktionellen Komponenten, die ohne Gefahr einer Gelierung zugegeben werden können, wird eine trifunktionelle Komponente in einer Menge von 0,1 bis 5 Mol-%, oder eine tetrafunktionelle Komponente in einer Menge von 0,1 bis 3 Mol-%, bezogen auf 100 Mol-% aller aliphatischen Dicarbonsäurekomponenten (oder der Säureanhydride davon) zugegeben.

Polyfunktionelle Komponenten

Beispiele für polyfunktionelle Komponenten als dritte Komponente umfassen trifunktionelle oder tetrafunktionelle Polyole, Hydroxycarbonsäuren und mehrwertige Carbonsäuren.
Repräsentative Beispiele für die trifunktionellen Polyole umfassen Trimethylolpropan, Glycerin oder Anhydride davon. Ein repräsentatives Beispiel für ein tetrafunktionelles Polyol ist Pentaerythrit.
Die trifunktionellen Hydroxycarbonsäure-Komponenten werden in zwei Arten unterteilt, d. h. (1) eine Komponente, die zwei Carboxylgruppen und eine Hydroxygruppe im Molekül besitzt, und (2) eine andere Komponente, die eine Carboxylgruppe und zwei Hydroxygruppen in einem Molekül besitzt. Äpfelsäure, die zwei Carboxylgruppen und eine Hydroxygruppe in einem Molekül besitzt, ist aufgrund ihrer kommerziellen Verfügbarkeit und der niedrigen Kosten gut geeignet und für die erfindungsgemäßen Zwecke ausreichend.
Die tetrafunktionellen Hydroxycarbonsäure-Komponenten bestehen aus den folgenden drei Arten:
(i) einer Komponente, die drei Carboxylgruppen und eine Hydroxygruppe in einem Molekül aufweist;
(ii) einer anderen Komponente, die zwei Carboxylgruppen und zwei Hydroxylgruppen im Molekül besitzt; und
(iii) einer Komponente, die drei Hydroxygruppen und eine Carboxylgruppe im Molekül besitzt. Es kann jeder Typ verwendet werden, obwohl im Hinblick auf die kommerzielle Verfügbarkeit bei geringen Kosten Citronensäure und Weinsäure gut geeignet und für die erfindungsgemäßen Zwecke ausreichend sind.
Als trifunktionelle mehrwertige Carbonsäure (oder Säureanhydrid davon) können z. B. Trimesinsäure und Propandicarbonsäure verwendet werden. Unter ihnen ist Trimesinsäureanhydrid für die Zwecke der vorliegenden Erfindung gut geeignet.
Als tetrafunktionelle mehrwertige Carbonsäure (oder Säureanhydrid davon) können z. B. verschiedene aliphatische Verbindungen, cycloaliphatische Verbindungen, aromatische Verbindungen, die in einigen Literaturstellen beschrieben werden, verwendet werden. Im Hinblick auf die kommerziellen Verfügbarkeit sind z. B. Pyromellitsäureanhydrid, Benzophenontetracarbonsäureanhydrid und Cyclopentantetracarbonsäureanhydrid gut geeignet und für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausreichend.
Diese Glykole und zweiwertigen Säuren bestehen im wesentlichen aus aliphatischen Serien, obwohl geringe Mengen anderer Komponenten, z. B. aus aromatischen Serien, gleichzeitig verwendet werden können. Diese anderen Komponenten werden in Mengen von bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% und insbesondere bis zu 5 Gew.- %, zugemischt, weil das Zumischen dieser Komponenten die biologische Abbaubarkeit verschlechtert.
Das Polyester-Prepolymer für die erfindungsgemäß zu verwendenden aliphatischen Polyester hat an den Enden Hydroxylgruppen. Um die Hydroxylgruppen einzuführen ist es notwendig, daß die Glykole etwas im Überschuß verwendet werden.
Zur Herstellung des Polyester-Prepolymers mit einem relativ hohen Molekulargewicht ist es erforderlich, in der der Veresterung folgenden Deglykolierungsreaktion Deglykolierungskatalysatoren zu verwenden. Beispiele für die Deglykolierungskatalysatoren umfassen Titanverbindungen, wie z. B. Titanchelatverbindungen vom Acetoacetoyltyp, und organische Alkoxy-Titanverbindungen. Diese Titanverbindungen können in Kombination verwendet werden. Beispiele für Verbindungen, die in Kombination verwendet werden umfassen Diacetoacetoxy-oxytitan (Nippon Chemical Industry Co., Ltd.; Nursem Titanium), Tetraethoxytitan, Tetrapropoxytitan, Tetrabutoxytitan und ähnliche Substanzen. Die Menge der verwendeten Titanverbindung beträgt 0,001 bis 1 Gewichtsteil und vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gewichtsteil bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyester-Prepolymers. Diese Titanverbindungen können vor der Veresterung zugemischt werden, oder sie können unmittelbar vor der Deglykolierung zugemischt werden.
Dadurch lassen sich Polyester-Prepolymere mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von mindestens 5000, und vorzugsweise mindestens 20000, und einem Schmelzpunkt von 60ºC oder höher im allgemeinen leicht erhalten. Bevorzugt ist es, wenn diese Polyester-Prepolymeren Kristallisation aufweisen.
Zum Polyester-Prepolymer mit einem Molekulargewicht- Zahlenmittel von mindestens 5000 und vorzugsweise mindestens 10000, und dessen Endgruppen im wesentlichen aus Hydroxylgruppen bestehen, werden Kupplungsmittel zugegeben, um das Molekulargewicht-Zahlenmittel zu erhöhen.
Beispiele für die Kupplungsmittel umfassen Diisocyanat, Oxazolin, Diepoxyverbindungen und Säureanhydride. Besonders bevorzugt ist Diisocyanat. Im Falle von Oxazolin und Diepoxyverbindungen ist es erforderlich, daß die terminalen Hydroxylgruppen mit Säureanhydriden oder dergleichen umgesetzt werden, um sie in Carboxylgruppen zu überführen, und dann werden die Kupplungsmittel verwendet.
Ohne darauf beschränkt zu sein, umfassen Beispiele für das Diisocyanat 2,4-Tolylendiisocyanat, eine Mischung aus 2,4- Tolylendiisocyanat und 2,6-Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, hydriertes Xylylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat.
Im Hinblick auf die Farbtönung der hergestellten Harze und die Reaktivität zur Zeit des Zumischens der Polyester ist insbesondere Hexamethylendiisocyanat bevorzugt.
Die zugegebenen Mengen dieser Kupplungsmittel betragen 0,1 bis 5 Gewichtsteile, und vorzugsweise 0,5 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyester- Prepolymers.
Die Zugabe von weniger als 0,1 Gewichtsteile verursacht eine unzureichende Kupplungsreaktion, während mit mehr als 5 Gewichtsteilen die Tendenz zur Gelierung auftritt.
Die Zugabe wird vorzugsweise durchgeführt, wenn sich der Polyester in einem gleichmäßig geschmolzenen Zustand mit einer leichten Rührbarkeit befindet. Obwohl es nicht unmöglich ist, die Kupplungsmittel zum Polyester-Prepolymer im festen Zustand zugegeben, und dann durch einen Extruder zu schmelzen und zu mischen, ist die Zugabe der Mittel in einer Vorrichtung zur Herstellung des Polyester oder die Zugabe zum Polyester-Prepolymer im geschmolzenen Zustand (z. B. in einem Kneter) in der Praxis zweckmäßiger.
