DE69124200T2

DE69124200T2 - Polyesterfolie

Info

Publication number: DE69124200T2
Application number: DE69124200T
Authority: DE
Inventors: Junaid Ahmed Siddiqui
Original assignee: ICI Americas Inc
Current assignee: Mylar Specialty Films US LP
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2011-11-09
Also published as: JP3167381B2; CN1064873A; DE69124200D1; EP0486225A3; EP0486225B1; ATE147775T1; CN1038516C; JPH05214122A; GB9123727D0; BR9104925A; AU8786291A; EP0486225A2; AU650492B2; CA2055560A1

Description

Filme oder Blätter aus linearem Polyester sind seit vielen Jahren kommerziell erhältlich. Der Film besitzt eine exzellente Zugausrichtung und hat sich für das biaxiale Filmorientierungsverfahren als besonders gut geeignet erwiesen, was zu Filmen mit herausragenden Eigenschaften führt. Der Film ist auch als Polyethylenterephtalat oder PET bekannt, ist fest und besitzt ausgezeichnete inhärente chemische und thermische Stabilitätseigenschaften. Die Herstellung des Polymers sowie die Vefahren der Filmerzeugung sind dem Fachmann wohlbekannt und in vielen Texten erläutert, einschließ lich der Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering, zweite Auflage, Band 12, von John Wiley and Sons, Inc., Seiten 1 bis 313; und zahlreichen Patenten.
Die unzähligen Anwendungen von Polyesterfilmen haben zu dem Bedürfnis nach Modifizierung des Grundfilms geführt, um besondere Eigenschaften wie verbessertes Gleitverhalten sowie verbesserte Ablöseeigenschaften zu erhalten. Die Steuerung der Oberflächengleitfähigkeit ist eine der wichtigsten Anforderungen für die kommerzielle Anwendung eines Polyesterfilms.
Gleitfähigkeit ist kritisch für die Verarbeitungsfähigkeit des Films, besonders bei dünnem Film. In der Vergangenheit wurde die Gleitfähigkeit durch eine Beimengung organischer und anorganischer Füllstoffe zur Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit gesteuert. Die Zugabe dieser Additive hat jedoch eine verstärkte Trübung im Film verursacht. Diese Additive beinhalten Inertpartikel wie Silicamaterialien, Kaolin, Aluminiumsilikate, Calciumphosphate und Glasteilchen. Die Zugabe dieser Füllstoffe verbessert die Wickel- und Längstrennungseigenschaften des Polyesterfilms, jedoch erzeugt ihr Vorhandensein im Film große Oberflächenunebenheiten, welche Polyesterfilme für anspruchsvolle Anwendungen ungeeignet machen, beispielsweise wenn der Film mit Aluminium oder Gold metallisiert und eine absolut glatt metallisierte Oberfläche benötigt wird. Beispiele für metallisierte Filme, die eine glatte Oberfläche erfordern, sind Polyesterfilme, die für Solarfensteranwendungen benötigt werden, oder bestimmte Filme, die bestimmte ästethetische Eigenschaften verlangen.
Im US-A- 4274025 wird ein, Partikel aus anorganischem Material enthaltender, linearer Polyesterfilm beschrieben, welcher eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Faserbildung, Abblätterung und Zerreißen aufweist. Die Patentschrift enthält eine Auflistung der anorganischen Materialien synthetisches Siliciumdioxid, Calciumborat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Banumsulfat, Calcium- oder Aluminiumsilicat und Glasperlen. Die Partikelgröße des anorganischen Materials liegt zwischen 2 und 10 Mikron, doch die Menge an Additiv wird als im Bereich zwischen 2000 und 9000 parts per million (ppm) liegend angegeben, bezogen auf das Gewicht des Films.
In dem Patent wird gelehrt, daß die Zugabe von weniger als 2000 ppm die Oberfläche des Films nicht ausreichend rauh genug macht, um eine befriedigende Gleitwirkung für gute Gleitoder Reibungszwecke zu fördern. Völlig überraschend weist der lineare Polyesterfilm der vorliegenden Erfindung ausgezeich nete Gleiteigenschaften auf, und er enthält Glaskugeln in einer 1000-fach geringeren Menge als in dem US-A- 4274025 gelehrt.
