CZ105394A3

CZ105394A3 - White, opaque, heat-bondable polypropylene foil with a paper-like characteristics

Info

Publication number: CZ105394A3
Application number: CZ941053A
Authority: CZ
Inventors: Anton Ing Krallmann; Ulrich Dr Reiners; Eberhard Ing Albinus; Jurgen Ing Bohner; Neele Dr Neelen
Original assignee: Wolff Walsrode Ag
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1994-04-29
Publication date: 1994-11-16
Also published as: HU212632B; JPH07304142A; ES2133437T3; US5466520A; EP0622188B1; HU9401240D0; DE4314213A1; EP0622188A1; DE59408455D1; DK0622188T3; HUT67812A; PL174559B1; ATE181877T1; CA2122284A1

Description

Oblast technikv

Vynález se týká bílé, opakní, za horka pojitelné BOPP folie, která je nejméně na jedné straně opatřena vzhledem podobným papíru. Tento vzhled podobný papíru se dosáhne pomocí vnějších vrstev, které sestávají ze specielních směsí.

Ze strany obalového průmyslu existují požadavky po bílých, opakních BOPP foliích se vzhledem podobným papíru. Takový vzhled podobný papíru je nutný pro použití bez potisku, s potiskem a pro metalizované úpravy.

Dosavadní stav technikv

Je znám velký počet za horka pojitelných, opakních folií BOPP.

V EP 0083-495 se popisuje trojvrstvá opakní folie BOPP, u které transparentní vnější vrstvy z neplněného polypropylenu způsobují vysoký lesk. Tlouštka vnějších vrstev se volí taková, že se vyrovnají nerovnosti mezi vnějšími vrstvami a jádrovou vrstvou. Folie tak získá velmi hladký povrch ve spojení s vysokým leskem. Opakní charakter folie se dosáhne přídavkem nemísitelného polymeru (příkladně

-2Nylon 6) k polypropylenu.

V patentovém spisu EP 367613 se popisuje jednostranně popisovatelná trojvrstva BOPP folie, vytvořená tím způsobem, že jádrová vrstva obsahuje duté prostory, že popisovatelná vnější vrstva sestává ze dvou vzájemně nemísitelných polymerů a že se vnější vrstva skládá z random-kopolymerů propylen - etylen.

V patentovém spisu JP 093554/86 se popisuje vícevrstvá BOPP folie, jejíž vnější vrstva způsobuje matný charakter folie. Vnější vrstva sestává z 8 až 65 % anorganického jemného prášku a polymeru.

V patentovém spisu EP 0263598 se popisuje asymetrická trojvrstvá kompozice folie, která v jádru obsahuje částečky uhličitanu vápenatého, vyvolávající vznik trhlin. Jedna z obou vnějších vrstev je plněna pigmentem oxid titaničitý, zatímco druhá .vnější vrstva je provedena v transparentní formě. Obě vrstvy j sou poj itelné za horka. Touto kombinací obou vnějších vrstev se jeví folie na jedné straně bíle opakní a na druhé straně perleťová.

Protože známé vícevrstvé folie se orientují buď na změnu lesku nebo na docílení perleťového povrchu a nikoliv na dosažení povrchového efektu podobnosti s papírem, jak se stále více požaduje ze strany obalového průmyslu, nesplňují folie tyto požadavky. Proto vznikl úkol, připravit bílou opakní folii se vzhledem podobným papíru.

&

ΜβΒΒΒβ

-3Podstata vynálezu

Předmětem předloženého vynálezu je vícevrstvá, bílá, opakní, biaxiálně dloužená, za horka pojitelná polyprópyle- ’ nová folie, která má nejméně na jedná straně vzhled podobný papíru, sestávající z opakní jádrové vrstvy K z polypro- \ pylenového hopolymeru, nejméně jedné vnější vrstvy M , která v podstatě sestává ze směsi z propylenu, etylenu a pigmentace, druhé vnější vrstvy, která sestává buďto ze stejné směsi jako je směs M nebo sestává ze dvou vrstev, přičemž mezivrstva Z přiléhající k jádrové vrstvě K sestává ž polypropylenu s pigmentací a vrstva S , navazuj ící na tuto vrstvu Z sestává z kopolymeru propylen etylen typu Random.

Jádrová vrstva K má tlouštku vrstvy 20-70 μιπ a sestává z :

- 95 % hmotnostních polypropylenu s 15 % nebo menším podílem rozpustným v n-heptanu, s hustotou 0,9 - 0,91 g/cm a tavným indexem 0,5 g/10 min. až 8 g/10 min. při teplotě 230 °C a zatížení 21,2 N (stanoveno podle DIN 53735), zvláště výhodný j e polypropylen s tavným indexem od 1 do 5 g/10 min.

nebo z

- 95 % hmotnostních statistického kopolymeru propylen/etylen se 2 až 6 % hmotnostními etylenu, s hustotou výhodně 0,895 až 0,96 g/cm , tavným indexem 1 až 7 g/10 min. při teplotě 230 ’C a zatížení 21,2 N a teplotou tání krystalitů podle typu v rozmezí od 125 do

-4148 °C (pod polarizačním mikroskopem) , nebo jejich směsí a

- 25 % hmotnostních anorganického plniva, výhodně CACO^.

