DE1571059B2

DE1571059B2 - Verfahren zur Herstellung von leicht siegelbaren Verpackungsfilmen

Info

Publication number: DE1571059B2
Application number: DE1571059A
Authority: DE
Inventors: Franco Barbieri Hermitte; Vincenzo Morici
Original assignee: Montecatini Edison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1961-03-17
Filing date: 1962-03-17
Publication date: 1973-10-25
Also published as: DE1571059A1; ES275561A1; FR1317716A; GB941644A; NL276104A; BE615261A; US3236675A

Description

3 4

Vinylpolymeren oder -copolymeren erfolgen. Zwar gemessen, wobei die Widerstandsfähigkeit einer Siegelkönnen nach diesem Verfahren Polyolefinfolien mit naht gegen Zugbeanspruchung mit Hilf e eines Dynamovergleichsweise dünnen Überzügen beschichtet werden, meters gemessen wird.

die Schälfestigkeit der Überzüge ist jedoch für die Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen

gewünschten Zwecke als Verpackungsfilm unzu- 5 erläutert.

reichend. Beispiel 1

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaf-

fung von leicht siegelbaren Verpackungsfilmen aus Ein kristalliner, isotaktischer Polypropylenfilm mit

Polypropylen auf einfache Weise. einer Dicke von 15 μ, verstreckt in zwei Richtungen,

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch io an der Oberfläche mit Hilfe eines elektrischen Ent-

Aufbringen eines Überzugs aus einem Vinylchlorid/ ladungsapparates vorbehandelt, wird auf einer Seite

Vinylacetat-Copolymeren, dem ein Kondensations- mit Hilfe einer gewöhnlichen Streich- und Doublier-

produkt von Toluylendiisocyanat mit Hexantriol maschine für dünne Filme mit einer Lösung folgender

zugesetzt ist. Zusammensetzung in Gewichtsprozent überzogen:

Überraschenderweise bewirkt das Kondensations- 15 . _7Q0/

produkt aus Toluylendiisocyanat mit Hexantriol eine Aceton 79 /₀

hervorragende Haftung des Vinylchlorid/Vinylacetat- ^{P y}%t\- To/ ^^my^lchlondl^Ymy^l-

Copolymeren am Polypropylenträger, ohne daß es ™^et&l ¹^⁵ .^{bis 15} lj>\ ■ ·; · ·::.· ²⁰ '°

einer gesonderten Klebstoffschicht bedarf. Besonders Kondensationsprodukt von Toluoldi-

überraschend ist, daß die gute Haftung des Überzugs so isocyanat und Hexantriol 1 %

am Träger durch eine vergleichsweise geringe Menge Nach dem Aufbringen wird der Film in einem

des Kondensationsprodukts aus Toluoidiisocyanat und Trockenschrank bei 80°C getrocknet; es wird so ein

Hexantriol bewirkt wird. Material mit einer Gesamtstärke von 18 bis 20 μ

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß erhalten, das noch immer die Transparenz und den

man siegelbare Filme erhalten kann, die entweder in 25 Glanz des ursprünglichen Films besitzt,

zwei Richtungen verstreckt oder auch unverstreckt Aus dem Film wurden Streifen (2,5 · 10 cm) mit der

sein können, wenn man sie mit einem Überzug ver- überzogenen Seite mit Hilfe eines gewöhnlichen

sieht, der aus Copolymeren von Vinylchlorid, insbe- Siegelapparates für Zellglas versiegelt, wobei die

sondere mit Vinylacetat, besteht. Der Überzug wird Backen 4 Sekunden auf verschiedene Temperaturen

zweckmäßigerweise auch auf Filme aufgebracht, die 30 erhitzt wurden und mit Hilfe eines Dynamometers der

in zwei Richtungen verstreckt und vorher mit einem Widerstand der Siegelnaht gegen Zugbeanspruchung

kontinuierlichen, das Material nicht durchschlagenden gemessen wurde (Schälversuch),

elektrischen Funken behandelt wurden. Die Oberfläche Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden

kann auch chemisch (Behandlung mit Oxydations- Tabelle angegeben.