Im US-A- 4375494 wird ein Polyesterfilmaufbau aus einer hochkristallinen, molekular orientierten ersten Schicht aus linearem Polyester sowie einer heißverschweißbaren zweiten Schicht, festhaftend an der ersten Schicht, aus einem amorphem linearen Polyester beschrieben. Die zweite Schicht enthält 50 bis zu 2000 ppm (bezogen auf das Gewicht der zweiten Schicht) eines feinverteilten teilchenförmigen Additivs, welches eine durchschnittliche Partikelgröße im Bereich von 2 bis 10 Mikron zusammen mit 1000 bis 10000 ppm (bezogen auf das Gewicht der zweiten Schicht) von kleineren, feinverteilten Partikeln aufweist, welche eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 0,005 bis 1,8 Mikron besitzen. Beide teilchenförmigen Additive sind im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der zweiten Schicht fein verteilt. Das teilchenförmige Additiv wird beschrieben als bestehend aus natürlichem oder synthetischem Siliciumdioxid, Glasperlen, Calciumborat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Bariumsulfat, Calciumsilicat, Calciumphosphat, Aluminiumtrihydrid, Aluminiumsilikaten und Titanoxid oder bestimmten polymeren Materialien. Im Idealfall sind die Partikel im wesentlichen von kugelförmiger Gestalt. Die Zugabe der Additive zur zweiten Schicht führt zu einem Film, welcher verbesserte Handhabung, Heißverschweißungseigenschaften und Antiblockeigenschaften aufweist. Die Menge an Additiven, welche in dem Filmverbundsstoff dieses Patents verwendet wird, ist viel größer als die Menge an Additivmaterial, welche sich als nützlich bei der vorliegenden Erfindung herausgestellt hat.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Filme oder Blätter aus einem orientierten linearen Polyester, welcher Glaskugeln mit einer bestimmten Teilchengrößenverteilung und in einer bestimmten Menge, bezogen auf das Gewicht des Polyesterfilms, enthält. Die Zugabe der Glaskugeln verbessert einige Eigenschaften des Films, einschließlich des dynamischen Reibungskoeffizienten.
Vorzugsweise wird ein zweites Additiv, Quarzstaub, von kontrollierter Teilchengrößenverteilung und Gewicht zusätzlich dem Film beigefügt. Die Zugabe des Quarzstaubs verbessert zusätzlich einige Eigenschaften des Polyesterfilms, einschließlich des statischen Reibungskoeffizientens des Films.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Film aus einem orientierten linearen Polyester, welcher winzige Glaskugeln enthält, die eine durchschnittliche Partikelgröße von 2 bis 3 Mikron (D&sub5;&sub0;= 2-3 Mikron) und folgende Teilchengrößenverteilung besitzen: 99,9% unterhalb von 8 Mikron (µm), 75% unterhalb von 5 Mikron und 50% unterhalb von 2 Mikron. Die Glaskugeln sind in einer sehr kleinen Menge vorhanden, welche zwischen 1 part per million (ppm) und 30 parts per million, bezogen auf das Gewicht des Films, liegt; vorzugsweise liegt die Menge an Glaskugeln im Bereich zwischen 3 ppm und 30 ppm und noch bevorzugter liegt die Menge im Bereich zwischen 6 ppm und 20 ppm, bezogen auf das Gewicht des Films.
Ein Film aus linearem Polyester, welcher Glaskugeln mit einer Teilchengrößenverteilung und einem Gewicht wie vorstehend be schrieben enthält, weist verbesserte Gebrauchseigenschaften auf, wie verbesserte Wickel- und Gleiteigenschaften. Als eine Verbesserung gegenüber bekannten Filmen aus Polyester mit darin beigemengten Partikeln, welche Glaskugeln mit ähnlichen Teilchengrößen, aber in sehr großen Mengen im Bereich von 0,2 bis zu 0,9 Gewichtsprozent, bezogen auf das Filmgewicht, aufweisen, besitzt der Film der vorliegenden Erfindung keine großen Oberflächenunebenheiten, die den Film bei bestimmten Anwendungen unerwünscht machen, wo beispielsweise ein glatter metallisierter Filmverbundsstoff verlangt wird. Zum Beispiel ist der Polyesterfilm der vorliegenden Erfindung bei nachfolgender Metallisierung frei von Defekten wie Wicklungsfehlern, blockierenden Pickeln, Pfeilspitzen oder Nadeln auf der Filmoberfläche
