DE1546807A1

DE1546807A1 - Transparente,mehrfach beschichtete Polyvinylalkohol-Folie

Info

Publication number: DE1546807A1
Application number: DE1963A0042361
Authority: DE
Inventors: Dixler Daniel Sylvan
Original assignee: Air Reduction Co Inc
Current assignee: Airco Inc
Priority date: 1962-02-15
Filing date: 1963-02-14
Publication date: 1970-10-22
Also published as: GB960203A; US3219475A; FR1348114A

Description

Transparente, mehrfach, beschichtete Polyvinylalkohol-Polie

Es wurde schon früher eine Anzahl von beschichteten transparenten Kombinationsfolien zur Verwendung als Verpackungsfolien beschrieben. Während einigen dieser Folien eine geringe Durchlässigkeit für Sauerstoff zugeschrieben wird, ist die Durchlässigkeit dennoch nicht gering 3enug, um die Lagerung leicht verderblicher Lebensmittel über längere Zeiträume zu ge statte r. Liane he Lebensmittel, wie beispielsweise Schabefleisch, Luncheon-Heat und Käse verlieren in verhältnismässig kurzer Zeit an 'tfert, wenn sie in die bis Jetat bekannten beschichteten Flastikfolien eingewickelt werden.

rJin Ziel der vorliegenden Erfindung ist die 3ntvdcklunr einer beschichteten transparenten Plastikfolie, die ο in j ausserordentliclv geringe Sauerstoff

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durchlässigkeit besitzt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist di-j Entwicklung einer Verpackungsfolie, die eine Trägerfolie aus Polyvinylalkohol mit geringer Sauerstoffdurchlässigkeit besitzt.

Es ist ferner ein Ziel der Erfindung, eine Folie zu entwiekeln, dij eine Trägerfolie aus polyvinylalkohol und ein Vinylidenchlorid-yin7/lchlorid Copolymeres als Beschichtung enthält.

Es ist endlich ein Ziel der Erfindung, eins Grundierungsschicht zu entwickeln, die sich leicht mit der Trägerfolie aus Polyvinylalkohol einerseits und der Aussenschicht aus Tinylilenchlorid-Vinylchlorid Oopolymereiü andererseits verkleben lässt.

Diese und v/eitere 2ele sind aus der Patentschrift ersichtlich.

Die erfinlunrsgemässer:, für Verpackung zv/ecke verwendeten ICombinationsfolien bestehen aus einer dünnen, flexiblen Trägarfolie aus Polyvin^/lalkohol, die beschichtet ist .nit einer Grundierunrsschicht

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eines Terpolymeren aus etwa 75 bis 94,5 % Vinylchlorid, etwa ^lj bis 24,5 % Vinylacetat und etwa 0,5 bis 5 % einer Verbindung aua der Gruppe ungesättigter aliphatischer Oarbonsäuren der Athylenreihe und deren Anhydriden, und mit einer Deckschicht eines Copolymeren aus etwa 5C bis 759^ Vinylidenchlorid und etwa bis 50% Vinylchlorid.

polyvinylalkohol ist ein sehr geeignetes Trägermaterial für Verpackungsfolien, weil_% es verglichen mit anderen Materialien wie "Oellophan", die zur Seit als Ver« packungsstoffe gebräuchlich sind, eine geringe Sauerstoff durchlässigkeit besitzt. Polyvinylalkohol hat auch eine c^u^e Zugfestigkeit, Dehnbarkeit, Reiss- und Scheuerfestigkeit und lässt sich leicht mit Hilfe der üblichen Wärme- und Vakuumtechniken verformen. Unbeschichteter Polyvinylalkohol eignet sich jedoch 2ur allgemeinen Verwendung als Verpackungsfolie nicht, weil die Sauerstoffdurchlässigkeit des Materials zunimmt, wenn <Sß Folie einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Ss ist daher notwendig, die Prägerfolie aus polyvinylalkohol mit einem Material su beschichten, das sie vor dem Wasserdampf in der 1,Uf t schützt, um ihre ifiigsnschaften der-Sauerstoff-■ undurchlässigkeit zu erhalten·

Die Deckschicht in der erfindun^s^emassen Folie ist ein

Vinyli-Ien-Yinylchlorid Copolymere ε, aas etwa ^C b:.s BAD OWGINAt 009843/U17

Gew.% Vinylidenchlorid und umgekehrt etwa 25 bis 50 Gew.% Vinylchlorid enthält, Jäine ausgezeichnete Zusammensetzung für eine Beschichtung ist ein Copolymeres aus etwa 60 Gew.% Vinylidenchlorid und etwa 40 Gew.% Vinylchlorid. Dieses Copolymere ist im Handel unter dem Namen "Geon 222" erhältlich, es wird von der B.p. Goodrich Co., Akron, Ohio, hergestellt und vertrieben.