Das erfindungsgemäße aliphatische Polyesterharz besitzt eine Schmelzviskosität von 2000 bis 100000 Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec 1 und einen MFR (Schmelzindex) (190ºC) von gleich oder weniger als 20 g/10 min. Die Schmelzviskosität beträgt vorzugweise 5000 bis 50000 Poise. Wenn sie kleiner als 2000 Poise ist, tritt an beiden Rändern während des T-Düsen-Formens eine beträchtliche Wellung auf, und beim Luftkühlen oder Wasserkühlen der Blasfolie werden die Blasen instabil, was die Ausbildung der Folie schwierig macht. Wenn sie 100000 Poise übersteigt, wird der Durchfluß des Harzes durch die Düse extrem schlecht, und die Mengen an Harz, die durch das Zentrum und den Rand der T-Düse kommen, sind stark verschieden (die Menge des Harzes am Rand ist geringer als die im Zentrum), wodurch es nicht möglich ist, eine gleichmäßige Dicke der Folie zur Herstellung einer qualitativ hochwertigen Folie zu erhalten. Außerdem wird beim Luftkühlen oder Wasserkühlen der Harzfluß durch die Düse schlecht und es treten Wärmeentwicklung und Schwankungen auf, was die Folienformung schwierig macht. Wenn MFR oberhalb von 20 g/10 min liegt, werden beim luftgekühlten oder wassergekühlten Blasformen die Blasen instabil und die Formbarkeit wird verringert.
Andere Merkmale der erfindungsgemäßen Folie sind, daß der aliphatische Polyester ein Molekulargewicht-Zahlenmittel von mindestens 20000, einen Schmelzpunkt von 70 bis 200ºC besitzt und 0,03 bis 3,0 Gew.-% Urethanbindungen enthält. Nur wenn das Molekulargewicht-Zahlenmittel mindestens 20000 beträgt, kann eine Folie mit der vorstehend erwähnten Festigkeit erhalten werden, d. h. eine Folie, die für verschiedene Anwendungen verwendet werden kann. Wenn das Molekulargewicht-Zahlenmittel unterhalb 20000 liegt, wird die Folie, was ihre Festigkeit anbelangt, zerbrechlich, wodurch sie als Folie mit einer praktisch brauchbaren Festigkeit nicht mehr gut verwendbar ist.
Die erfindungsgemäße Folie kann als planare Folie mit einer Foliendicke von ca. 10 um bis 150 um durch Extrudieren erhalten werden, wobei das aliphatische Polyesterharz in einem Extruder ausreichend geschmolzen und gemischt wird, und durch eine T-Düse (mit einem Austrittspalt von 1,2 mm) extrudiert, während die Temperatur des Harzes gleichmäßig gehalten wird, dann durch eine Abkühlwalze abgekühlt und mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von 40 bis 200 m/min aufgenommen.
Die luftgekühlte Blasfolie und die wassergekühlte Blasfolie können in schlauchförmiger Gestalt mit einer Filmdicke von ca. 10 bis 150 um mittels eines Extrudierverfahrens erhalten werden, bei dem das Harz in einem Extruder ausreichend geschmolzen und gemischt wird, und gleichmäßig durch eine Ringdüse extrudiert wird, während die Temperatur des Harzes gleichmäßig gehalten wird, dann mit einem Aufblasverhältnis von ca. 0,5 bis 6,0 (luftgekühltes Blasverfahren), oder 1,0 bis 4,0 (wassergekühltes Blasverfahren) nach einem normalen Blasverfahren aufgeblasen wird.
Von besonderer Bedeutung ist die Einstellung der Formtemperatur. Die Temperatur der Düse und des Zylinders des Extruders sollte 120 bis 240ºC, vorzugsweise 140 bis 190ºC, betragen. Wenn sie unterhalb von 120ºC liegt, wird die Viskosität zu hoch und es wird eine stabile Folienbildung verhindert. Wenn sie dagegen oberhalb von 240ºC liegt, wird das Harz abgebaut, wodurch oft eine Gelierung oder Ausbildung von Fremdkörpern auftritt, und es schwer wird, eine qualitativ hochwertige Folie herzustellen.
Die nach dem T-Düsen-Verfahren hergestellte erfindungsgemäße Folie zeigt eine hervorragende Gleichmäßigkeit der Dicke, wobei die Genauigkeit der Dicke innerhalb von ± 3% liegt. Die physikalischen Eigenschaften der Folie sind: die Reißfestigkeit (MD) beträgt mindestens 400 kg/cm², die Reißdehnung mindestens 200%, und der Elastizitätsmodul der Folie mindestens 600 kg/cm². Eine Reißfestigkeit von mindestens 150 kg/cm² ist ein bemerkenswertes Merkmal, da dies im allgemeinen auf eine hervorragende Festigkeit bei der Verwendung als Verpackungsfolie hinweist, und diese sogar zur Verpackung schwerer Gegenstände verwendet werden kann. Eine Folie mit einer Reißfestigkeit von unter 150 kg/cm² ist als planare Folie nicht zweckmäßig, da sie für eine Hochgeschwindigkeitsbehandlung während einer sekundaren Verarbeitung und dergleichen nicht fest genug ist. Ein anderes Merkmal der erfindungsgemäßen Folie ist ihre Reißdehnung von mindestens 200%, wodurch die Folie durch Vorsprünge oder verschiedene Stöße nicht zerrissen wird, was also eine gute Eigenschaft für ein Verpackungsmaterial ist.
Eine Reißdehnung von weniger als 200% ist nicht zweckmäßig, weil die Folie durch einen Stoß und dergleichen leicht zerreißen kann. Ein Merkmal des T-Düsen-Verfahrens ist es, eine Folie zu ergeben, die einen Young-Elastizitätsmodul von mindestens 600 kg/cm² besitzt. Die Folienbildungsgeschwindigkeit des T-Düsen-Verfahrens beträgt 100 bis 200 m/min. was mehrere Male rascher als die des Blasverfahrens ist, und wodurch der Young-Elastizitätsmodul stark erhöht wird. Die erfindungsgemäße Folie ist deshalb sehr gut geeignet für ein automatisiertes Hochgeschwindigkeits-Verpacken oder eine automatisierte Beutelherstellung. Folien mit einem Young-Elastizitätsmodul von weniger als 600 kg/cm² sind für eine sekundäre Verarbeitung unter hoher Geschwindigkeit nicht zweckmäßig.
Die physikalischen Eigenschaften der nach dem Luftkühl- Blasverfahren hergestellten Folie sind: die Reißfestigkeit (MD) beträgt mindestens 300 kg/cm², die Reißfestigkeit mindestens 200%, und der Elastizitätsmodul der Folie beträgt mindestens 2000 kg/cm². Die Reißfestigkeit von mindestens 300 kg/cm² ist ein bemerkenswertes Merkmal, da sie im allgemeinen auf eine hervorragende Festigkeit bei der Verwendung als Verpackungsfolie hinweist, weshalb sie sogar zur Verpackung schwerer Gegenstände verwendet werden kann. Eine Reißfestigkeit von weniger als 300 kg/cm² verringert den Wert der Folie aufgrund einer unzureichenden Festigkeit. Ein anderes Merkmal der erfindungsgemäßen Folie ist ihre Reißdehnung von mindestens 200%, wodurch die Folie durch Vorsprünge oder verschiedene Stöße nicht zerrissen wird, was eine gute Eigenschaft für ein Verpackungsmaterial ist. Eine Reißdehnung von weniger als 200% ist nicht zweckmäßig, da die. Folie durch einen Stoß oder dergleichen leicht zerreißen kann. Da sie einen Young-Elastizitätsmodul von mindestens 2000 kg/cm² aufweist, besitzt die erfindungsgemäße Folie eine gute Verarbeitbarkeit im Falle einer automatischen Verpackung oder bei einer sekundären Verarbeitung, wie z. B. einer Beutelherstellung; sie besitzt auch eine geeignete Steifheit zur manuellen Behandlung. Ein Wert von weniger als 2000 kg/cm² ist im Hinblick auf die sekundäre Verarbeitbarkeit, die Leichtigkeit der Handhabung usw. nicht zweckmäßig.