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Film aus Polyester, welcher die vorstehend beschriebenen Glaskugeln mit einer Teilchengrößenverteilung und einem Gewicht wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben enthält und zusätzlich als ein zweites Filmadditiv agglomerisierte Quarzstaubteilchen aufweist, welche eine Teilchengrößenverteilung von 100% unterhalb von einem Mikron haben, wobei die durchschnittliche Teilchengröße im Bereich zwischen 0,10 und 0,50 Mikron und die Menge im Bereich zwischen 0,01 und 0,02 Gewichtsprozenten, bezogen auf das Filmgewicht, liegt. Vorzugsweise ist die Teilchengrößenverteilung der aggiomerisierten Quarzstaubpartikel zu 100% unterhalb eines Mikrons, wobei die durchschnittliche Teilchengröße im Bereich zwischen 0,20 und 0,40 Mikron liegt. Vorzugsweise liegt die Menge an im Film vorhandenem Quarzstaub im Bereich zwischen zwischen 0,015 und 0,018% an Gewicht, bezogen auf das Gewicht des Films. Vorzugsweise beläuft sich die Teilchengrößenverteilung der agglomerisier ten Quarzstaubpartikel zu 100% unterhalb eines Mikrons, wobei die durchschnittliche Teilchengröße im Bereich zwischen 0,25 und 0,35 Mikron liegt. Die einzelnen oder getrennten Quarzstaubteilchen, welche die oben beschriebenen Agglomerate aus Quarzstaubpartikeln aufbauen, haben im allgemeinen eine Teilchengröße von ungefähr 0,05 Mikron. Jedoch kommt Quarzstaub kaum in Form solch kleiner, einzelner Teilchen vor, wie schon zuvor diskutiert. Solche Teilchen von kleiner Größe existieren im Normalfall als Aggiomerate aus zwei oder mehreren einzelnen Partikeln.
Ein Polyesterfilm mit den Glaskugel- sowie den Quarzstaub- Additiven besitzt einen Brechungsindex, der dem Brechungsindex eines biaxial orientierten, keine Additive enthaltenden Polyesterfilms sehr nahe kommt. So ein Film ist sehr, sehr klar und hat daher eine minimale Menge an Trübung. Zudem führt die Zugabe des Quarzstaubs in der oben beschriebenen Teilchengrößenverteilung und Menge zu einem Film mit einem verbessertem statischen Reibungskoeffizienten.
Die bei der Erfindung verwendbaren Glaskugeln werden gewerblich verkauft und besitzen eine mit einem konventionellen Gerät wie beispielsweise einem Malvern-Partikelgrößen-Analysator gemessene Teilchengrößenverteilung. Die Glaskugeln bestehen aus einer festen bzw. massiven Glaskugel, sind nicht auf irgendeine chemische Zusammensetzung beschränkt und können entweder eine glatte oder eine verätzte Oberfläche haben. Die Oberfläche kann durch einen zeitlich für den Erhalt des gewünschten Oberflächenverätzungsgrads ausreichenden Kontakt der Glaskugeln mit Salpetersäure verätzt werden. Die Glaskugeln mit verätzter Oberfläche werden bevorzugt. Die Glaskugeln sind im wesentlichen von kugelartiger Form, wobei sich die Teilchengröße in Mikron auf den Durchmesser der Glaskugeln bezieht. Bevorzugte Glaskugeln werden unter dem Handelsnamen Spheriglass verkauft und von Potters Industries Inc., einer Tochtergesellschaft der PQ Corporation, vertrieben.
Quarzstaub bildet sich, wenn Siliciumtetrachlorid in einer Wasserstoffflamme unter Entstehung einzelner, kugelförmiger Tröpfchen aus Silciumdioxid reagiert. Diese wachsen durch Zusammenstoß und Vereinigung unter Bildung größerer Tröpfchen. Wenn die Tröpfchen abkühlen und zu erstarren beginnen, jedoch weiterhin zusammenstoßen, kleben sie zusammen, jedoch ohne sich zu vereinigen, wobei sie feste Aggregate bilden, welche wiederum nach wie vor miteinander unter Bildung von als Agglomerate bekannten dustern kollidieren. Die Teilchengröße des Quarzstaubs bezieht sich auf die Partikelgröße eines einzelnen abgekühlten kugelformigen Tröpfchens.