Copolymere aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid lassen sich nicht leicht mit polyvinylalkohol verkleben; es ist daher erforderlich, ein Mittel zu · entwickeln, das das Copolymere aus Vinylidenchlorid-Vinylchlorid mit der Trägerfolie aus Polyvinylalkohol verbindet. Ss wurde gefunden, dass ein.guter Verbund mit einer Grundierungsschicht eines Terpolymeren aus Vinylchlorid, Vinylacetat und einer ungesättigten Carbonsäure der Ithylenreihe oder deren Anhydrid hergestellt wird. Dieses Terpolymere ver-

klebt leicht Polyvinylalkoholtnd Vinylidenchlorid-Vinylchlorid Copolymeres, wodurch ein fester Verbund

zwischen der Trägerfolie und der Deckschicht hergestellt wird. Das Terpolymere enthält etwa 75 bis 94,5 Gew.% Vinylchlorid, etwa 5 bis 24,5 Gew.% Vinylacetat und etwa 0,5 bis 5 Gew.% der ungesättigten Säure der Ithylenreihe oder deren Anhydrid. Die ungesättigte Säure

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oder das Anhydrid ist vorzugsweise eine Verbindung mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure und ähnliche. Maleinsäureanhydrid ist eine bevorzugte Verbindung. Die ungesätt'gte Säure oder das Anhydrid ist ein wesentlicher Bestandteil der Grundierungsschicht, der die Affinität zu der Trägerfolie aus Polyvinylalkohol horsteilt. Die Menge sollte so klein wie möglich gehalten werden., um eine s;ute Haftung der Grundierungsschicht auf der 'Trägerschicht zu gewährleisten. 2s werden gewöhnlich Mengen in der Grössenordnun,; von r,5 bis 2γί) bevorzugt. Ausgezeichnete Terpolymere zur Verwendung als Grundierungsschicht sind ein Ter-.,olymeras, bestehend aus etwa 86% Vinylchlorid, 11% Vinylacetat und y/o Maleinsäureanhydrid, das von der B.F. Cocdrich Co. unter dem HändeIsnameη "Geon 445" hergestellt und vertrieben wird, und ein Terpolymeres aus 84% Vinylchlorid, 15% Vinylacetat und 1fi Maleinsäureanhydrid, das von der Union Garbide ■Corporation, Hew York, H.Y, unter dem Handelsnameη "Vinylite VMCH" hergestellt und vertrieben wird.

Die Dicke der G-rundierungschicht ist nicht kriiäseh, Tb: all renie \ren beträft die Dicke etwa 2,5 M oder 'verIf'-οι⁴. jiJine gute Haffcun'^j; der Deckschicht auf der

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Trägerschicht wird schon mit sehr dünnen Grundierungsschichten erzielt. j3s ist wünschenswert, dass die Grundierungsschicht nicht dicker als notwendig gewählt wird, weil ein Übermass an Dicke die Flexibilität der Folie vermindert, ohne die Eigenschaften, wie Durchlässigkeit und Bindefestigkeit merklich zu beeinflussen.

Die erfindungsgemässen Folien können atweder auf einer Seite oder auf beiden Seiten wie oben beschrieben beschichtet v/erden; das letztere ist vorzuziehen.

Die Beschichtung kann auf die Trägerfolie aus Polyvinylalkohol in bekannter Weise aufgebracht werden. "3s j spielsweise kann das als Grundierung verwendete Terpolymere in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Liethyl-äthyl-keton oder "lethyl-isobutyl-keton gelöst werden, gewöhnlich in verdünrter Lösung, d.h. zu etwa 1 bis 5 Gew./O. Die Konzentration der Lösung- /~ kann auf die Polyvinylalkohol-Gberfläche mit ⁿilfe einer gebräuchlichen BeSchichtungsanlage aufgebracht werden. Die Folie v/ird dann bei einer gewünschten .Temperatur getrocknet, d .h. bei etwa 40 bis 11O°C. Die Deckschicht aus Vinylidenchlorid-Yinylchlorid Copolymerem kann dann die Lösung in ein-era geeigneten organischen Lösungsmittel wie Methyl-äthyl-keton, Iilethy} -isobutyl-keton, Ithylaeetat, Tetrahydrofuran und ähnlichen aufgebracht v/erden. Die Folie wird vor-

/⁼ wechselt entsprechend der Dicke der gewünschten Beschichtung. Dio Lösung ... &.>■-."-..«r;. r^ 0098A3/U17

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zugsweise wieder getrocknet.