Vnější vrstva M má tlouštku vrstvy od 1,5 do

2,5 pm a sestává z :

- 15 % hmotnostních isotaktického polypropylenu s 15 % nebo menším podílem rozpustným v n-heptanu, s hustotou 0,9 - 0,91 g/cm³ a tavným indexem 0,5 g/10 min. až 8 g/10 min. při teplotě 230 °C a zatížení 21,2 N (stanoveno podle DIN 53735), zvláště výhodný je polypropylen s tavným indexem od 1 do 5 g/10 min,

- 15 % hmotnostních lineárního kopolymeru etylenu nízké hustoty, modifikovaného kaučukem a anhydridem kyseliny maleinové,

- 80 % hmotnostních statistického kopolymeru propylen/ etylen typu Random se 2 až 6 % hmotnostními etylenu nebo statistického terpolymerů z propylenu, etylenu a butylenu s hmotnostním podílem propylenu > 80 % a

- 15 % hmotnostních anorganického plniva, výhodně oxidu titaničitého, vyrobeného jako rutilový typ se středním průměrem 200 nanometrů.

Vrstva Z má tlouštku vrstvy 1 až 2 pm a sestává z:

ΒΒηκΜΒβΒβηηΗΒηΗ

-585 - 95 % hmotnostních isotaktického polypropylenu s 15 % nebo menším podílem rozpustným v n-heptanu, a s hustotou 0,9 - 0,91 g/cm a tavným indexem 0,5 g/10 min. až 8 g/10 min. při teplotě 230 °C a zatížení 21,2 N (stanoveno podle DIN 53735), zvláště výhodný je polypropylen s tavným indexem od 1 do 5 g/10 min.

a

Vrstva S má tlouštku 1 μπι a sestává ze :

statistického random-kopolymeru propylerí/etylen se až - 6 % hmotnostními etylenu, s hustotou výhodně a z

0,895 až 0,96 g/cm , tavným indexem 1 až 7 g/10 min. při teplotě 230 °C a zatížení 21,2 N a teplotou tání krystalitů podle typu v rozmezí od 125 do 148 °C (pod polarizačním mikroskopem) . Případně může tato vrstva obsahovat aditiva důležitá pro zpracování jako jsou antiblokační prostředky příkladně jemnozrnný oxid křemičitý, kluzné prostředky jako příkladně amid kyseliny erukové a antistatické prostředky.

Folie podle vynálezu se vyrobí známým způsobem příkladně koextruzí trojvrstvého filmu. Tento koextrudovaný film se po výstupu z trysky se širokou štěrbinou ochladí. Následně se film znovu vyhřeje na teplotu 120 až 130 °C a podrobí se podélnému dloužení v poměru od 3:1 do 7:1, výhodně od 4:1 do 5 : 1 . Po podélném

-6dloužení se provádí při teplotách mezi 150 a 180 ’C v dloužícím tunelu příčné dloužení v poměru od 7 : 1 do : 1 - výhodně od 8 : 1 do 9 ; 1 . Po vystoupení z dloužícího tunelu se provádí fixace filmu teplem. Tento , film se před navíjením podrobí zpracování koronou nebo plamenem. Alternativu případně doplnění výše popsaného postupu k výrobě čtyřvrstvé folie je trojvrstvá koextruze jádrové vrstvy K , vnější vrstvy M a mezivrstvy Z, které se nejdříve, jak je posáno výše, společně podélně dlouží. Po opuštění části podélného dloužení a před vstupem do části příčného dloužení se provádí, jak je popsáno v EP 0424761 A2, laminování nebo extruze vrstvy S , pojitelné teplem. Po nanesení této vrstvy se provádí společné příčné dloužení této kompozice folie v poměru od 7 : 1 do 12 : 1 - výhodně v poměru od 8:1 do 9 : 1 , po kterém jako obvykle následuje fixace teplem a zpracování koronou, případně zpracování plamenem.

Překvapivě se ukázalo, že folie podle vynálezu vykazuje v důsledku popsané vnější vrstvy ve spojení s opakní jádrovou vrstvou zřetelný charakter podobný papíru. Zvlášť překvapivá je skutečnost, že folie si ještě zachovává vynikající vlastnosti z hlediska pojení za tepla a že částečky oxidu titaničitého nejsou na povrchu folie k rozeznání. Všeobecně se vrstvy plněné anorganickými látkami překrývají neplněnými vnějšími vrstvami, aby se zabránilo vystupování těchto látek na povrch . Vystoupení těchto anorganických částeček na povrch by mělo za následek okamžité ukládání na strojních součástech, což by vedlo k poruchám a tím k odstavení balicích strojů.