Die physikalischen Eigenschaften der durch das Wasserkühl- Blasverfahren hergestellten Folie sind: die Reißfestigkeit (MD) beträgt mindestens 150 kg/cm², die Reißdehnung mindestens 400% und der Elastizitätsmodul der Folie mindestens 1000 kg/cm². Die Reißfestigkeit von mindestens 150 kg/cm² ist ein bemerkenswertes Merkmal, da dies im allgemeinen auf eine hervorragende Festigkeit bei der Verwendung als Verpackungsfolie hinweist, wodurch sie sogar zum Verpacken schwerer Gegenstände verwendet werden kann. Eine Reißfestigkeit von weniger als 150 kg/cm² verringert aufgrund einer unzureichenden Festigkeit den Wert der Folie. Ein anderes Merkmal der erfindungsgemäßen Folie ist ihre Reißdehnung von mindestens 400%, wodurch sogar ein Produkt mit einer Reißfestigkeit von ca. 200 kg/cm² brauchbar sein kann, und die Folie durch Vorsprünge oder verschiedene Stöße nicht zerrissen wird, was eine gute Eigenschaft für ein Verpackungsmaterial ist. Eine Reißdehnung von weniger als 400 % bei einer Reißfestigkeit der Folie von ca. 200 kg/cm² ist nicht zweckmäßig, da die Folie durch einen Stoß oder dergleichen leicht zerrissen werden kann. Eine Folie mit einem Young-Elastizitätsmodul von 1000 bis 2500 kg/cm² zeigt eine hohe Flexibilität, und da sie auch eine hohe Transparenz aufweist, kann sie gut als weiches Material verwendet werden. Eine Folie mit einem Young-Elastizitätsmodul von mehr als 2500 kg ist für ein automatisiertes Verpacken nicht sehr zweckmäßig. Folien mit einem Young-Elastizitätsmodul von weniger als 1000 kg/cm² sind im Hinblick auf eine leichte Handhabung und dergleichen nicht zweckmäßig.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Polyesters gleichzeitig, wenn erforderlich, Schmiermittel, Wachse, Färbemittel und Füllstoffe verwendet werden können. Während der Herstellung der Folie aus dem erfindungsgemäßen Harz wurde insbesondere gefunden, daß zusätzlich zu üblichen Schmiermitteln ein Schmiermittel, wie z. B. VITON, zur Herstellung einer hochqualitativen Folie besonders wirksam ist, insbesondere zur Verbesserung der Oberflächenglätte.
Die nach dem T-Düsen-Verfahren erhaltene planare Folie zeigt nur geringe Irregularitäten in der Dicke und eine hervorragende Transparenz und Oberflächenglanz, und das erfindungsgemäße Harz hat Eigenschaften, die für die Verarbeitung sehr gut geeignet sind, und liefert mit hoher Produktivität (ein Hochgeschwindigkeitsformen von mehr als 100 m/min ist möglich) eine Folie mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften.
Da die Folie aus einem aliphatischen Polyesterharz ist, zeigt sie außerdem vorteilhafte Eigenschaften, wie die Ausbildung einer nur geringen Verbrennungswärme, biologische Abbaubarkeit und Heißverschweißbarkeit.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folie, hergestellt durch ein luftgekühltes Blasformen eines aliphatischen Polyesterharzes mit einem Schmelzpunkt von 70 bis 200ºC, einer Schmelzviskosität von 2000 bis 100000 Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec&supmin;¹, und einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von 20000 oder mehr.
Im allgemeinen war es unmöglich, aliphatische Polyesterharze nach dem Blasverfahren zu formen. Erfindungsgemäß ist es jedoch möglich, das Blasverfahren unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Polyesterharzes durchzuführen.
Bei der erfindungsgemäßen Folie kann die Orientierung in einer Richtung (TD-Richtung), die quer zur Folienaufnahmerichtung (MD-Richtung) ist, durch Veränderung des Aufblasverhältnisses gesteuert werden, und die Reißfestigkeit kann auch in der TD-Richtung stark verbessert werden, um die Folienfestigkeit zu erhöhen.
Weil das Blasformverfahren eine ringförmige Düse verwendet, kann eine Folie aus einem Polymer mit einer hohen Schmelzviskosität (hohes Molekulargewicht) gebildet werden und es kann eine Folie erhalten werden, die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Rißbildung durch eine Umgebungsbelastung (ESCR), eine hohe Schlagfestigkeit, und einen hohen Elastizitätsmodul, und dergleichen, aufweist. Die erhaltene Folie besitzt außerdem die Eigenschaft, daß sie heißverschweibar ist, und da sie schlauchförmig ist, kann sie leicht zu Beuteln verarbeitet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine durch wassergekühltes Blasformen des vorstehend genannten aliphatischen Polyesterharzes hergestellte Folie. Das wassergekühlte Blasformverfahren kann die Transparenz verbessern, weil die geschmolzene Folie zur Verfestigung (zur Folienbildung) direkt mit Wasser in Kontakt gebracht wird, wobei jedoch bei einem Harz mit einer hohen Kristallinität, wie z. B. Polyethylen, die geringste Differenz beim Abkühlen und Verfestigen, wenn das Harz mit Wasser in Kontakt gebracht wird, eine Ungleichmäßigkeit im Abkühlen der Folie verursacht, wodurch auf der resultierenden wassergekühlten Blasfolie Falten oder eine Oberflächenwelligkeit hinterlassen werden, weshalb das Verfahren nicht oft verwendet wurde.
Das erfindungsgemäß verwendete Polyesterharz konnte jedoch nach dem wassergekühlen Blasformverfahren auf sehr stabilisierte Weise geformt werden, wobei wir glauben, daß der Grund hierfür die langsame Kristallisationsgeschwindigkeit des Polyesterharzes ist, und es konnte eine sehr transparente Folie mit hoher Qualität (Trübe 8% oder weniger) erhalten werden. Die erhaltene Folie wies keinerlei Falten oder Oberflächenwelligkeit auf.
Um eine Folie mit einer hohen mechanischen Festigkeit und hohen Transparenz zu erhalten, wurden weitere Untersuchungen der Bedingungen durchgeführt, und gefunden, daß ein Harz mit hohem Molekulargewicht gut ausgewogen orientiert werden muß, und daß mit einem bei einer Formtemperatur von 120 bis 240ºC bei einem Aufblasverhältnis von 1,0 bis 4,0 durchgeführten wassergekühlten Blasformverfahren eine gewünschte hochtransparente Folie zu erhalten ist, womit die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung gelöst wurde.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele veranschaulicht, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.

