[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammwidrig ausgerüstete, biaxial orientierte
Polyesterfolie.
[0002] In der Technik werden biaxial orientierte Folien aus 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.
[0003] Im Zuge der erhöhten Sicherheit, z.B. im Rundfunk- und Fernsehbau oder bei schnellaufenden
Motoren, ist es wünschenswert, solche Polyesterfolien in höhere Wärmeklassen zu bringen
und ihre Flammwidrigkeit zu erhöhen.
[0004] Aus der DE-OS 23 46 787 sind schwerentflammbare lineare Polyester aus Dicarbonsäure-
und Diolkomponenten sowie P-haltigen Kettengliedern bekannt, deren kennzeichnendes
Merkmal darin besteht, daß die P-haltigen Kettenglieder Struktureinheiten der Formel
sind, welche ca. 3 bis 20 Molprozent der Säurekomponente des Polyesters ausmachen,
wobei in der Formel.
R einen gesättigten, offenkettigen oder cyclische.n Alkylen-, einen-Arylen- oder einen
Aralkylenrest und
R1 eine Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Atomen, eine Aryl-oder Aralkylgruppe
bedeutet.
[0005] Die Anmeldung gibt zwar einen Hinweis darauf, aus diesen Polyestern Formkörper, insbesondere
in Form von Fasern, herzustellen, jedoch ist hierin keinerlei Anregung zu find.en,
biaxial orientierte Folien für den vorzugsweisen Einsatz auf dem Elektrosektor zu
schaffen.
[0006] 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
nicht verschlechtert sind.
[0007] Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch eine Folie aus einem linearen Polyester
aus Dicarbonsäure- und Diolkomponenten sowie P-haltigen Kettengliedern, wobei die
P-haltigen Kettenglieder Struktureinheiten der Formel
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
Aralkylenrest und
R1 eine Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Ato.men, eine Aryl-oder Aralkylgruppe
bedeutet, deren kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß sie biaxial orientiert
ist.
[0008] Wenn auch grundsätzlich alle in der DE-OS genannten Polyester für die vorliegende
Erfindung eingesetzt werden können, so sind doch Polyester bevorzugt, die P-haltige
Kettenglieder mit Struktureinheiten der Formel
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.
[0009] Um wenig schrumpfende Folien zu erhalten, werden die Folien nach der Erfindung bevorzugt
thermofixiert.
[0010] Da für viele Anwendungszwecke die Folien einen guten Schlupf besitzen sollen, können
die an sich bekannten Schlupfmittel eingesetzt werden, wobei Si0
2 bevorzugt ist. In der Praxis hat sich ein Si0
2 besonders bewährt, das durch Hydrolyse von Siliciumhalogeniden hergestellt wurde.
[0011] Die erfindungsgemäßen Folien sind in Längs- und Querrichtung je um das 2,5- bis 4,5-fache
gestreckt, wobei eine Streckung 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 eingeschlossen sind.
[0012] Damit die Folie.hoher mechanischer Beanspruchung.standhält, weist sie in bevorzugter
Ausführung eine Reißfestigkeit von > 200 N/mm
2 auf.
[0013] Die Reißdehnung sollte > 100% in Längs- und Querrichtung sein.
[0014] 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 150°C (gemessen in Luft, 15.min) ist. Für den Einsatz als Elektroisolierfolien,
z.B. zur Herstellung von Kondensatoren haben solche Folien den Vorzug, deren Dielektrizitätskonstante
(gemessen bei 150°C; 1 kHz) >3 und.deren spezifischer Durchgangswiderstand < 10
18 x cm (gemessen bei 20°C) beträgt.
[0015] Die erfindungsgemäßen Folien sind grundsätzlich für alle Anwendungsgebiete verwendbar,
in denen Polyesterfolien eingesetzt werden, die wünsche.nswerterweise hoch flammwidrig
sein sollen.
[0016] Hauptsächliches Anwendungsgebiet ist jedoch der Einsatz als Isolationsfolie, wobei
der Elektrosektor und der Motorensektor eine besondere Stellung einnehmen.
[0017] Die.Folienstärken z.B. für die Kondensatorherstellung liegen üblicherweise im Bereich
von-2 bis 15pm, während sie z.B. für die Nutisolation von Elektromotoren üblicherweise
im.Bereich von 50 bis 350 um liegen, wobei diese Bereichsangaben jedoch keine Einschränkung
bedeuten sollen..
[0018] Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei eine Einschränkung
auf die Ausführungsformen nicht bestehen soll.
Beispiel 1
[0019] Polyäthylenterephthalat, dessen Säurekomponente durch 4,3 Molprozent P-haltiger Kettenglieder
mit der Formel
ersetzt waren und dessen SV-Wert 905 betrug, wurde mit 0,1 Gewichtsprozent SiO
2 als Schlupfmittel versetzt.
[0020] 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 90°C um das 3,5-fache quergestreckt.
Die biaxial gestreckte Folie wurde bei 200°C-thermofixiert, wobei eine Divergenz von
10% eingehalten-wurde.
[0021] Die 75 um starke Folie wurde als flammwidrige Nutisolation in Elektromotoren eingesetzt.
Beispiel 2
[0022] Es wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gearbeitet, nur mit dem
Unterschied, daß der "Phospholan"-Gehalt 7,1 Molprozent betrug.
Beispiel 3
[0023] Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, nur mit dem . Unterschied, daß die Endfolie
6 um stark war.
[0024] Diese Folie wurde als Kondensatorfolie eingesetzt und zwar nachdem sie mit Aluminium
bedampft war.
Beispiel 4
[0025] Es wurde analog Beispiel 3 gearbeitet, nur mit dem Unterschied, daß die Endfolie
12 um stark war.
[0026] Diese Folie wurde zur Kabelisolation eingesetzt.
Beispiel 5
[0027] Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Polyäthylenterephthalat
eingesetzt wurde, das kein "Phospholan" enthielt. Diese Folien entsprachen den Folien
nach dem Stand der Technik.
[0028] In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaftswerte der Folien mit und ohne "Phospholan"-Gehalt
aufgeführt.
[0029] Wie die Tabelle ausweist, sind die Folen die "phcspholan enthielten, überhaupt nicht
oder num sochwer entalammbar Sie zeigen kein Abtropfer und falls sie oderaupt zur
Brennen zu bringen sind, verlöschen sie nach senr , kurzer Zeit.
[0030] Die mechanischen Werte gegenüber reinen Folyätnylenterephthalatfolien sind unverändert
und die elektrischen Werte sind nur unwesentlich geändert.
1. Folie aus einem linearen Polyester aus Dicarbonsäure- und Diolkomponenten sowie
P-haltigen Kettengliedern, wobei die P-haltigen Kettenglieder Struktureinheiten der
Formel
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
Aralkylenrest und
R1 eine Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Atomen, eine Aryl-oder Aralkylgruppe
bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß sie biaxial orientiert ist.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie thermofixiert ist.
3. Folie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Schlupfmittel
enthält.
4. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Schlupfmittel
SiO2 enthält.
5. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Längs-
und Querrichtung je um das 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 .Querrichtung von > 200 N/mm2 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 150°C (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 150°C; 1 kHz) von > 3 aufweist.
10. Folie nach einem der.Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie-einen
spezifischen Durchgangswiderstand von < 1018 x cm, gemessen bei 20°C aufweist.
11. Verwendung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Isolationsfolie.