Die benötigten Mengen an Glaskugeln und Quarzstaub können dem Material, welches den Polyesterfilm erzeugt, zu jedem Zeitpunkt des Filmherstellungsprozesses vor der Extrusion des Polymers zugegeben werden. Bei der allgemeinen Anwendung dieser Erfindung bevorzugt man die Beimengung der Glaskugeln und der Quarzstaubteilchen in den Polyester während seiner Entstehung durch Polymerisation. Ein praktisches Verfahren besteht darin, die Partikel dem zur Erzeugung des Polyesters verwendetem Polykondensationsgemisch hinzuzufügen. Es hat sich als besonders wünschenswert erwiesen, die Glaskugeln und den Quarzstaub während der Herstellung des Polyester-Polymers als Aufschlämmung nach der Umesterungsreaktion, in welcher sich die Monomere bilden, zuzugeben. Die Partikel können bei spielsweise vor Beginn der Polykondensation als eine Aufschlämmung in das Glykol gegeben werden, aus welchem sich der Polyester bildet.
Das zur Erzeugung eines Films aus synthetischem linearen Polyester verwendbare Polymer ist dem Fachmann wohlbekannt und kann durch Kondensation einer oder mehrerer Dicarbonsäuren oder ihrer kürzeren (bis zu 6 Kohlenstoffatomen) Alkyldiester erhalten werden, beispielsweise von Terephtalsäure, Isophtalsäure, Phtalsäure, 2,5-, 2,6- oder 2,7- Naphtalindicarbonsäure, Bernsteins2ure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Hexahydroterephtal säure oder 1,2-Bis-p-carboxyphenoxyethan (wahlweise mit einer Monocarbonsäure wie Pivalinsäure) mit einem oder mehreren Glykolen, wie beispielsweise Ethylenglykol, 1,3- Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol und 1,4-cyclohexandimethanol.
Der mit der der vorliegenden Erfindung gemäßen Zusammensetzung hergestellte Polyesterfilm ist uniaxial oder biaxial orientiert, wird aber vorzugsweise biaxial orientiert durch Zug in zwei innerhalb der Filmebene zueinander senkrecht angeordneten Richtungen, um eine befriedigende Kombination von mechanischen und physikalischen Eigenschaften zu erhalten. Vorzugsweise wird der Film biaxial orientiert, indem man in zwei zueinander senkrecht angeordneten Richtungen aufeinanderfolgende Dehnungen durchführt, typischerweise bei einer Temperatur im Bereich von 70º bis 250ºC . Derartiges Dehnen wird in vielen Patentschriften beschrieben, einschließlich GB-A- 838708. Diese Techniken sind den Polyesterfilm-Manufaktur-Fachleuten wohlbekannt.
Ein herkömmliches Beschichtungsmedium kann optional auf den Polyesterfilm aufgetragen werden. Derartige Beschichtungen werden üblicherweise hinzugefügt, um die Haft- oder antistatischen Eigenschaften zu verbessern. Die chemischen Zusammensetzungen dieser Beschichtungen sind dem Fachmann wohlbekannt und in zahlreichen Patentschriften und Veröffentlichungen beschrieben. Das Beschichtungsmedium kann auf ein uniaxial oder biaxial orientiertes Filmsubstrat aufgetragen werden. In einem simultanen biaxial orientierten Dehnungsprozeß wird das Beschichtungsmedium auf das Substrat geeigneterweise entweder vor Beginn oder nach Beendigung der Dehnungsoperation aufgetragen. In einem sequentiellen biaxial orientierten Dehnungsprozeß wird das Beschichtungsmedium vorzugsweise zwischen den beiden Dehnungsschritten, also zwischen den longitudinalen und den transversalen Dehnungen der biaxialen Dehnungsoperation, auf das Filmsubstrat aufgetragen. Eine solche Sequenz aus Dehnen und Beschichten ist insbesondere für die Produktion eines beschichteten Polyethylenterephtalatfilms bevorzugt. Vorzugsweise wird der Film zunächst in der longitudinalen Richtung über eine Reihe von rotierenden Rollen gedehnt, anschließend mit dem Beschichtungsmedium überzogen und letztendlich in einem Spannrahmenofen transversal gedehnt, vorzugsweise gefolgt von Thermofixierung des beschichteten Films.
Das optionale Beschichtungsmedium kann auf den Polyesterfilm in Form einer wäßrigen Dispersion oder einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel durch irgendeine geeignete herkömmliche Beschichtungstechnik wie beispielsweise Tauchbeschicht ung, Umkehrwalzenbeschichtung oder Spaltbeschichtung aufgetragen werden.