Beispiel 1

Ein 700 l Reaktor wurde mit Stickstoff gespült, dann 183 kg 1,4-Butandiol und 224 kg Bernsteinsäureanhydrid zugegeben. Nach Erhöhung der Temperatur unter einem Stickstoffstrom wurde die Veresterung durch dehydratisierende Kondensation während 3,5 Stunden bei 192 bis 220ºC durchgeführt, und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 3,5 Stunden unter einem verringerten Druck von 20 bis 2 mmHg. Eine entnommene Probe besaß eine Säurezahl von 9,2 mg/g, ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 5160 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 10670. Dann wurden 34 g Tetraisopropoxytitan als Katalysator unter Normaldruck und unter Stickstoff zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, und eine Deglykolierungsreaktion bei Temperaturen von 215 bis 220ºC unter verminderten Drucken von 15 bis 0,2 mmHg während 5,5 Stunden durchgeführt. Eine entnommene Probe besaß ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 16800 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 43600. Die Ausbeute an resultierendem Polyester-Prepolymer (A1) betrug 339 kg, ausgenommen Kondensationswasser.
Zum Reaktor, der 339 kg des Polyester-Prepolymers (A1) enthielt, wurden 5,42 kg Hexamethylendiisocyanat zugegeben und die Kupplungsreaktion eine Stunde lang bei 180 bis 200ºC durchgeführt. Die Viskosität wurde rasch erhöht, es trat aber keine Gelierung auf. Dann wurden 1,70 kg Irganox 1010 (Ciba- Geigy) als Antioxidans und 1,70 kg Calciumstearat als Schmiermittel zugegeben, und die Mischung 30 Minuten lang weiter gerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde in Wasser extrudiert, und mit einer Schneidevorrichtung in Pellets geschnitten. Nach dem Trocknen im Vakuum bei 90ºC während 6 Stunden wurde der aliphatische Polyester (B1) in einer Ausbeute von 300 kg erhalten.
Der erhaltene Polyester (B1) lag in Form leicht bernsteinfarbener weißer wachsiger Kristalle vor, und besaß einen Schmelzpunkt von 110ºC, ein Molekulargewicht- Zahlenmittel (Mn) von 35500, eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 170000, einen MFR (190ºC) von 1,0 g/10 min. in einer 10%-igen ortho-Chlorphenol-Lösung eine Viskosität von 230 Poise und eine Schmelzviskosität von 1,5 · 104 Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec&supmin;¹. Die massegemittelte Molekülmasse wurde mittels eines Shodex GPC System-11 (Showa Denko, Gelpermeationschromatographie) unter Verwendung einer HFIPA- Lösung, die 5 mmol CF&sub3;COONa (eine Konzentration von 0,1 Gew.- %) als Medium bestimmt. Es wurde eine Eichkurve unter Verwendung einer PMMA-Standardprobe (Shodex Standard M-75, Showa Denko) aufgestellt.
Das Polyesterharz (B1) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 190ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 20ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite von 400 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 120 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftspaltes und der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftmessers zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe (ASTM D-523, gleiches gilt nachstehend) von 4%, eine Reißfestigkeit (JIS Z-1702, gleiches gilt auch nachstehend) von 800 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung (JIS Z-1702, gleiches gilt nachstehend) von 300%, und einen Young-Elastizitätsmodul (ASTM D-822, gleiches gilt nachstehend) von 5200 kg/cm², und besaß somit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten- Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1200 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 120ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 320 kg/cm² bzw. 160%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 2