mitteln, Sulfonaten und ähnlichen Produkten) oder 35 Siegeltemperatur Widerstand der Siegelnaht

thermisch (mit einer Flamme) behandelt werden. °C g/2,5 cm

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur ^ q

Herstellung von leicht siegelbaren Verpackungsfilmen ^q ^q

mit nichtaromatischen Polyolefinen als Träger durch 70 220

eine Oberflächenbehandlung des Trägers und Be- 40 gQ 2oo

Schichtung der modifizierten Oberfläche mit Vinyl- 90 300

chlorid/Vinylacetat-Copolymeren, das dadurch ge- -^00 350

kennzeichnet ist, daß man einen Trägerfilm aus im -^10 400

wesentlichen isotaktischem Polypropylen nach einer 220 400
Oberflächenbehandlung, vorzugsweise mit elektrischen 45

Entladungen, mit einer Lösung beschichtet, die neben Bei dem Versuch mit dem Klebeband verbleibt der

dem Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren ein Kon- Überzug am Trägerfilm.

densationsprodukt von Toluylendiisocyanat mit Hexan- Der Siegeltemperaturbereich des Films liegt offen-

triol enthält. sichtlich im Gebiet von 90 bis 120° C, d. h. innerhalb

Der Überzug kann auf eine oder beide Seiten des 5° eines Gebietes, in dem der Film durch Wärme nicht

Polypropylenfilms, der gegebenenfalls in zwei Rieh- angegriffen wird.

tungen verstreckt wurde, aufgebracht werden. Der Der so erhaltene Film wird auf zwei Arten von

erfindungsgemäße Überzug kann nach bekannten automatischen Verpackungsmaschinen für Zellgas

Verfahren aus Lösungen des Überzugsmaterials und/ geprüft: Auf einer Sackfüllmaschine und auf einer

oder des Haftmittels in organischen Lösungsmitteln, 55 Aufwickelmaschine.

insbesondere durch Aufsprühen, Eintauchen u. dgl. Bei beiden Maschinen bewirkte der Film keinerlei

aufgebracht werden. Schwierigkeiten, wodurch Verpackungen hergestellt

Die Stärke des Überzugs kann 2 bis 20 μ betragen. werden konnten, deren Eigenschaften bezüglich Siegel-Die Haftfestigkeit des Überzugs auf dem Trägerfilm fähigkeit und Verwendbarkeit mit denen aus Zellglas wird durch Aufpressen eines Streifens selbstklebenden 60 vergleichbar waren.
Cellulosebandes, das auf der Oberfläche des Überzugsfilms haftenbleibt, und darauffolgendes plötzliches Beispiel 2
Abziehen des Cellulosebandes von der Oberfläche

festgestellt; ein Überzug mit guter Adhäsion bleibt Ein kristalliner isotaktischer Polypropylenfilm mit

dabei am Trägerfilm haften. Überzüge mit schlechter 65 einer Dicke von 20 μ, verstreckt in zwei Richtungen,

oder ganz schlechter Haftung werden dagegen teilweise an der Oberfläche mit Hilfe eines elektrischen Ent-

oder völlig vom Trägerfilm abgezogen. ladungsapparates vorbehandelt, wird auf einer Seite

Die Adhäsion wird auch nach dem Schälversuch mit Hilfe einer gewöhnlichen Streich- und Doublier

Siegeltemperatur	Widerstand der Siegelnaht
⁰C	g/2,5 cm
50	0
60	50
70	100
80	180
90	250
100	350
110	400
120	400

5 6

maschine für dünne Filme mit einer Lösung folgender Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden

Zusammensetzung in Gewichtsprozent überzogen: Tabelle angegeben.