Die auf den beschichteten Film während der folgenden Dehnung und/oder Thermofixierung angewendeten Temperaturen sind wirksam beim Trocknen des wäßrigen Mediums oder des Lösungsmittels im Fall von in Lösungsmitteln verabreichten Gemischen und weiterhin bei der Verschmelzung und Bildung der Beschichtung zu einer fortlaufenden und gleichförmigen Schicht.
Eine bevorzugte Haftbeschichtung oder Schicht für den Polyesterfum gemäß der Erfindung wird aus filmbildenden Adhäsionsschichtpolymeren hergestellt, die überragende Hafteigenschaften bieten. Geeignete Adhäsionsschichtpolymere enthalten zumindest ein von einem Acrylsäureester abgeleitetes Monomer, insbesondere einen Alkylester, in welchem die Alkylgruppe bis zu zehn Kohlenstoffatome enthält, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Hexyl, 2-Ethylhexyl, Heptyl und n-Octyl. Von einem Alkylacrylat, beispielsweise Ethylacrylat und Butylacrylat, in Verbindung mit einem Alkylmethacrylat abgeleitete Polymere sind bevorzugt. Besonders bevorzugt sind Polymere, die Ethylacrylat und Methylmethacrylat enthalten. Das Acrylat- Monomer ist vorzugsweise in einem Anteil im Bereich von 30 bis 65 mol-% vorhanden, und das Methacrylat-Monomer ist vorzugsweise in einem Anteil im Bereich von 20 bis 60 mol-% vorhanden.
Andere für den Einsatz bei der Herstellung von Adhäsionsschicht-Polymeren geeignete Monomere, welche vorzugsweise als optionale zusätzliche Monomere zusammen mit Acrylsäureestern und/oder Methacrylsäureestern und Derivaten davon copolymerisiert werden können, beinhalten Acrylnitril, Methacrylnitril, Hab-substituiertes Acrylnitril, Hab-substituiertes Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylol-acrylamid, N-Ethanol-acrylamid, N-Propanol-acrylamid, N-Methacrylamid, N-Ethanol-methacrylamid, N-Methyl-acrylamid, N-t-Butyl-acrylamid, Hydroxyethyl-methacrylat, Glycidylacrylat, Glycidyl methacrylat, Dimethylaminoethyl-methacrylat, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid und Halbester der Itaconsäure
Andere optionale Monomere des Adhäsionsschicht-Polymers umfassen Vinylester wie Vinylacetat, Vinylchloracetat und Vinylbenzoat, Vinylpyridin, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid&sub1; Styrol und Derivate von Styrol wie chlorstyrol, Hydroxystyrol und alkylierte Styrole, in welchen die Alkylgruppe ein bis zu zehn Kohlenstoffatome enthält.
Ein bevorzugtes Adhäsionsschichtpolymer leitet sich von drei Monomeren ab: (1) 35 bis 60 mol-% Ethylacrylat, (2) 30 bis 55 mol-% Methylmethacrylat und (3) 2 bis 20 mol-% Methacrylamid.
Das Molekulargewicht des Adhäsionsschicht-Polymers kann über einen weiten Bereich variieren, liegt jedoch vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 40000 bis 300000 und noch bevorzugter innerhalb des Bereichs von 50000 bis 200000.
Falls erwünscht, kann die optionale Beschichtungszusammensetzung auch ein Vernetzungsmittel enthalten, welches dazu dient, Vernetzungen innerhalb der überzugsschicht zu bilden, wodurch es die Haftfähigkeit des polymeren Filmsubstrats ver bessert. Zusätzlich sollte das Vernetzungsmittel vorzugsweise zur internen Vernetzung fähig sein, um Schutz gegen das Eindringen von Lösungsmitteln zu bieten. Die Vernetzung vernetzbarer Beschichtungsgemische kann bei den herkömmlichen Dehnungs- und/oder Thermofixierungstemperaturen erreicht werden. Geeignete Vernetzungsmittel können Epoxidharze, Alkydharze, Aminderivate wie Hexamethoxymethylmelamin und/ oder Kondensationsprodukte eines Aldehyds wie Formaldehyd mit einem Amin enthalten, wie beispielsweise Melamin, Diazin, Harnstoff, cyclischen Ethylenharnstoff, cyclischen Propylenharnstoff, Thioharnstoff, cyclischen Ethylenthioharnstoff, Alkylmelamine, Arylmel amine, Benzoguanamine, Guanamine, Alkylguanamine und Arylguanamine. Ein bevorzugtes Vernetzungsmittel ist das Kondensationsprodukt von Melamin mit Formaldehyd.