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 170ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 20ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 40 um und einer Breite von 400 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 80 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftspaltes und der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftmessers zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 5%, eine Reißfestigkeit von 620 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 510%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 1500 kg/cm², und besaß somit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1200 q/15 mm Breite bei einer Temperatur von 120ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 3

Ein 700 l Reaktor wurde mit Stickstoff gespült, dann 177 kg 1,4-Butandiol, 198 kg Bernsteinsäureanhydrid und 25 kg Adipinsäure zugegeben. Nach Erhöhung der Temperatur unter Stickstoff wurde die Veresterung durch dehydratisierende Kondensation 3,5 Stunden bei 190 bis 210ºC durchgeführt, und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 3,5 Stunden unter einem verringerten Druck von 20 bis 2 mmHg. Eine entnommene Probe besaß eine Säurezahl von 9,6 mg/g, ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 6100 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 12200. Dann wurden 20 g Tetraisopropoxytitan als Katalysator unter Normaldruck und unter Stickstoff zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, und eine Deglykolierungsreaktion bei Temperaturen von 210 bis 220ºC unter verminderten Drucken von 15 bis 0,2 mml-Ig während 6,5 Stunden durchgeführt. Eine entnommene Probe besaß ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 17300 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 46400. Die Ausbeute des resultierenden Polyesters (A2) betrug 337 kg, ausgenommen Kondensationswasser.
Zum Reaktor, der 337 kg des Polyesters (A2) enthielt, wurden 4,66 kg Hexamethylendiisocyanat zugegeben und die Kupplungsreaktion eine Stunde bei 180 bis 200ºC durchgeführt. Die Viskosität wurde rasch erhöht, es trat aber keine Gelierung auf. Dann wurden 1,70 kg Irganox 1010 (Ciba- Geigy) als Antioxidans und 1,70 kg Calciumstearat als Schmiermittel zugegeben, und die Mischung 30 Minuten lang weitergerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde in Wasser extrudiert, und mit einer Schneidevorrichtung in Pellets geschnitten. Nach dem Trocknen im Vakuum bei 90ºC während 6 Stunden wurde der aliphatische Polyester (B2) in einer Ausbeute von 300 kg erhalten.
Der erhaltene Polyester (B2) lag in Form leicht bernsteinfarbener weißer wachsiger Kristalle vor, und besaß einen Schmelzpunkt von 103ºC, ein Molekulargewicht- Zahlenmittel (Mn) von 36000, eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 200900, einen MFR (190ºC) von 0,52 g/10 min. in einer 10%-igen ortho-Chlorphenol-Lösung eine Viskosität von 680 Poise, und eine Schmelzviskosität von 2,2 · 10&sup4; Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec 1.
Das Polyesterharz (B2) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 170ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 20ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite von 350 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 150 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftspaltes und der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftmessers zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 3,5%, eine Reißfestigkeit von 840 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 280%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 5100 kg/cm², und besaß somit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1500 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 3 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 340 kg/cm² bzw. 120%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 4

Das im Beispiel 3 verwendete Polyesterharz (B2) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 150ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 20ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 30 um und einer Breite von 350 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 90 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftspaltes und der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftmessers zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 5,0%, eine Reißfestigkeit von 660 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 370%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 5200 kg/cm², und besaß somit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1400 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 120ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 5

Ein 700 l Reaktor wurde mit Stickstoff gespült, dann 145 kg Ethylenglykol, 251 kg Bernsteinsäure und 4,1 kg Citronensäure zugegeben. Nach Erhöhung der Temperatur unter Stickstoffstrom wurde die Veresterung durch dehydratisierende Kondensation 3,5 Stunden bei 190 bis 210ºC durchgeführt, und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 5,5 Stunden unter einem verringerten Druck von 20 bis 2 mmHg. Eine entnommene Probe besaß einen Säurewert von 8,8 mg/g, ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 6800 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 13500. Dann wurden 20 g Tetraisopropoxytitan als Katalysator unter Normaldruck und unter Stickstoff zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, und eine Deglykolierungsreaktion bei Temperaturen von 210 bis 220ºC unter verminderten Drucken von 15 bis 0,2 mmHg während 4,5 Stunden durchgeführt. Eine entnommene Probe besaß ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 33400 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 137000. Die Ausbeute des resultierenden Polyesters (A3) betrug 323 kg, ausgenommen Kondensationswasser.
Zum Reaktor, der 323 kg des Polyesters (A3) enthielt, wurden 3,23 kg Hexamethylendiisocyanat zugegeben und die Kupplungsreaktion eine Stunde bei 180 bis 200ºC durchgeführt. Die Viskosität wurde rasch erhöht, es trat aber keine Gelierung auf. Dann wurden 1,62 kg Irganox 1010 (Ciba- Geigy) als Antioxidans und 1,62 kg Calciumstearat als Schmiermittel zugegeben, und die Mischung 30 Minuten lang weiter gerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde in Wasser extrudiert, und mit einer Schneidevorrichtung in Pellets geschnitten. Nach dem Trocknen im Vakuum bei 90ºC während 6 Stunden wurde der aliphatische Polyester (B3) in einer Ausbeute von 300 kg erhalten.
Der erhaltene Polyester (B3) lag in Form leicht bernsteinfarbener weißer wachsiger Kristalle vor, und besaß einen Schmelzpunkt von 96ºC, ein Molekulargewicht- Zahlenmittel (Mn) von 54000, eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 324000, einen MFR (190ºC) von 1,1 g/10 min. in einer 10%-igen ortho-Chlorphenol-Lösung eine Viskosität von 96 Poise, und eine Schmelzviskosität von 1,6 · 10&sup4; Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec&supmin;¹.
Das Polyesterharz (B3) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 2,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 200ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 5ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite von 400 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 120 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftspaltes und der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftmessers zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 2,8%, eine Reißfestigkeit von 820 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 300%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 5500 kg/cm², und besaß somit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1800 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 6

