DE68918009T2 - Seideähnliche Filme. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine seidenähnliche Polyethylenkunststoffolie, die die Eigenschaften Trübheit, Biegsamkeit und Glanz losigkeit besitzt. Diese Kunststoffolie weist einen weiten Bereich von Anwendungen auf, zum Beispiel als Verpackung für Hygieneartikel, für Wegwerfregenkleidung und für medizinische Folien.
• Ethylenkunststoffe, wie Polyethylen und Ethylen/Vinylacetat-Copolymere können leicht mit verschiedenen Verfahren gebildet werden. Insbesondere auf dem Fachgebiet der Verpakkungsfolien wurden sie wegen ihrer chemischen Beständigkeit, Transparenz und Hitzeverschweißbarkeit in großen Mengen verwendet.
• Vor kurzem wurde die Verwendung von Verpackungsfolien diversifiziert, woraus sich ein wachsender Bedarf an einer Folie mit bestimmten Eigenschaften ergibt, die gegensätzlich zu den inhärenten Eigenschaften von Polyethylen sind, nämlich Oberflächenglätte, Reflexionsglanz, gute Transparenz und relativ hohe Steifheit, und Polyethylenfolien mit solchen Eigenschaften wurden in weitem Umfang verwendet. Auf dem Gebiet bestimmter Verpackungsfolien, wie Verpackungsfolien für Hygieneartikel, und auch auf dem Gebiet bestimmter Artikel, wie Wegwerfregenkleidung und medizinische Folien, bestand ein Bedarf an einer Folie mit Eigenschaften, die entgegengesetzt zu denen einer üblichen Polyethylenfolie sind, nämlich einer Folie ohne Reflexionsglanz, die trüb ist, und sich weich und glatt anfühlt und wenig Geräusch erzeugt, wenn sie zerknüllt wird.
• Es wurde als schwierig angegeben, eine Folie mit den vorstehenden bestimmten Eigenschaften unter Verwendung üblicher Verarbeitungsverfahren oder ausgehend von einem Polyethylenharz herzustellen. Es ist eine seidenähnliche Polyethylenkunststoffolie, umfassend ein Gemisch aus einem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und Polyethylen bekannt, wie zum Beispiel in JP-A-61-106645 offenbart. (Der hier verwendete Begriff "JP-A" bedeutet "ungeprüfte japanische Patentanmeldung".) Jedoch besitzt die in dieser veröffentlichten Anmeldung offenbarte Folie das Problem, daß, wenn eine beim Verfahren verwendete Folienverarbeitungsmaschine einmal angehalten und dann wieder gestartet wird, das sich ergebende Reinigungsverfahren lange Zeit in Anspruch nimmt, sodaß viel Harz verworfen werden muß, bis gut extrudierte Produkte erhalten werden. Weiter ist es im wesentlichen unmöglich, das Gemisch zu verarbeiten, da das Ethylen/Vinylacetat-Copolymer bei einer Verarbeitungstemperatur von 240ºC oder mehr thermisch zersetzt wird.
• Es sind aus einem Gemisch, umfassend Polyethylen und ein Copolymer aus Ethylen und einen Vinylester (z.B. Vinylacetat), oder aus einem Gemisch, umfassend Polyethylen und ein Copolymer aus Ethylen und einen Ester einer ungesättigten Carbonsäure (z.B. Methylacrylat, Ethylacrylat), gebildete Produkte bekannt, wie zum Beispiel in JP-A-50-10838 und JP-B-40-24913 offenbart (der hier verwendete Begriff "JP-B" bedeutet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung"). Die Aufgaben der Erfindungen, die Gegenstände dieser Veröffentlichungen sind die Verbesserung der Spannungsrißfestigkeit und Hochschlagfestigkeitseigenschaften der gebildeten Produkte und so sind die Aufgaben verschieden zu denen der vorliegenden Erfindung.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist, wirtschaftlich eine Folie bereitzustellen, die gute Verarbeitbarkeit aufweist, trüb ist, sich weich und glatt anfühlt, keinen Reflexionsglanz aufweist und die wenig Geräusch entwickelt, wenn sie zerknüllt wird.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine seidenähnliche Polyethylenkunststoffolie bereitgestellt, spritzgeformt aus einem Gemisch aus einem Ethylencopolymer und Polyethylen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gemisch (A) ein Copolymer aüs Ethylen und einem Methacrylat der Formel,
• in der R ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, mit einem Methacrylatgehalt von 10 bis 40 Gew.-% und einer Schmelzfließgeschwindigkeit (MFR) von 0.5 bis 40 g/10 Min. und (B) Polyethylen mit einer MFR von 0.02 bis 5,0 g/10 Min. und einer Dichte von 0.850 bis 0.945 g/cm³ umfaßt, wobei das Gemisch einen Methacrylatgehalt von 7 bis 25 Gew.-% und ein MFR-Verhältnis des Bestandteils (A) zu Bestandteil (B) von 0.1 bis.120 aufweist.
• Die Schmelzfließgeschwindigkeit ("MFR") in dieser Beschreibung weist Zeichen für Einheiten auf (g/10 Minuten), gemessen nach JIS K7210, bei einer Testtemperatur von 190ºC unter einer Testlast von 2.16 kgf.
• Typische Beispiele des Methacrylats schließen Methylmethacrylat (das bevorzugt ist), Ethylmethacrylat und Butylmethacrylat ein.
• Das Gemisch eines bestimmten Ethylen/Methacrylat-Copolymers und bestimmten Polyethylens, das bei der Erfindung verwendet wird, wird durch Mischen des Copolymers (A) und Polyethylens (B) hergestellt, sodaß der Methacrylatgehalt im Gemisch 7 bis 25 Gew.-% beträgt und das MFR-Verhältnis von Bestandteil (A) zu Bestandteil (B) von 0.1 bis 120 ist.