Die Erfindung soll jetzt hinsichtlich ihrer spezifischen Anwendung -formen beschrieben und an Hand der folgenden -Beispiele erläutert werden:

Beispiel 1

Äine dünne transparente Folie aus zu 99»9% hydrolysiertem polyvinylalkohol, die mit A- Gewichtsteilen Glycerin auf 100 Teile polyvinylalkohol weichgemacht worden war und eine Dicke von etwa 20 μ hatte, wurde auf beiden Seiten nacheinander mit einer 1ⁱ$-igen Lösung eines Terpolymers η aus etwa 86% Vinylchlorid, 11% Vinylacetat und J>% Maleinsäureanhydrid in Liethyl-äthyl-keton benchichtet. Das Terpolymere war ein im Handel erhältliches Material, das von der B.P. Goodrich, Co., Akron, Ohio, unter ien Handelsnamen ^wGeon 4A-J" vertrieben wird. Die Folie wurde bei 80°C etwa 2 Minuten lang getrocknet» nachdem jede Seite beschichtet war. Dann vurde eine 15 %-ige Lösung eines Copolymeren aus 6C?£ Vinylidenchlorid uni 4C% Vinylchlorid, las von 3.er B.F* Goodrich Co., unter dem Handelsnameη "Geon 522" vertrieben wird, in Methyl-äthyl-keton als Deckschicht nacheinander auf beide Seiten aufgebracht. Die Folie wurde bei 80°G nach jeder Beschichtung 2 !.!!nuten lans getrocknet ^ Diß Gösamtdwike der beschichteten Folie

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betrug etwa 33 μ, was einer Beschichtungsdicke von 6,4- μ auf jeder Seite entspricht.

Die beschichtete Folie hatte eine Sauerstoffdurchlässigkeit von weniger als. C,15 ml/m /Tag bei 22°C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit und eine &auerstof .^durchlässigkeit von 1,05 ml/m /Tag bei 22⁰C und 90 % relativer Feuchtigkeit. Die Sauerstoffdurchlässinkeiten wurden gemessen durch Diffusion von Sauerstoff durch die Folie von einer im wesentlichen reinen Sauerstoffatmosphäre zu einer sauerstoff freien Atmosphäre, wobei der Gesamteindruck jeweils eine Atmosphäre bei der angegebenen Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit betrug. Die Wasserdampfdurchlässigkeit, die Haftfestigkeit der 3eschichtenden auf der trägerschicht und auch die Heißsie.;;elfestigkeit waren befriedigend.

Beispiel 2

Eine dünne, transparente Folie aus zu 99_f9% hydro-

lysiertem Polyvinylalkohol, die mit 10 Teilen Glycerin plus 5 Teilen 1,3-Butandiol auf 100 Teile Polyvinylalkohol v,^reichgemacht worden war, wurde zuerst bei etwa 80⁰C und dann bei etwa 90⁰C im Ofen getrocknet, wobei die Gesamttrocknungsdauer etwa 1 i.linute betrug.

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Eine Grundschicht aus dem Beispiel 1 beschriebenen Vinylchlorid-Vinylacetat-Mäßinsäureanhydrid-Terpolymeren vnirde als 1%-ige Lösung in Hethyl-äthylketon nacheinander auf beide Seiten der Trägerfolie aus Polyvinylalkohol aufgebracht.

Die Folie wurde nach jeder Beschichtung eine Minute bei 80-9O⁰C im Ofengetrocknet. Sine Deckschicht aus dem in Beispiel 1 beschriebenen Vinylidenchlorid-Vinylchlorid Copolymeren wurde dann als 15 %-ige Lösung in Methyl-äthyl-keton aufgebracht , und die Folie wurde nach jeder Beschichtung eine Minute lange im Ofen bei 8i-90°C getrocknet, -Ήβ Gesamtdicke der beschichteten Folie betrug etwa 55,6 bis 58 μ was einer Beschichtungsdicke von etwa 3,5 μ auf jeder Seite entspricht.

Die sauerstoffdurchlässigkeit der beschichteten

Folie betrug 1,9 ml/m /Tag bei 50% relativer Feuchtigkeit und 13,5 ml/m /Tag bei 90% relativer Feuchtigkeit.

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Claims

Patentansprüche

1. Mehrschichtenfolie, gekennzeichnet durch eine Trägerfolie aus Polyvinylalkohol, eine Grundierungsschicht aus einem Terpolymeren von etwa 75 bis 94,5 % Vinylchlorid, etwa 5 bis 24,5 % Vinylacetat und etwa 0,5 bis % einer ungesättigten aliphatischen Carbonsäure der Äthylenreihe oder deren Anhydrid auf wenigstens einer Seite dieser Trägerfolie und eine Deckschicht aus einem Gopolymeren von etwa 50 bis 75$ Vinylidenchlorid und etwa 25 bis 50% Vinylchlorid auf dieser Grundierungssehicht.

2. Mehrschichtenfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Terpolymere der Grundierungs-

,arjiydrj $. schichten von Maleinsäure/ abgeleitet ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtenfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die rrägerfolie eine Lösung des Terpolymeren aufgebracht, die Folie getrocknet und auf die beschichtete Folie eine Lösung des Gopolymeren aufgebracht wird.

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