Ein 700 l Reaktor wurde mit Stickstoff gespült, dann 200 kg 1,4-Butandiol, 250 kg Bernsteinsäure und 2,8 kg Trimethylolpropan zugegeben. Nach Erhöhung der Temperatur unter Stickstoff wurde die Veresterung durch dehydratisierende Kondensation 4,5 Stunden bei 192 bis 220ºC durchgeführt, und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 5,5 Stunden unter einem verringerten Druck von 20 bis 2 mmHg. Eine entnommene Probe besaß eine Säurezahl von 10,4 mg/g, ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 4900 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 10000. Dann wurden 37 g Tetraisopropoxytitan als Katalysator unter Normaldruck und unter Stickstoff zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, und eine Deglykolierungsreaktion bei Temperaturen von 210 bis 220ºC unter verminderten Drucken von 15 bis 1,0 mmHg während 8 Stunden durchgeführt. Eine entnommene Probe besaß ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) von 16900 und eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 90300 (Mw/Mn = 5,4). Die Ausbeute des resultierenden Polyesters (A4) betrug 367 kg, ausgenommen 76 kg Kondensationswasser.
Zum Reaktor, der 367 kg des Polyesters (A4) enthielt, wurden 3,67 kg Hexamethylendiisocyanat zugegeben und die Kupplungsreaktion eine Stunde bei 160 bis 180ºC durchgeführt. Die Viskosität wurde rasch erhöht, es trat aber keine Gelierung auf. Dann wurden 367 g Irganox 1010 (Ciba- Geigy) als Antioxidans und 367 g Calciumstearat als Schmiermittel zugegeben, und die Mischung 30 Minuten lang weiter gerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde in Wasser extrudiert, und mit einer Schneidevorrichtung in Pellets geschnitten. Nach dem Trocknen im Vakuum bei 90ºC während 6 Stunden wurde der aliphatische Polyester (B4) in einer Ausbeute von 350 kg erhalten.
Der erhaltene Polyester (B4) lag in Form leicht bernsteinfarbener weißer wachsiger Kristalle vor, und besaß einen Schmelzpunkt von 110ºC, ein Molekulargewicht- Zahlenmittel (Mn) von 17900, eine massegemittelte Molekülmasse (Mw) von 161500 (Mw/Mn = 9,5), einen MFR (190ºC) von 0,21 g/10 min und eine Schmelzviskosität von 2,0 · 10&sup4; Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec 1. Das mittlere Molekulargewicht wurde auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen.
Das Polyesterharz (B4) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 200ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 5ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 50 um und einer Breite von 400 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 50 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftspaltes und der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftmessers zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 4, 5%, eine Reißfestigkeit von 900 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 550%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 1200 kg/cm², und besaß somit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 2500 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 320 kg/cm² bzw. 180%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 7

Eine Mischung aus 50% des im Beispiel 1 erhaltenen Polyesterharzes (B1) und 50% des im Beispiel 6 erhaltenen Polyesterharzes (B4) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 200ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 5ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite von 400 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 120 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftspaltes und der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftmessers zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 2%, eine Reißfestigkeit von 820 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 400%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 800 kg/cm², und besaß somit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1200 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 120ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die Folie wurde 2 Monate lang im Boden eingegraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 250 kg/cm² bzw. 150%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Vergleichsbeispiel 1

Polyesterharz (B1) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 250ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 20ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite von 200 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 120 m/min geformt, die geschmolzene Folie im Luftspalt war jedoch instabil und es war schwierig, eine Folie mit einer gleichmäßigen Dicke zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Polyesterharz (B1) wurde durch eine T-Düse mit einer Breite von 500 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm, L/D = 32, bei einer Harztemperatur von 118ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann bei einer Kühlwalzentemperatur von 20ºC abgekühlt, und in eine planare Folie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite von 200 mm bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 120 m/min geformt, wobei jedoch die Viskosität des geschmolzenen Harzes, das aus der Düse austrat, zu hoch war, wodurch dieses nicht gestreckt sondern zerschnitten wurde, und es konnte keine Folie ausgebildet werden.