• Die erfindungsgemäßen seidenähnlichen Polyethylenkunststoffolie kann wirtschaftlich durch Extrudieren des entstandenen Gemisches erhalten werden.
• Das als Bestandteil (A) verwendete Ethylen/Methacrylat- Copolymer schließt ein Ethylen/Methylmethacrylat-Copolymer, ein Ethylen/Ethylmethacrylat-Copolymer und ein Ethylen/Butylmethacrylat-Copolymer ein. Diese Copolymere können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Bei diesen Copolymeren beträgt der Methacrylatgehalt 10 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-%, und die MFR von 0.5 bis 40 g/10 Min., vorzugsweise 1 bis 20 g/10 Min. Wenn der Methacrylatgehalt des Copolymers weniger als 10 Gew.-% beträgt, kann keine seidenähnliche Folie erhalten werden, während, wenn der Methacrylatgehalt mehr als 40 Gew.-% beträgt, eine große Anzahl an Fischaugen oder Nadellöchern während der Bildung der Folie auftritt, wobei die Blockierungsneigung erhöht wird. Ist die MFR des Copolymers geringer als 0.5 g/10 Min., wird keine seidenähnliche Folie erhalten, während, wenn die MFR größer als 40 g/10 Min. ist, eine große Anzahl an Fischaugen oder Nadellöchern während der Bildung der Folie auftritt, wobei die Blockierungsneigung erhöht wird.
• Das Ethylen/Methacrylat-Copolymer kann durch Copolymerisation von Ethylen und einem Methacrylat in Gegenwart eines Radikalinitiators, wie ein organisches Peroxid oder Sauerstoff, hergestellt werden. Im allgemeinen wird die Copolymerisationsreaktion bei einer Temperatur von 130 bis 300ºC unter einem Druck von 500 bis 3000 kg/cm² durchgeführt.
• Das als Bestandteil (B) der Erfindung verwendete Polyethylen schließt die zum Beispiel mit folgenden Verfahren hergestellten ein.
• (1) Wie im Fall des Ethylen/Methacrylat-Copolymers wird Ethylen unter Verwendung eines Radikalinitiators polymerisiert. Im allgemeinen wird die Polymerisationsreaktion bei einer Temperatur von 130 bis 300ºC unter einem Druck von 500 bis 3000 kg/cm² durchgeführt, wobei ein sogenanntes Polyethylen niedriger Dichte aus einem Hochdruckradikalpolymerisationsverfahren gebildet wird.
• (2) Ethylen und ein alpha-Olefin mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen werden unter Verwendung eines Übergangsmetallkatalysators polymerisiert. Im allgemeinen wird die Polymerisationsreaktion in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels bei einer Temperatur von 30 bis 300ºC unter einem Druck von Atmosphärendruck bis 3000 kg/cm² und in gas-festen Phasen, flüssig-festen Phasen oder einer homogenen flüssigen Phase durchgeführt, wobei ein sogenanntes lineares Polyethylen niedriger Dichte aus einem ionischen Polymerisationsverfahren gebildet wird. Die so erhaltenen Polyethylene können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
• Das Polyethylen als Bestandteil (B) ist ein Polyethylen mit einer MFR von 0.02 bis 5.0 g/10 Min., vorzugsweise 0.1 bis 3.0 g/10 Min., und einer Dichte (gemessen gemäß JIS K7112) von 0.850 bis 0.945 g/cm³, vorzugsweise 0.916 bis 0.945 g/cm³, stärker bevorzugt 0.918 bis 0.930 g/cm³. Liegt die MFR außerhalb des vorstehenden Bereichs, wird eine seidenähnliche Folie nicht erhalten. Weiter wird, wenn die Dichte größer als der vorstehende Bereich ist, auch keine seidenähnliche Folie erhalten. Im Gegensatz dazu steigt, wenn die Dichte kleiner als der Bereich ist, die Blockierungsneigung der entstandenen Folie.
• Der Bestandteil (A) und der Bestandteil (B) werden so gemischt, daß der Methacrylatgehalt von 7 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 20 Gew.-% und das MFR-Verhältnis des Bestandteils (A) zum Bestandteil (B) von 0.1 bis 120, vorzugsweise 1 bis 80, stärker bevorzugt 3 bis 50, beträgt. Wenn der Methacrylatgehalt des Gemisches kleiner als der vorstehende Bereich ist, wird keine seidenähnliche Folie erhalten, während, wenn der Gehalt größer als der Bereich ist, eine große Anzahl von Fischaugen oder Nadellöchern während der Bildung der Folie auftritt, wobei die Blockierungsneigung steigt.
• Es wird auch, wenn das MFR-Verhältnis kleiner als der vorstehende Bereich ist, keine seidenähnliche Folie erhalten, während, wenn das Verhältnis größer als der Bereich ist, eine große Anzahl von Fischaugen oder Nadellöchern während der Bildung der Folie auftritt, wobei die Blockierungsneigung steigt.
• Gleichförmiges Mischen wird verwendet, um das erfindungsgemäße Gemisch herzustellen. Beispiele des Mischverfahrens schließen bekannte Verfahren, wie ein Trockenmischverfahren unter Verwendung einer Mischmaschine (z.B. eines Henschel-Mischers oder eines Trommelmischers), ein Verfahren, umfassend die Schritte Mischen, Schmelzen und Granulieren unter Verwendung eines Einzelschneckenextruders oder eines Mehrschneckenextruders, und ein Verfahren, umfassend die Schritte Schmelzen, Mischen und Granulieren unter Verwendung eines Banbury-Mischers, einer Knetmaschine oder einer Walzenmühle, ein.