Aceton 74,5%

Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer ₅

(85 bis 15) 22,0%

Kondensationsprodukt von Toluol-

diisocyanat mit Hexantriol 3,0 %

Glycerylmonostearat 0,5%

Nach dem Aufbringen wird der Film in einem io Trockenschrank bei 80⁰C getrocknet; es wird so ein Material mit einer Gesamtstärke von 25 μ erhalten, das noch immer die Transparenz und den Glanz des

ursprünglichen Films besitzt. Bei dem Versuch mit dem Klebeband verbleibt der

Außer den ausgezeichneten optischen Eigenschaften, 15 Überzug am Trägerfilm,

wie sie bei dem nach Beispiel erhaltenen Muster . ■ \ λ

festgestellt wurden, besitzt der nach diesem Beispiel Beispiel 4

erhaltene Film einen bemerkenswert niedrigen Rei- Ein kristalliner isotaktischer Polypropylenfilm mit

bungskoeffizienten. einer Dicke von 15 μ, verstreckt in zwei Richtungen,

Aus dem Film wurden Streifen (2,5 · 10 cm) mit der 20 an der Oberfläche mit Hilfe eines elektrischen Entüberzogenen Seite mit Hilfe eines gewöhnlichen ladungsapparates vorbehandelt, wird auf einer Seite Siegelapparates für Zellglas verschweißt, wobei die mit Hilfe einer gewöhnlichen Streich- und Doublier-Backen 4 Sekunden auf verschiedene Temperaturen maschine für dünne Filme mit einer Lösung folgender erhitzt wurden und mit Hilfe eines Dynamometers der Zusammensetzung in Gewichtsprozent überzogen: Widerstand der Siegelnaht gegen Zugbeanspruchung 25 ,, ., , ,, ., _r„_n/
gemessen wurde (Schälversuch). Methylenchlorid 50%

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden ~. ^l0,^r °,^rm, .;;.· ·: ·····, ^3/'⁵ '°

Tabelle angesehen Vmylchlond/Vinylacetat-Copolymer
latxsue angegeoen. (85 bis 15) 15%

Kondensationsprodukt von Toluoldi-

isocyanat mit Hexantriol) 2%

Glycerylmonostearat 0,5 %

Nach dem Aufbringen wird der Film in einem Trockenschrank bei 8O⁰C getrocknet; es wird so 35 ein Material mit einer Gesamtstärke von 15 μ erhalten, das noch immer die Transparenz und den Glanz des ursprünglichen Films besitzt.

Aus dem Film wurden Streifen (2,5 ■ 10 cm) mit der überzogenen Seite mit Hilfe eines gewöhnlichen Bei dem Versuch mit dem Klebeband verbleibt der 40 Siegelapparates für Zellglas versiegelt, wobei die Überzug am Trägerfilm. Backen 4 Sekunden auf verschiedene Temperaturen

. -ίο erhitzt wurden und mit Hilfe eines Dynamometers

Beispiel J _der \yu}_erstand ^der Siegelnaht gegen Zugbean-

Ein kristalliner isotaktischer Polypropylenfilm mit spruchung gemessen wurde (Schälversuch),
einer Dicke von 15 μ, verstreckt in zwei Richtungen, 45 Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden an der Oberfläche mit Hilfe eines elektrischen Ent- Tabelle angegeben,
ladungsapparates vorbehandelt, wird auf einer Seite
mit Hilfe einer gewöhnlichen Streich- und Doubliermaschine für dünne Filme mit einer Lösung folgender
Zusammensetzung in Gewichtsprozent überzogen: 50

Methyläthylketon 80%

Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer

(80 bis 20) 18%

Kondensationsprodukt von Toluoldi-

isocyanat mit Hexantriol 2 %

Nach dem Aufbringen wird der Film in einem

Trockenschrank bei 80°C getrocknet; es wird so ein Bei dem Versuch mit dem Klebeband verbleibt der

Material mit einer Gesamtstärke von 18 μ erhalten, Überzug am Trägerfilm.

das noch immer die Transparenz und den Glanz des 60 . .