Das Kondensationsprodukt kann wahlweise alkoxyliert werden. Das Vernetzungsmittel kann in Mengen von bis zu 25 % Gewichtsprozenten eingesetzt werden, bezogen auf das Gewicht des Polymers in der optionalen Beschichtungszusammensetzung. Ein Katalysator wird ebenfalls vorzugsweise verwendet, um die Vernetzungswirkung des Vernetzungsmittels zu erleichtern. Bevorzugte Katalysatoren für vernetzendes Melamin-Formaldehyd schließen Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniumdihydrogenphosphat, Ammoniumsulfat, Diammoniumhydrogenphosphat, Paratoluolsulfonsäure, durch Umsetzung mit einer Base stabilisierte Maleinsäure und Morpholiniumparatoluolsulfonat ein.
Vorzugsweise wird der unbeschichtete Polyesterfilm dieser Erfindung so hergestellt, daß er eine Dicke von ungefähr 98 bis 500 gauge (24,5 bis 125 µm) aufweist.
Die Überzugsschicht wird vorzugsweise mit einem Beschichtungsgewicht im Bereich von 0,1 bis 10 mgdm&supmin;², insbesondere von 0,5 bis 2,0 mgdm², auf den Polyesterfilm aufgetragen.
Das Verhältnis der Dicke des Polyestersubstrats zur Dicke der Überzugsschicht kann innerhalb eines weiten Bereichs variieren, obwohl die Dicke der Überzugsschicht vorzugsweise nicht weniger als 0,004 % und nicht mehr als 10 % derjenigen des Substrats betragen sollte. In der Praxis beträgt die Dicke der Überzugsschicht wünschenswerterweise mindestens 0,01 Mikron und sollte vorzugsweise den Wert von ungefähr 1, Mikron nicht übersteigen.
Vor der Abscheidung der Überzugsschicht auf dem Polyestersubstrat kann dessen ungeschützte Oberfläche, falls erwünscht, einer chemischen oder physikalischen Oberflächen- Modifizierungsbehandlung unterzogen werden, um die Bindung zwischen dieser Oberfläche und der nachfolgend aufgetragenen Überzugsschicht zu verbessern. Die Modifizierung der Substratoberfläche kann beispielsweise geschehen durch Flammenbehandlung, Ionenbeschuß, Elektronenstrahlbehandlung oder Behandlung mit ultraviolettem Licht. Eine wegen ihrer Einfachheit und Effizienz bevorzugte Behandlung besteht darin, die ungeschützte Oberfläche des Substrats einer elektrischen Belastung von hoher Spannung begleitet von einer Coronaent ladung auszusetzen. Alternativ kann das Substrat mit einem Reagenz vorbehandelt werden, welches bekanntermaßen einen lösenden oder quellenden Effekt auf das Substratpolymer ausübt. Beispiele für solche Reagenzien, welche insbesondere für die Behandlung eines Polyestersubstrats geeignet sind, beinhalten ein in einem gebräuchlichen organischen Lösungsmittel gelöstes halogeniertes Phenol, beispielsweise eine Lösung von p-chlor-m-cresol, 2,4-Dichlorphenol, 2,4,5- oder 2,4,6-Trichlorphenol oder 4-Chlorresorcinol in Aceton oder Methanol.
Die optionale Überzugsschicht kann auf eine oder beide Oberflächen des Polyestersubstrats aufgetragen werden, und eine oder beide Überzugsschichten können einer Beschichtung mit zusätzlichem Material unterzogen werden. Die Aufgabe der ursprünglichen Überzugsschicht kann folglich die einer Grundierungsschicht sein, um die nachfolgende Abscheidung einer oder mehrerer zusätzlicher Überzugsschicht(en) zu unterstützen.
Die eine oder mehreren polymeren Schichten des Polyesterfilm- Substrats und jede der optionalen Überzugsschichten, die zur Bildung einer Verbindung verwendet werden, können geeigneterweise eines der herkömmlicherweise bei der Herstellung thermoplastischer Polyesterfilme herangezogenen Additive enthalten. Daher können solche Reagenzien wie Farbstoffe, Pigmente, hohlraumbildende Substanzen, Schmiermittel, Anti- Oxidantien, Anti-Blockmittel, oberflächenaktive Substanzen, Gleithilfen, glanzsteigernde Mittel, Abbaustoffe, UV-Licht- Stabilisatoren, Viskositätsmodifikatoren und Dispersionsstabilisatoren gegebenenfalls in das Polyesterfilm-Substrat und/oder die Überzugsschicht(en) zugegeben werden.
Die Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgenden spezifischen Beispiele, welche die verschiedenen Ausführungsfgrmen dieser Erfindung lehren, besser verstanden werden.