• Falls gewünscht können verschiedene Zusätze, zum Beispiel ein Antioxidationsmittel, ein Gleitmittel, ein Antistatikmittel, ein Antiblockierungsmittel und ein Farbstoff zum erfindungsgemäßen Gemisch gegeben werden.
• Das so hergestellte Gemisch wird üblicherweise zu einer Folie mit von 0.02 bis 0.25 mm Stärke unter Verwendung bekannter Maschinen, wie Blasfolienextrusionsmaschinen oder mit einem T-Düsenblatt ausgestatteter Extrusionsmaschinen, extrudiert. Das erfindungsgemäße Gemisch kann entweder zu einer einzelnen Folie oder zu einer laminierten Folie unter Verwendung einer anderen thermoplastischen Harzzusammensetzung verarbeitet werden. Wenn eine laminierte Folie gebildet wird, wird das Laminieren vorzugsweise so durchgeführt, daß die erfindungsgemäße Folie entweder an beiden Außenseiten der laminierten Folie oder an einer Außenseite davon liegt.
• Die vorliegende Erfindung wird in bezug auf die folgenden Beispiele im einzelnen beschrieben.
Beispiel 1
• 30 Gew.-% Polyethylen niedriger Dichte aus einem Hochdruckradikalpolymerisationsverfahren (Dichte: 0.922 g/cm³, MFR: 0.3 g/10 Min.) und 70 Gew.-% eines Ethylen/Methylmethacrylat-Copolymers (Methylmethacrylatgehalt: 25 Gew.-%, MFR: 7.0 g/10 Min.) wurden schmelzextrudiert, wobei mit einem Einzelschneckenextruder mit einem Durchmesser von 65 mm bei einer Temperatur von 180ºC und Rotationsgeschwindigkeit von 30 Upm granulierte Pellets erhalten wurden. Das entstandene Gemisch wies eine MFR von 3.7 g/10 Min. und einen Methylmethacrylatgehalt von 18 Gew.-% auf. Weiter wurde das Gemisch unter Verwendung einer Blasfolienextrusionsmaschine mit einem Durchmesser von 50 mm bei einer Harztemperatur von 140ºC und einem Vergrößerungsverhältnis von 1.8 extrudiert.
• Als Ergebnis wurde eine geblasene Folie mit 0.03 mm Stärke erhalten.
Beispiel 2
• Eine geblasene Folie wurde genauso wie im Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Polyethylen niedriger Dichte aus einem Hochdruckradikalpolymerisationsverfahren, das bei Beispiel 1 verwendet wurde, durch ein Polyethylen niedriger Dichte aus einem ionischen Polymerisationsverfahren (Dichte: 0.919 g/cm³, MFR: 0.8 g/10 Min.) ersetzt wurde. In diesem Fall wies das Gemisch eine MFR von 4.2 g/10 Min. und einen Methylmethacrylatgehalt von 18 Gew.-% auf.
Vergleichsbeispiel 1
• Eine geblasene Folie wurde genauso wie im Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Ethylen/Methylmethacrylat-Copolymer von Beispiel 1 durch ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (Vinylacetatgehalt: 28 Gew.-%, MFR: 7.0 g/10 Min.) ersetzt wurde. In diesem Fall wies das Gemisch eine MFR von 3.7 g/10 Min. und einen Vinylacetatgehalt von 20 Gew.-% auf.
Vergleichsbeispiel 2
• Eine geblasene Folie wurde genauso wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß nur ein Polyethylen niedriger Dichte aus einem Hochdruckradikalpolymerisationsverfahren (Dichte: 0.922 g/cm³, MFR: 3.5 g/10 Min.) verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 3
• Eine geblasene Folie wurde genauso wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß nur ein Ethylen/Methylmethacrylat-Copolymer (Methylmethacrylatgehalt: 25 Gew.-%, MFR: 7.0 g/10 Min.) verwendet wurde.
• Von den in den vorstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Folien wurden die physikalischen Eigenschaften gemessen.
• Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
• Die Bestimmung wurde gemäß folgenden Standards und Verfahren durchgeführt.
• Reflexionsgrad: Gemäß JIS Z8741 gemessen.
• Trübung: Gemäß ASTM D1003 gemessen.
• Blockierungsfestigkeit: Gemäß ASTM D3354 gemessen.
• Young-Modul: Gemäß ASTM D638 gemessen.
• Reinigungszeit: Unter der Annahme, daß ein Extruder, aus dem eine gute Folie extrudiert wird, das Arbeiten einstellt und nach einer bestimmten Zeit (d.h. einer Stunde) der Extruder wieder zu Arbeiten beginnt, bedeutet die Reinigungszeit den Zeitraum zwischen der Zeit, zu der der Extruder wieder zu arbeiten beginnt, und der Zeit zu der die thermisch oxidierten Vernetzungssubstanzen vollständig entfernt sind, um wieder eine gute Folie zu erhalten.
• Wie vorstehend erwähnt, werden gemäß der Erfindung wirtschaftlich seidenähnliche Polyethylenkunststoffolien ohne Reflexionsglanz hergestellt, die Lichtundurchlässigkeit zeigen, sich weich und glatt anfühlen und die wenig Geräusch erzeugen, wenn sie zerknüllt werden. Daher wird, wenn Hygieneartikel etc. in der Kunststoffolie verpackt werden, ihr Wert erhöht. Weiter finden die Kunststoffolien bevorzugte Anwendung als Wegwerfregenkleidung und medizinische Folien. Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften Beispiel Vergleichsbeispiel Reflexionsgrad (%) Trübung (%) Blockierungsfestigkeit (g/100 cm²) Young-Modul (kg/cm²) in Längsrichtung in Querrichtung Geräusch der Folie, wenn sie zerknüllt wird. Griff Reinigungszeit (Min.) kein weich Geräusch hart etwas

