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DE2726189A1 - Flammwidrig ausgeruestete, biaxial orientierte polyesterfolie - Google Patents

Flammwidrig ausgeruestete, biaxial orientierte polyesterfolie

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Publication number
DE2726189A1
DE2726189A1 DE19772726189 DE2726189A DE2726189A1 DE 2726189 A1 DE2726189 A1 DE 2726189A1 DE 19772726189 DE19772726189 DE 19772726189 DE 2726189 A DE2726189 A DE 2726189A DE 2726189 A1 DE2726189 A1 DE 2726189A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hoechst
film
longitudinal
film according
foil according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19772726189
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English (en)
Inventor
Ulrich Dipl Chem Dr Bollert
Klaus Dipl Chem Dr Hoheisel
Siegfried Dipl Chem Dr Janocha
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Priority to JP6590178A priority patent/JPS54126278A/ja
Priority to EP78100087A priority patent/EP0000047A1/de
Priority to US05/913,339 priority patent/US4169935A/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/42—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes polyesters; polyethers; polyacetals
    • H01B3/421—Polyesters
    • H01B3/422—Linear saturated polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
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Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG χ 2555
Wiesbaden-Biebrich
Flammwidrig ausgerüstete, biaxial orientierte PoIyesterföl i e
809851 /021
II O E C II S T Δ K T I E N C, E S E I, 1, .<; Γ II Λ Γ T KALLE Nieder lü:;r.un(j der Hoechst; AG
K 2555
Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammwidrig ausgerüstete, biaxial orientierte Polyesterfolie.
In der Technik werden biaxial orientierte Folien aus 5 linearen Polyestern, insbesondere aus Polyäthylen-
terephthalat, in starkem Maße eingesetzt. Hierzu zählen u.a. besonders die Einsatzgebiete auf dem Elektrosektor, z.B. zur Herstellung von Transformatoren, Drahtisolationen, als Flachbandleiter, Kabel-und Nutisolationen oder zur Herstellung von Kondensatoren.
Im Zuge der erhöhten Sicherheit, z.B. im Rundfunk- und Fernsehbau oder bei schnei 1 aufenden Motoren, ist es wünschenswert, solche Polyesterfolien in höhere Wärmeklassen zu bringen und ihre Flammwidrigkeit zu erhöhen.
Aus der DT-OS 23 46 787 sind schwerentflammbare lineare Polyester aus Di carbonsäure- und Di öl komponenten sowie P-haltigen Kettengliedern bekannt, deren kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß die P-haltigen Kettenglieder Struktureinheiten der Formel
25 -Q-P-R-C-
sind, welche ca. 3 bis 20 Molprozent der Säurekomponente des Polyesters ausmachen, wobei in der Formel
809851/02U
π ο ι: c ιι s τ λ κ τ ι π: π ο κ s γ: γ, ι, s c ι ι λ f τ KALLE Miedet: lanr.unq der Hoechst: Λ Γ,
K 2555
R einen gesättigten, offenkettigen oder cyclischen Alkylen-, einen Arylen- oder einen Aralkylrest und
R. eine Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Atomen, eine Aryl- oder Aralylgruppe
bedeutet.
Die Anmeldung gibt zwar einen Hinweis darauf, aus diesen Polyestern Formkörper, insbesondere in Form von Fasern, herzustellen, jedoch ist hierin keinerlei Anregung zu finden, biaxial orientierte Folien für den vorzugsweisen Einsatz auf dem Elektrosektor zu schaffen.
Es stellte sich somit die Aufgabe, eine flammwidrige, biaxial orientierte Polyesterfolie mit flammwidriger Ausrüstung zu schaffen, wobei die speziellen physikalischen Eigenschaften, insbesondere die elektrischen Eigenschaften, gegenüber denen aus reinen Polyesterfolien
20 nicht verschlechtert sind.
Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch eine Folie aus einem linearen Polyester aus Di carbonsäure- und Di öl komponenten sowie P-haltigen Kettengliedern, wobei die P-haltigen Kettenglieder Struktureinheiten der Formel
R1 0
809851 /02U
Ö Γ/ ■·■> ^
π ο ι; C π S τ λ κ 1J1 r ΐ·: ν ο ι· :; ι·: ι, ι, r, c n /·. ΚΛΙ,Ι.ΐ: N leder lasr-.uiu; der !!noch:; I Λ<',
K 2555 - S
sind, welche ca. 3 bis 20 Molprozent der Säurekoniponen te des Polyesters ausmachen, wobei in der Formel
R einen gesättigten, offenkettigen oder cyclischen Alkylen-, einen Arylen- oder einen Aralkylrest und
R1 eine Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Atomen, eine Aryl- oder Aralkylgruppe
IO bedeutet, deren kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß sie biaxial orientiert ist.
Wenn auch grundsätzlich alle in der DT-OS genannten Polyester für die vorliegende Erfindung eingesetzt werden 15 können, so sind doch Polyester bevorzugt, die P-haltige Kettenglieder mit Struktureinheiten der Formel
- 0 - P - CH2 - CH2 - C
CH3
aufweisen, wobei der Anteil insbesondere 3 bis 10 Molprozent Säurekomponente des Polyesters ausmacht. Bevorzugt aus der Reihe der Polyester sind solche aus Polyäthylen- oder Polybutylenterephthalat.
Um wenig schrumpfende Folien zu erhalten, werden die Folien nach der Erfindung bevorzugt thermofiχiert.
809851 /02U
2726-^3
I! O Ii C II S T AKTIE N G E S E L I, S C II Λ F T KALLE Niederla.ssung der Hoechst AG
K 2555 - S -