-7Oblast použití

Folie podle vynálezu se používá jako balicí folie, y * obzvláště k balení potravin, které se musí chránit před světlem a také před ultrafialovým světlem a před vodními parami. Folie podle vynálezu se může zušlechtit potiskem, \ metalizací a/nebo opatřit hmotou pro uzavírání za studená.

Folie podle vynálezu tak poskytuje mnoho možností k vytváření prodejních obalů, příkladně pro čokoládové zboží, se zvláštními optickými efekty.

Příklady provedení vynálezu

V následuj ících příkladech provedení j sou používány následující zkušební metody a způsoby stanovení hodnot a vlastností :

Lesk se stanovuje podle DIN 67530. Je to zde podíl světla měřený v jednotkách lesku GE , odražený pod úhlem 60 °.

Opacita folie podle DIN 53146 je poměr reflexního faktoru Rq listu nad černým standardem k reflexnímu faktoru Rqq hraničky s nejméně 24 listy.

Pevnost plochého svaru se zkouší následujícím způsobem : strany folie se spojují s použitím spojovacích čelistí s teplotou 130 °C a tlakem 5 bar po dobu 0,5 sekundy. Následně se měří síla potřebná k opětnému otevření plochého svaru. Pevnost plochého svaru se označí jako dobrá, jestliže potřebná síla dosáhne hodnoty 2,5 N vztaženo na mm šířku proužku.

-8Příklad 1

Koextruzí, následující orientací dloužením a fixací za tepla se vyrobí trojvrstvá folie s celkovou tlouštkou_v40 μπι, po obou stranách se vzhledem podobným papíru. Obě vnější vrstvy M máji tlouštku po 2 μπι a jádrová vrstva K tlouštku 36 μπι.

Jádrová vrstva K sestává z polypropylenu s přídavkem 16 % hmotnostních uhličitanu vápenatého (typ : milicarb 0G^R) . Tavný index použitého polypropylenu obnáší 3,0 g/10 min. (230 ’C, 21,2 N) .

Vnější vrstvy sestávají z následujících složek ;

% hmotnostních anorganického plniva oxid titaničitý (Kronos 2200^R) % hmotnostních isotaktického polypropylenu s tavným indexem 3,0 g/10 min. (230 °C, 21,2 N) , % hmotnostních lineárního polyetylénu modifikovaného andydridem kyseliny maleinové s tavným indexem 3,0 g/10 min. (230 °C, 21,2 N) a teplotou měknutí Vicat 76 °C a

% hmotnostních kopolymeru propylen/etylen typu Random s tavným indexem 4,7 g/10 min. (230 “C, 21,2 N) a teplotou tání 135 ’C.

Navíc se do vnějších vrstev ještě přidají nepatrná

Cl·,..

-9množství antistatického prostředku (etoxylované amidy mastných kyselin) a kluzný prostředek (amid kyseliny erukové).

Folie se vyrobí s poměrem podélného dloužení 5,0 : 1 a poměrem příčného dloužení 9,8 : 1. Fixace teplem se provádí při teplotě 160 C. Jedna z obou vnějších vrstev se podrobí zpracování koronou.

Příklad 2

Koextruzí, následující orientací dloužením a fixací za tepla se vyrobí čtyřvrstvá folie s celkovou tlouštkou 40 μπι, jejíž jedna strana má vzhled podobný papíru a druhá strana je opatřená lesklým povrchem. Vnější vrstva M má tlouštku 2 μτη, jádrová vrstva K tlouštku 37 μπι, mezivrstva Z tlouštku 2 μιη a druhá vnější vrstva S má tlouštku 1 μπι.

Jádrová vrstva K sestává z polypropylenu s přídavkem 14 % hmotnostních uhličitanu vápenatého (typ : milicarb 0G^R) . Tavný index použitého polypropylenu obnáší 3,0 g/10 min. (230 °C, 21,2 N).

Vnější vrstva M sestává z následujících složek :

% hmotnostních anorganického plniva oxid titaničitý (Kronos 2200^R), % hmotnostních isotaktického polypropylenu s tavným indexem 3,0 g/10 min. (230 °C, 21,2 N) ,

-ΙΟΙ o % hmotnostních lineárního polyetylénu modifikovaného andydridem kyseliny maleinové s tavným indexem 1,7 g/10 min. (190 ’C, 21,2 N) a teplotou měknutí Vicat 76 °C, κ % hmotnostních kopolymeru propylen/etylen typu Randorn s tavným indexem 4,7 g/10 min. a teplotou tání 135 C.