Claims (8)

1. Seidenähnliche Polyethylenkunststoffolie, spritzgeformt aus einem Gemisch aus einem Ethylencopolymer und Polyethylen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch (A) ein Copolymer aus Ethylen und einem Methacrylat der Formel,

in der R ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, mit einem Methacrylatgehalt von 10 bis 40 Gew.-% und einer Schmelzfließgeschwindigkeit (MFR) von 0,5 bis 40 g/10 Min. und (B) Polyethylen mit einer MFR von 0,02 20 bis 5,0 g/10 Min. und einer Dichte von ,0,850 bis 0,945 g/cm³ umfaßt, wobei das Gemisch einen Methacrylatgehalt von 7 bis 25 Gew.-% und ein MFR-Verhältnis des Bestandteils (A) zu Bestandteil (B) von 0,1 bis 120 aufweist.

2. Folie nach Anspruch 1, wobei das Methacrylat im Copolymer (A) Methylmethacrylat ist.

3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Polyethylen (B) eine Dichte von 0,916 bis 0,945 g/cm³ aufweist.

4. Folie nach Anspruch 3, wobei das Polyethylen (B) eine Dichte von 0,918 bis 0,930 g/cm³ aufweist.

5. Folie nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Polyethylen (B) ein Polyethylen niedriger Dichte, hergestellt durch Radikalpolymerisation unter hohem Druck, ist.

6. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Polyethylen (B) ein lineares Polyethylen niedriger Dichte, hergestellt durch ionische Polymerisation, ist.

7. Medizinische Folie, gebildet aus einer Folie nach einem der vorstehenden Ansprüche.

8. Wegwerfregenkleidung, gebildet aus einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6.