Da für viele Anwendungszwecke die Folie einen guten Schlupf besitzen sollen, können die an sich bekannten Schiupfmittel eingesetzt werden, wobei SiO? bevorzugt ist In der Praxis hat sich ein SiO2 besonders bewährt, das durch thermische Zersetzung von Si 1ieiumhalogeniden hergestellt wurde.
Die erfindungsgemäßen Folien sind in Längs- und Querrichtung um das 2,5- bis 4,5-fache gestreckt, wobei eine Steckung im Bereich um das 3,5-fache bevorzugt ist. Für die Streckung können alle gängigen Verfahren der Flach- und Schlauchstreckung für Polyester Anwendung finden, wobei auch eine Mehrfachstreckung in wenigstens einer der Richtungen oder eine Simultanstreckung ein-
15 geschlossen sind.
Damit die Folie hoher mechanischer Beanspruchung standhält, weist sie in bevorzugter Ausführung eine Reiß-
festigkeit von > 200 N/mm auf.
Die Reißdehnung sollte > 100% in Längs- und Querrichtung
2o sein.
Für viele Anwendungszwecke werden Folien benötigt, die einen geringen Schrumpf bei hohen Temperaturen aufweisen. Bevorzugt sind im Rahmen der Erfindung Folien, deren Schrumpf < 5% bei 1500C (gemessen in Luft, 15 min) ist.
25 Für den Einsatz als Elektroisolierfolien, z.B. zur
Herstellung von Kondensatoren haben solche Folien den Vorzug, deren Dielektrizitätskonstante (gemessen bei 1500C; 1 kHz) > 3 und deren spezifischer Durchgangs-
1 R
widerstand < 10 JL χ cm (gemessen bei 200C) beträgt.
Die erfindungsgemäßen Folien sind grundsätzlich für alle
809861 /02U
II O E C II S T Λ K T I E N G E S E L I, S C II Λ F T KALLE Niederlassung der Hoechst. AG
K 2555 - 7*
Anwendungsgebiete verwendbar, in denen Polyesterfolien eingesetzt werden, die wünschenswerterweise hoch flammwidrig sein sollen.
Hauptsächliches Anwendungsgebiet ist jedoch der Einsatz als Isolationsfolie, wobei der Elektrosektor und der Motorensektor eine besondere Stellung einnehmen.
Die Folienstärken z.B. für die Kondensatorherstellung liegen üblicherweise im Bereich von 2 bis 15Mm, während sie z.B. für die Nutisolation von Elektromotoren üblicher weise im Bereich von 50 bis 350 \im liegen, wobei diese Bereichsangaben jedoch keine Einschränkung bedeuten sollen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei eine Einschränkung auf die Ausführungsformen nicht bestehen soll.
Bei spi el 1
Polyäthylenterephthalat, dessen Säurekomponente durch 4,3 Molprozent P-haltiger Kettenglieder mit der Formel
im folgenden
. ο - P - CH9 - CH9 - C - *ls '.'Phosphol
2 2 j. bezeichnet
CH3 0
ersetzt waren und dessen SV-Wert 905 betrug, wurde mit 0,1 Gewichtsprozent SiO2 als Schlupfmittel versetzt.
809851 /02U
2726183
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
K 2555
Das Produkt wurde bei 275°C aus einer Breitschlitzdüse extrudiert und auf einer Kühlwalze mit einer Temperatur von 28°C abgekühlt. Die abgekühlte Vorfolie wurde bei 85°C um das 3,3-fache längsgestreckt und anschließend bei 900C um das 3,5-fache quergestreckt. Die biaxial gestreckte Folie wurde bei 2000C thermofixiert, wobei eine Divergenz von 10% eingehalten wurde.
Die 75 pm starke Folie wurde als flammwidrige Nutisolation in Elektromotoren eingesetzt.
10
Beispiel 2
Es wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gearbeitet, nur mit dem Unterschied, daß der "Phospholan"-Gehalt 7,1 Molprozent betrug.
15
Beispiel 3
Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, nur mit dem Unterschied, daß die Endfolie 6 pm stark war. Diese Folie wurde als Kondensatorfolie eingesetzt und zwar nachdem sie mit Aluminium bedampft war.
Bei spi el 4
Es wurde analog Beispiel 3 gearbeitet, nur mit dem Unterschied, daß die Endfolie 12 pm stark war. 25 Diese Folie wurde zur Kabelisolation eingesetzt.
Beispiel 5
Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Polyäthy1enterephthalat eingesetzt wurde, das kein "Phospholan" enthielt. Diese Folien
809851 /02U
HOECHST Λ.K TIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
K 2555
entsprachen den Folien nach dem Stand der Technik.
In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaftswerte der Folien mit und ohne "Phospholan"-Gehalt aufgeführt. 5
809851 /02H
to
"Phospholan"-Gehalt (Molprozent)
Entf1ammbarkeit
Abtropfen
Verlöschen nach Brand
Reißfestigkeit (N/mm ) längs
Reißdehnung (%)
quer
1 ängs quer
Schrumpf bei 1500C (%) längs
quer
Dielektrizitätskonstante (15O0C, 1 kHz)
Spezifischer Durchgangswiderstand ( JTi χ cm) bei 20°C
NJ
O		 7 TABELLE 1—' S 4, 3 ,8 tens
ec
ke ,1 chwer ,8
i ne höchs
1 s
230 - 230
230 230
120 120
140 140
3 3
3 ,8 3
,8
cn
4,0
3,61
ent1 see
rl ammbar
tropft immer
10
230
230 ,8
120 ,8
140
3.
3;
17
1 χ 10 " 2 χ 10 "
3,22
χ 10
PO
in
on
T, S f
ra
(D
C 3
O Z
η Ci tr
CO
17
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst ΛΠ
K 2555 - K -
Wie die Tabelle ausweist, sind die Folien die "Phospholan" enthielten, überhaupt nicht oder nur schwer entflammbar. Sie zeigen kein Abtropfen und falls sie überhaupt zum Brennen zu bringen sind, verlöschen sie nach sehr kurzer Zeit.
Die mechanischen Werte gegenüber reinen Polyäthylenterephthalatfölien sind unverändert und die elektrischen Werte sind nur unwesentlich geändert.
809851/02U