Beispiel 1

Handelsübliche feste bzw. massive Glaskugeln, von Potters Industries Inc. als SPHERIGLASS E250P2BH verkauft, welche eine Teilchengrößenverteilung von 99,9 Prozent unterhalb von 7,2 Mikron und von 75 Prozent unterhalb von 5 Mikron und von 50 Prozent unterhalb von 2,0 Mikron bei einer durchschnittlichen Partikelgröße von 2,2 Mikron (D&sub5;&sub0; = 2,2 Mikron) besitzen, wurden mit Ethylenglykol vermengt, so daß sich eine Aufschlämmung mit 1,0 % Feststoffgehalt bildete. Die Auf schlämmung wurde eine Stunde lang unter hohem Schub in einem 5-Gallonen-(19 l)-Ross-Mixer vermischt. Die vermischte Aufschlämmung wurde in das Bishydroxyethylen-terephtalat (monomer) gepumpt, welches bei der handelsüblichen Herstellung von Polyethylenterephtalat verwendet wird. Die Glaskugeln wurden in solchen Mengen zugegeben, daß 6 ppm im resultierenden extrudierten Film gefunden wurden. Nach der Zugabe der Glaskugeln wurden herkömmliche Polymerisations-Katalysatoren dem Reaktionsgemisch hinzugefügt. Das entstehende PET-Polymer wurde auf eine gekühlte, abgeschreckte Oberfläche extrudiert und mit herkömmlichen Filmherstellungstechniken biaxial ausgerichtet. Das geschmolzene Monomer wurde dann bei 285º-290ºC und einem Druck von ungefähr 0,5 Millimetern Queck silbersäule (66,5 Pa) polymerisiert. Das entstehende Polyethylenterephtalat wurde abgekühlt und zu Chips weiterverarbeitet.
Die getrockneten Chips wurden dann bei 285ºC in einen Film extrudiert und dann durch aufeinanderfolgende Dehnung in zueinander senkrecht angeordneten Richtungen bei Zugrichtungen von ungefähr 2,9:1 in jeder Richtung biaxial orientiert, gefolgt von Thermofixierung bei 225ºC . Das erhaltene gefüllte Filmprodukt hatte eine totale Dicke von 200 gauge (50 µm) und wurde auf optische Eigenschaften im Vergleich zu einem identischen, ungefüllten 200 gauge-(50µm)-Film, welcher aus dem gleichen Polyester-Polymer und auf dieselbe Art und Weise hergestellt wurde, hin untersucht. Beide Filme hatten eine, mit dem Gardner-Hazemeter gemessene, ausgesprochen niedrigevolumentrübung von 0,25%. Zusätzlich zu exzellenter Klarheit besaß der gefüllte Polyesterfilm ausgezeichneten Oberflächenglanz. Der gefüllte Film wurde ebenfalls auf Wickeleigenschaften hin untersucht und es zeigte sich, daß er glatte Mühlenrollen bei hohen Wickelgeschwindigkeiten erzeug te, ohne daß grenzflächige klebende Oberflächenmängel wie Pfeilspitzen, blockierende Pickel, Nadeln oder Ineinandergreifen zu beobachten waren. Der gefüllte Film wurde mit Aluminium unter Verwendung herkömmlicher Techniken metallisiert, und die Aluminiumoberfläche erwies sich als frei von Flecken ("speckles").

Beispiel 2

Ein zweiter gefüllter biaxial orientierter Polyethylen terephtalatfilm (Polyester) wurde nach den Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, unterschied sich jedoch durch die Beimengung von 6 ppm der in Beispiel 1 verwendeten Glaskugeln und von 165 ppm Quarzstaub, Aerosil 0X50, von der Degussa Company vertrieben. Der Quarzstaub hat eine einzelne Parti kelgröße von 0,050 Mikron. Ethylenglykol-Aufschlämmungen des Quarzstaubs und der Glaskugeln wurden in einem Ross-Hochgeschwindigkeits-Mixer mit Feststoffkonzentrationen von 4% beziehungsweise 1% zubereitet. Die Aufschlämmungen wurden dem geschmolzenen Monomer zugesetzt. Das geschmolzene Monomer wurde dann bei 285º-290ºC bei einem Druck von ungefähr 0,5 Millimetern Quecksilbersäule (66,5 Pa) polymerisiert. Das erhaltene Polyethylenterephtalat wurde abgekühlt und zu Chips weiterverarbeitet.
Die getrockneten Chips wurden dann bei 285ºC in einen Film extrudiert und dann durch aufeinanderfolgende Dehnung in zueinander senkrecht angeordneten Richtungen bei Zugrichtungen von ungefähr 2,9:1 in jeder Richtung biaxial orientiert, gefolgt von Thermofixierung bei 225ºC , wonach der entstehende Film eine Dicke von 200 gauge (50 µm) besaß. Der Film wurde auf Wicklungs- und optische Eigenschaften hin untersucht und es zeigte sich, daß er exzellentes optisches und Wicklungsverhalten aufwies. Verglichen mit dem in Beispiel 1 angefertigten ungefüllten Film gab es eine geringfügige Verminderung der Filmklarheit (0,3 % für den 200 gauge(50 µm)-Film gegenüber 0,25% in Beispiel 1), die Klarheit war aber immer noch exzellent.