ursprünglichen Films besitzt. Beispiel i

Aus dem Film wurden Streifen (2,5 · 10 cm) mit der Ein kristalliner isotaktischer Polypropylenfilm mit überzogenen Seite mit Hilfe eines gewöhnlichen einer Dicke von 15 μ, verstreckt in zwei Richtungen, Siegelapparates für Zellglas versiegelt, wobei die an der Oberfläche mit Hilfe eines elektrischen EntBacken 4 Sekunden auf verschiedene Temperaturen 65 ladungsapparates vorbehandelt, wird auf einer Seite erhitzt wurden und mit Hilfe eines Dynamometers mit HiUe einer gewöhnlichen Streich- und Doublierder Widerstand der Siegelnaht gegen Zugbeanspruchung maschine für dünne Filme mit einer Lösung folgender gemessen wurde (Schälversuch). Zusammensetzung in Gewichtsprozent überzogen:

Siegeltemperatur	Widerstand der Siegelnaht
⁰C	g/2,5 cm 30
50	0
60	50
70	100
80	180
90	250 ³⁵
100	300
110	350
120	350

Siegeltemperatur	Widerstand der Siegelnaht
⁰C	g/2,5 cm
50	50
60	100
70	180
80	250
90	. 300 .
100	350
110	350
120	350

Claims

1 2 verschiedenes Verhalten der beiden Materialarten in Patentansprüche: automatischen Einrichtungen zum Versiegeln in Verbindung mit den gewöhnlich verwendeten Ver-

1. Verfahren zur Herstellung von leicht siegel- packungsmaschinen; während nämlich Zellglas, das, baren Verpackungsfilmen mit nichtaromatischen 5 um es heißsiegelbar zu machen, im allgemeinen mit Polyolefinen als Träger durch Oberflächenvor- einer thermoplastischen Schicht überzogen ist, ohne behandlung des Trägers und Beschichtung der Schwierigkeit versiegelt werden kann, schmilzt der modifizierten Oberfläche mit Vinylchlorid/Vinyl- Polyolefinfilm dort, wo er mit den Siegelelementen in acetat-Copolymeren, dadurch gekenn- Berührung kommt, bleibt daran kleben und macht zeichnet, daß der vorbehandelte Träger aus io dadurch einen vernünftigen Betrieb der Maschine im wesentlichen isotaktischem Polypropylen mit unmöglich.

einer Lösung, die neben dem Vinylchlorid/Vinyl- Verbundstoffe aus Polyolefinen und einem weiteren

acetat-Copolymeren ein Kondensationsprodukt thermoplastischen Material sind bekannt. So werden

von Toluylendiisocyanat mit Hexantriol enthält, in der französischen Patentschrift 1 186 376 Verbundbeschichtet wird. 15 stoffe aus Polypropylen und verschiedenen anderen

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Materialien, unter anderem Polyvinylchlorid, durch zeichnet, daß der aufzubringenden Lösung als Verbundstrangpressen oder Zusammenpressen der Gleitmittel organische oder anorganische Stearate, getrennt extrudierten Materialien unter Erhitzen Amide, Imide von aliphatischen Säuren oder hergestellt. Solche Verbundstoffe sind zu dick, um als natürliche und synthetische Wachse zugesetzt 20 Verpackungsfilm verwendet zu werden. Außerdem ist werden. die Haftung der Schichten aus unterschiedlichen

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Materialien (Schälfestigkeit) nicht ausreichend. Das zeichnet, daß die Vorbehandlung des Trägers mit gleiche gilt für die Verbundstoffe der belgischen elektrischen Entladungen durchgeführt wird. Patentschrift 581 059, nach der Folien aus PoIy-

25 äthylen oder Polypropylen, die mit gasförmigem Chlor behandelt worden sind, mit einem Überzug

aus nachchloriertem Polyvinylchlorid, das einen

Weichmacher enthält, beschichtet werden. Der Überzug aus Polyvinylchlorid kann entweder durch