Claims (8)

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HALLE Niederlassung der Hoechst AG K 2555 - Γ- 8. Juni 1977 WLJ-Dr.Kn-df Patentanpriiche
1. Folie aus einem linearen Polyester aus Dicarbonsäure- und Di öl komponenten sowie P-haltigen Kettengliedem, wobei die P-haltigen Kettenglieder Struktureinheiten der Formel
IO - O - P - R - C -
sind, welche ca. 3 bis 20 Molprozent der Säurekomponente des Polyesters ausmachen, wobei in der Formel
R einen gesättigten, offenkettigen oder cyclischen Alkylen-, einen Arylen- oder einen Aralkylrest und
R. eine Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Atomen, eine Aryl- oder Aralkylgruppe
bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß sie biaxial orientiert ist.
25
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie thermofixiert ist.
3. Folie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge· kennzeichnet, daß sie ein Schiupfmittel enthält.
4. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge-
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HOECHST Λ.KTIENGESELLS C H AFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
K 2555 - 2 -
kennzeichnet, daß sie als Schlupfmittel SiO^ enthält.
5. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Längs- und Querrichtung um das
5 2,5- bis 4,5-fache gestreckt ist.
6. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Reißfestigkeit in Längs- und
2 Querrichtung von > 200 N/mm aufweist.
7. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Reißdehnung von > 100% in Längs- und Querrichtung aufweist.
8. Folie nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Schrumpf in Quer- und Längsrichtung bei 1500C (gemessen in Luft, 15 min) von < 5% aufweist.
9. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dielektrizitätskonstante (gemessen bei 1500C; 1 kHz) von > 3 aufweist.
10. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie einen spezifischen Durchgangswider-
1 8 stand von < 10 J2_ χ cm, gemessen bei 200C aufweist.
11. Verwendung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Isolationsfolie.
8098 5 W-05-1
DE19772726189 1977-06-10 1977-06-10 Flammwidrig ausgeruestete, biaxial orientierte polyesterfolie Withdrawn DE2726189A1 (de)

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JP6590178A JPS54126278A (en) 1977-06-10 1978-06-02 Biaxially orientated polyester film
EP78100087A EP0000047A1 (de) 1977-06-10 1978-06-05 Flammwidrig ausgerüstete, biaxial orientierte Polyesterfolie und ihre Verwendung
US05/913,339 US4169935A (en) 1977-06-10 1978-06-07 Biaxially oriented polyester film with a flame-retardant finish and use thereof

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