Mezivrstva Z má následující recepturu :

% hmotnostních anorganického plniva oxid titaničitý (Kronos 2200^R) a

% hmotnostních polypropylenu s tavným indexem 3,0 g/10 min. (230 °C, 21,2 N).

Teplem pojitelná vrstva má následující složení :

99,4 % hmotnostních random-kopolymeru propylen/etylen s tavným indexem 4,7 g/10 min. (230 ’C, 21,2 N) a teplotou tání 135 °C a 0,4 % hmotnostních anorganického antiblokačního prostředku oxid křemičitý (Sylobloc 44^R).

Navíc se do vnějších vrstev ještě přidají nepatrná množství antistatického prostředku (etoxylované amidy mastných kyselin) a kluzný prostředek (amid kyseliny erukové).

Folie se vyrobí s poměrem podélného dloužení 5,0 : 1 a poměrem příčného dloužení 9,8 : 1. Fixace teplem sě provádí při teplotě 160 C. Jedna z obou vnějších vrstev

-lise podrobí zpracování koronou.

Příklad I (srovnávací)

Stejně jako v příkladu 1 se vyrobí trojvrstvá folie, V jejíž obě vnější vrstvy mají následující recepturu :

% hmotnostních anorganického plniva oxid titaničitý (Kronos 2200^R), % hmotnostních isotaktického polypropylenu s tavným indexem 3,0 g/10 min. (230 °C, 21,2 N), a

% hmotnostních kopolymeru propylen/etylen typu Random s tavným indexem 4,7 g/10 min. a teplotou tání 135 ’C.

Příklad II (srovnávací)

Stejně jako v příkladu 1 se vyrobí trojvrstvá folie, jejíž vnější vrstvy mají následující složení :

% hmotnostních anorganického plniva oxid titaničitý (Kronos 2200^R), a

Výsledky jsou shrnuty v následující srovnávací tabulce.

Cš;,·

-12Srovnávací tabulka

	Lesk 60’	Lesk 60°	Opacita	Podob- nost papíru Vzhled	Pevnost svaru	Podób- nost papíru Vzhled
ve	švu
Strana folie	a	b		a	a	x a	b
A. Příklad 1	8	8	80	++	+		++
B. Příklad 2	8	60	79	++	+		-
D. Srovnávací příklad I	55	55	80	-	+		-
E. Srovnávací příklad II	58	58	81	-	*		-

++ = velmi dobré, + = dobré, o = mírné, - = nedostatečné * = nepoužitelné

Pouzue příklady folií podle vynálezu mají nepatrný stupeň lesku ve spojení s charakterem podobným papíru a vlastnostmi potřebnými pro pojení za horka, takže vyhovují stanoveným požadavkům.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY - - -----(

1. Bílá, opakní, biaxiálně dloužená, vícevrstvá folie s \ / dobrými vlastnostmi pro pojení za horka, nejméně na jedné ř

i straně se vzhledem podobným papíru, sestávající z opakního jádra a nejméně jedné vnější vrstvy sestávající z :

10 - 15 % hmotnostních isotaktického polypropylenu s hustotou 0,9 - 0,91 g/cm^ a tavným indexem 0,5 g/10 min. až 8 g/10 min. při teplotě 230 °C. a zatížení 21,2 N (stanoveno podle DIN 53735),

5 - 15 % hmotnostních lineárního kopolymeru etylenu nízké hustoty, modifikovaného kaučukem a anhydridem kyseliny maleinové,

40 - 80 % hmotnostních statistického kopolymeru propylen/etylen se 2 až 6 % hmotnostními etylenu, nebo statistické terpolymery z propylenu, etylenu a butylenu s obsahem komonomeru < 15 % f hmotnostních a obsahem butylenu < 7 % hmotnostních a

5 - 15 % hmotnostních anorganického plniva, výhodně oxidu titaničitého rutilového typu se středním průměrem 200 nanometrů.
2. Vícevrstvá folie, vyznačuj ící t i m , že druhá vnější vrstva

-14sestává buďto ze stejné vrstvy M nebo ze dvou a S , přičemž vrstva Z má funkci mezivrstvy a z polypropylenu a pigmentu a vrstva S sestává -kopolymeru propylen/etylen .

vrstev Z sestává z random\
3. Vícevrstvá folie podle nároků 1 a 2 , vyznačující se tím, že je jednostranně zpracována koronou.
4. Vícevrstvá folie podle nároků 1 až 3 , vyznačující se tím, že je metalizovatelná.
5. Vícevrstvá folie podle vyznačující se hmotou pro lepení za studená nároků tím

1 až 4 , , že jí je možné opatřit
6. Použití folie podle nároků 1 až 5 jako balicí folie.