Beispiel 8

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 170ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann von einem Luftring nach einem normalen Luftkühl- Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 30 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 200 mm (Aufblasverhältnis 2,55) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftrings und der Luftströmungsgeschwindigkeit vom Gebläse zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 12%, eine Reißfestigkeit von 650 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 350%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 3300 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 800 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 120ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 300 kg/cm² bzw. 190%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 9

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 200ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann von einem Luftring nach einem normalen Luftkühl- Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 200 mm (Aufblasverhältnis 2,55) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 30 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftrings und der Luftströmungsgeschwindigkeit vom Gebläse zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 9%, eine Reißfestigkeit von 720 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 320%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 4500 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 800 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 120ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 10

Das im Beispiel 3 verwendete Polyesterharz (B2) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 170ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann von einem Luftring nach einem normalen Luftkühl- Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 50 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von I60 mm (Aufblasverhältnis 2,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftrings und der Luftströmungsgeschwindigkeit vom Gebläse zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 10%, eine Reißfestigkeit von 730 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 400%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2800 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1100 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 3 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 280 kg/cm² bzw. 160%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 11

Das im Beispiel 3 verwendete Polyesterharz (B2) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 150ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann von einem Luftring nach einem normalen Luftkühl- Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 100 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 160 mm (Aufblasverhältnis 2,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 10 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftrings und der Luftströmungsgeschwindigkeit vom Gebläse zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 18%, eine Reißfestigkeit von 700 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 380%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2500 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1100 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 12

Das im Beispiel 5 verwendete Polyesterharz (B3) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 100 mm (Austrittspalt 2,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 55 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 170ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Luft von einem Luftring nach einem normalen Luftkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 30 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 470 mm (Aufblasverhältnis 3,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftrings und der Luftströmungsgeschwindigkeit vom Gebläse zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 15%, eine Reißfestigkeit von 800 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 450%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2500 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1500 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 13

Das im Beispiel 6 verwendete Polyesterharz (B4) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 100 mm (Austrittspalt 2,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 55 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 180ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Luft von einem Luftring nach einem normalen Luftkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 30 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 628 mm (Aufblasverhältnis 4,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftrings und der Luftströmungsgeschwindigkeit vom Gebläse zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 9%, eine Reißfestigkeit von 900 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 550%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2500 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 2000 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 300 kg/cm² bzw. 190%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 14

Eine Mischung aus 50% des im Beispiel 1 erhaltenen Polyesters (B1) und 50% des im Beispiel 6 erhaltenen Polyesters (B6) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 200ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Luft von einem Luftring nach einem normalen Luftkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 200 mm (Aufblasverhältnis 2,55) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen des Luftrings und der Luftströmungsgeschwindigkeit vom Gebläse zur Steuerung der Abkühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 8%, eine Reißfestigkeit von 800 kg/cm, was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 400%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 4000 kg/cm, und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1200 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 120ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/ cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 300 kg/cm bzw. 190%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Vergleichsbeispiel 3

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Spiraldüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 250ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Luft aus einem Luftring nach einem normalen Luftkühl-Blasverfahren abgekühlt und versucht, eine Folie auszubilden; die Blase wurde jedoch deformiert und eine häufige Gelierung verursachte Löcher, weshalb die Ausbildung einer Folie nicht erreicht werden konnte.

Vergleichsbeispiel 4

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Spiraldüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 118ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Luft aus einem Luftring nach einem normalen Luftkühl-Blasverfahren abgekühlt und versucht, eine Folie auszubilden; die Blase wurde jedoch deformiert und eine häufige Gelierung verursachte Löcher, weshalb die Ausbildung einer Folie nicht erreicht werden konnte.

Beispiel 15

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 190ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 30 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 200 mm (Aufblasverhältnis 2,55) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit des Wasserkühlrings und des Abstands zwischen der Düse und dem Wasserkühlring zur Steuerung der Kühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 4%, eine Reißfestigkeit von 400 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 600%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2000 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichend physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1200 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 220 kg/cm² bzw. 180%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 16

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 210ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach dem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 20 um, einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 200 mm (Aufblasverhältnis 2,55) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 30 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit des Wasserkühlrings und des Abstands zwischen der Düse und dem Wasserkühlring zur Steuerung der Kühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 3%, eine Reißfestigkeit von 480 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 520%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2800 kg/cm, und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1200 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/ cm².

Beispiel 17

Das im Beispiel 3 verwendete Polyesterharz (B2) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 170ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 50 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 160 mm (Aufblasverhältnis 2,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit des Wasserkühlrings und des Abstands zwischen der Düse und dem Wasserkühlring zur Steuerung der Kühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 4%, eine Reißfestigkeit von 610 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 620%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2200 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1400 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 3 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 320 kg/cm² bzw. 310%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 18

Das im Beispiel 3 verwendete Polyesterharz (B2) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 150ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 100 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 160 mm (Aufblasverhältnis 2,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 10 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit des Wasserkühlrings und des Abstands zwischen der Düse und dem Wasserkühlring zur Steuerung der Kühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 7,5%, eine Reißfestigkeit von 580 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 600%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2500 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1400 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 19

Das im Beispiel 5 verwendete Polyesterharz (B3) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 100 mm (Austrittspalt 2,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 55 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 180ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 30 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 470 mm (Aufblasverhältnis 3,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit des Wasserkühlrings und des Abstands zwischen der Düse und dem Wasserkühlring zur Steuerung der Kühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 3%, eine Reißfestigkeit von 670 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 620%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 1800 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1800 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².

Beispiel 20

Das im Beispiel 6 verwendete Polyesterharz (B4) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 100 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 55 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 190ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 30 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 470 mm (Aufblasverhältnis 3,0) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 20 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit des Wasserkühlrings und des Abstands zwischen der Düse und dem Wasserkühlring zur Steuerung der Kühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 2,5%, eine Reißfestigkeit von 800 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 550%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 1500 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 2000 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 200 kg/cm² bzw. 150%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Beispiel 21

Eine Mischung aus 50% des im Beispiel 1 erhaltenen Polyesters (B1) und 50% des im Beispiel 6 erhaltenen Polyesters (B4) wurden durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 200ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl- Blasverfahren abgekühlt und in eine Blasfolie mit einer Dicke von 20 um und einer Breite (im flachgelegten Zustand) von 200 mm (Aufblasverhältnis 2,55) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 30 m/min geformt. Eine stabilisierte Ausbildung der Folie wurde durch Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit des Wasserkühlrings und des Abstands zwischen der Düse und dem Wasserkühlring zur Steuerung der Kühlbedingungen erreicht.
Die erhaltene Folie zeigte eine Trübe von 2%, eine Reißfestigkeit von 700 kg/cm², was sehr fest ist, eine Reißdehnung von 400%, und einen Young-Elastizitätsmodul von 2000 kg/cm², und damit für eine Verpackungsfolie ausreichende physikalische Eigenschaften. Die Folie konnte mit einer Heißplatten-Verschweißeinrichtung heißverschweißt werden, und ergab eine Verschweißfestigkeit von 1200 g/15 mm Breite bei einer Temperatur von 115ºC, 1 Sekunde, und einem Druck von 1 kg/cm².
Die erfindungsgemäße Folie wurde 2 Monate lang im Boden vergraben und dann die Festigkeit gemessen. Die Reißfestigkeit und die Dehnung waren stark verringert, nämlich auf 220 kg/cm² bzw. 150%, was anzeigt, daß im Boden eine Zersetzung der Folie stattfand.