Beispiel 3

Ein anderer gefülter biaxial orientierter Polyethylenterephtalatfilm (Polyester) wurde durch Beimengung von 3 ppm der in Beispiel 1 verwendeten Glaskugeln und 83 ppm des in Beispiel 2 eingesetzten Quarzstaubs hergestellt. Aufschlämmungen des Quarzstaubs und der Glaskugeln in Ethylenglykol wurden in einem Ross-Hochgeschwindigkeitsmixer mit Feststoff- Konzentrationen von 4% beziehungsweise 1% angefertigt. Die Aufschlämmungen wurden dem geschmolzenen Monomer zugesetzt. Das geschmolzene Monomer wurde dann bei 285º-290ºC bei einem Druck von ungefähr 0,5 Millimetern Quecksilbersäule (66,5 Pa) polymerisiert. Das erhaltene Polyethylenterephtalat wurde abgekühlt und zu chips weiterverarbeitet.
Die getrockneten Chips wurden dann bei 285ºC in einen Film extrudiert und dann durch aufeinanderfolgende Dehnung in zueinander senkrecht angeordneten Richtungen bei Zugrichtungen von ungefähr 2,9:1 in jeder Richtung biaxial orien tiert, gefolgt von Thermofixierung bei 225ºC , wonach der entstehende Film eine Dicke von 200 gauge (50 µm) besaß. Der Film wurde auf Wicklungs- und optische Eigenschaften hin untersucht und es zeigte sich, daß er exzellentes optisches und Wicklungsverhalten aufwies. Verglichen mit dem in Beispiel 1 angefertigten ungefüllten Film war die Klarheit fast identisch, und es wurden gute Wicklungseigenschaften erhalten.

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 6 ppm handelsüblicher fester Glaskugeln, vertrieben von Potters Industries Inc. als SPHERIGLASS E250P2BH, und 165 ppm Cab-o- sil L90 (vorwiegende Partikelgröße 27 nm und durchschnittliche Agglomeratgröße = 220 bis 250 nm), vertrieben von der Cabot corporation, als Füllstoffe verwendet wurden. Wiederum wurde ein Film erhalten, der exzellente optische Klarheit und gute Wicklungscharakteristika besaß. Kein "Fleck" wurde nach dem Metallisieren des Films mit Aluminium und auch mit Gold beobachtet.

Beispiel 5

Die in den Beispielen 1 bis 3 angefertigten Filme wurden auf einer Seite mit einer herkömmlichen antistatischen Beschichtungszusammensetzung überzogen. Man erhielt Filme mit exzellenter Klarheit, guten Wicklungs- und antistatischen Eigenschaften. Kein "Fleck" wurde nach dem Metallisieren der unbeschichteten Seite des Films mit Aluminium und auch mit Gold beobachtet.

Beispiel 6

Die in den Beispielen 1 bis 3 angefertigten Filme wurden auf einer Seite mit einer herkömmlichen adhäsionsfördernden Beschichtung überzogen. Man erhielt Filme mit guter Klarheit, guten Wicklungs- und guten Adhäsionseigenschaften. Kein "Fleck" wurde nach dem Metallisieren der unbeschichteten Seite des Films mit Aluminium und auch mit Gold beobachtet.

Claims

1. Film aus einem orientierten linearen Polyester, welcher Glaskugeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 2 bis 3 Mikron und einer Teilchenverteilung von 99,9 Prozentunterhalb von 8 Mikron, 75 Prozent unterhalb von 5 Mikron und 50 Prozent unterhalb von 2 Mikron in einer Menge im Bereich zwischen 1 part per million und 30 parts per million, bezogen auf das Gewicht des Films aus linearem Polyester, enthält.

2. Film nach Anspruch 1, wobei der Gewichtsbereich der Glaskugeln zwischen 3 parts per million und 30 parts per million liegt.

3. Film nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Gewichtsbereich der Glaskugeln zwischen 6 parts per million und 20 parts per million liegt.

4. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Film zusätzlich Quarzstaub, welcher eine Teilchengrößen verteilung der getrennten Teilchen von 100 Prozent unterhalb von 1 Mikron bei einer durchschnittlichen Teilchengröße der getrennten Teilchen in einem Bereich zwischen 0,10 und 0,50 Mikron besitzt, in einer Menge im Bereich zwischen 0,01 bis 0,02 Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gewicht des Films aus linearem Polyester, enthält.

5. Film nach Anspruch 4, wobei die durchschnittliche Teilchengrößenverteilung der getrennten Teilchen des Quarzstaubs zu 100% unterhalb von 1 Mikron liegt und die durchschnittliche Teilchengröße der getrennten Teilchen im Bereich zwischen 0,20 Mikron und 0,40 Mikron liegt.

6. Film nach einem der Ansprüche 4 und 5, wobei die Teilchengrößenbereichsverteilung der getrennten Teilchen des Quarzstaubs zu 100% unterhalb von 1 Mikron liegt und die durchschnittliche Teilchengröße der getrennten Teilchen im Bereich zwischen 0,25 und 0,35 Mikron liegt.

7. Film nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Menge an im Film vorhandenem Quarzstaub im Bereich zwischen 0,015 und 0,018 Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gewicht des Films, liegt.

8. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Film eine Dicke von 12µm (48 gauge) bis 125µm (500 gauge) besitzt.

9. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Film biaxial orientiertes Polyethylenterephtalat enthält.

10. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Film zusätzlich eine Metallschicht enthält.