Vergleichsbeispiel 5

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 250ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und versucht, eine Folie auszubilden; die Blase wurde jedoch deformiert und eine häufige Gelierung verursachte Löcher, wodurch die Ausbildung einer Folie nicht erreicht werden konnte.

Vergleichsbeispiel 6

Das im Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde durch eine Ringdüse mit einem Durchmesser von 50 mm (Austrittspalt 1,2 mm) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, L/D = 28, bei einer Harztemperatur von 115ºC (Zylinder und Düse) extrudiert, dann durch Wasser aus einem Wasserkühlring (Wassertemperatur 10ºC) nach einem normalen Wasserkühl-Blasverfahren abgekühlt und versucht, eine Folie auszubilden die Blase wurde jedoch deformiert und eine häufige Gelierung verursachte Löcher, wodurch die Ausbildung einer Folie nicht erreicht werden konnte.

Claims

1. Verwendung einer planaren T-Düsen-Folie, umfassend einen aliphatischen Polyester, synthetisiert durch Umsetzen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen Diisocyanat mit 100 Gewichtsteilen eines aliphatischen Polyester-Prepolymers mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel Mn von 5000 oder mehr und einem Schmelzpunkt von mindestens 60ºC, wobei der aliphatische Polyester eine Schmelzviskosität von 2000 bis 100000 Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec 1 besitzt, und einen Schmelzpunkt von 70 bis 200ºC, und die planare T-Düsen-Folie eine Reißfestigkeit (MD) von 150 kg/cm² oder mehr, eine Reißdehnung von 200% oder mehr, und einen Young- Elastizitätsmodul von 600 kg/cm² oder mehr besitzt, als biologisch abbaubare heißverschweißbare Polyesterfolie.

2. Verwendung einer luftgekühlten Blasfolie, umfassend einen aliphatischen Polyester, synthetisiert durch Umsetzen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen Diisocyanat mit 100 Gewichtsteilen eines aliphatischen Polyester-Prepolymers mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel Mn von 5000 oder mehr und einem Schmelzpunkt von mindestens 60ºC, wobei der aliphatische Polyester eine Schmelzviskosität von 2000 bis 100000 Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec 1 besitzt, und einen Schmelzpunkt von 70 bis 200ºC, und die luftgekühlte Blasfolie eine Reißfestigkeit (MD) von 300 kg/cm² oder mehr, eine Reißdehnung von 200% oder mehr, und einen Young- Elastizitätsmodul von 2000 kg/cm² oder mehr besitzt, als biologisch abbaubare heißverschweißbare Polyesterfolie.

3. Verwendung einer wassergekühlten Blasfolie, umfassend einen aliphatischen Polyester, synthetisiert durch Umsetzen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen Diisocyanat mit 100 Gewichtsteilen eines aliphatischen Polyester-Prepolymers mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel Mn von 5000 oder mehr und einem Schmelzpunkt von mindestens 60ºC, wobei der aliphatische Polyester eine Schmelzviskosität von 2000 bis 100000 Poise bei einer Temperatur von 190ºC und einer Scherrate von 100 sec 1 besitzt, und einen Schmelzpunkt von 70 bis 200ºC, und die wassergekühlte Blasfolie eine Trübe von 8% oder weniger, eine Reißfestigkeit (MD) von 150 kg/cm² oder mehr, eine Reißdehnung von 400% oder mehr, und einen Young-Elastizitätsmodul von 1000 kg/cm² oder mehr besitzt, als biologisch abbaubare heißverschweißbare Polyesterfolie.

4. Verwendung einer Folie nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel des aliphatischen Polyesters 20000 oder mehr ist.

5. Verwendung einer Folie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der aliphatische Polyester 0,03 bis 3,0 Gew.-% Urethanbindungen enthält.

6. Verwendung einer Folie nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aliphatische Polyester-Prepolymer erhalten wird durch Umsetzen eines aliphatischen Glykols, einer aliphatischen Dicarbonsäure und, als dritte Komponente, mindestens einer polyfunktionellen Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus trifunktionellen oder tetrafunktionellen Polyolen, Hydroxycarbonsäuren und mehrwertigen Carbonsäuren oder Säureanhydriden davon, und das Polyester-Prepolymer eine verzweigte Kettenstruktur besitzt.

7. Verwendung einer Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Prepolymer eine Struktureinheit besitzt, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Decamethylenglykol, Neopentylglykol und 1,4-Cyclohexandimethanol als Glykoleinheit, und eine Struktureinheit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bernsteinsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Sebacinsäure, Dodecansäure, Bernsteinsäureanhydrid und Adipinsäureanhydrid als Dicarbonsäure-Einheit.

8. Verwendung einer Folie nach Anspruch 1, 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Prepolymer eine oder mehrere Verbindungen enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trimethylolpropan, Glycerin und Pentaerythrit als trifunktionelles oder tetrafunktionelles Polyol der dritten Komponente.

9. Verwendung einer Folie nach Anspruch 1, 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Prepolymer eine oder mehrere Verbindungen enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Äpfelsäure, Citronensäure und Weinsäure als trifunktionelle oder tetrafunktionelle Hydroxycarbonsäure der dritten Komponente.

10. Verwendung einer Folie nach Anspruch 1, 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Prepolymer eine oder mehrere Verbindungen enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trimesinsäure, Propantricarbonsäure, Trimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäureanhydrid, Benzophenontetracarbonsäureanhydrid und Cyclopentantetracarbonsäureanhydrid als trifunktionelle oder tetrafunktionelle mehrwertige Carbonsäure der dritten Komponente.