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von 30 Aufbringung einer Lösung von Polyvinylchlorid oder leicht siegelbaren Filmen auf der Basis von kristallinen durch Laminieren der Polyolefinfolie mit einer PolyPolymeren von «-Olefinen, die sich zur Herstellung vinylchloridfolie erfolgen.

von Behältern, Umschlägen, kleinen Säcken, Gefäßen In der französischen Patentschrift 1 243 431 wird

und im allgemeinen für Gegenstände der Verpackungs- Verbundstoff beschrieben, der aus einem peroxyindustrie eignen. 35 dierten Polyäthylenträger, einer Schicht von Diiso-

Es wurden bereits Verfahren zur Herstellung von cyanat (gegebenenfalls zusammen mit Aminen) und Filmen aus kristallinen Polymeren von «-Olefinen einer Schicht eines hydroxygruppenhaltigen Polymeren, und insbesondere aus in Gegenwart von stereo- wie Polyäthylenglykol oder Polyestern, besteht. Die spezifischen Katalysatoren hergestelltem Polypropylen Aufbringung der Deckschicht aus hydroxygruppenbeschrieben. Es wurde auch bereits die Herstellung 40 haltigen Polymeren ist verhältnismäßig umständlich, von Filmen beschrieben, die nach einer oder zwei da zuerst die Oberfläche der Polyäthylenträgerfolie Richtungen nach verschiedenen Verfahren verstreckt oxydiert werden muß. Danach muß eine geschlossene wurden. Schicht Isocyanat aufgebracht werden, bevor die

Infolge ihrer mechanischen, schützenden und opti- Deckschicht aus Polyäthylenglykolen oder Polyestern sehen Eigenschaften eignen sich Filme aus kristallinen 45 aufgebracht werden kann.

Polyolefinen, insbesondere aus Polypropylen, ganz In der belgischen Patentschrift 589 877 werden

ausgezeichnet für eine Verwendung auf dem Ver- Verbundstoffe auf der Basis von Polyolefinen bepackungsgebiet. schrieben, bei denen die Polyolefine mit einer Schicht

Eine Schwierigkeit, die einer weiten Verwendung aus Polyalkylenimin überzogen werden, auf die dann auf diesem Gebiet entgegensteht, ist die Tatsache, daß 5° eine zweite Schicht aus Vmylidenchloridcopolymeren der größte Teil der automatischen oder halbautoma- aufgebracht wird. Dabei wirken die Polyalkylenimine tischen Maschinen nicht zur Weiterverarbeitung der als Klebstoffe zwischen dem Copolymeren und dem Filme in die schließlich gewünschten Verpackungen Träger. Auch hier ist die Schälfestigkeit nicht befrieverwendet werden kann, da solche Maschinen thermo- digend und die Verbundstoffe vergleichsweise dick, plastische Filme, wie Filme aus Polyolefinen und ins- 55 bedingt durch den Auftrag von zwei Schichten auf besondere aus Polypropylen, nicht verarbeiten können. die Trägerfolie.

Dies liegt darin begründet, daß sowohl die automa- In der britischen Patentschrift 862 865 wird ein

tischen als auch halbautomatischen Maschinen unter Verfahren zur Beschichtung von Polyolefinoberflächen Berücksichtigung der Tatsache konstruiert wurden, daß mit Vinylchloridpolymeren und -copolymeren bedarauf Material verarbeitet werden sollte, das bisher 60 schrieben, bei dem zunächst die Oberfläche des PoIyam Verpackungssektor die größte Verbreitung ge- olefins einer Behandlung mit energiereicher Strahlung funden hat, nämlich Zellglasfilme. von wenigstens 40 000 Röntgen pro Stunde unter-

Der wesentliche Unterschied zwischen den Poly- worfen und anschließend die so vorbehandelte Oberolefinfilmen, insbesondere einem Polypropylenfilm, fläche mit dem Vinylpolymeren beschichtet wird. Als einerseits und einem Zellglasfilm andererseits besteht 65 Polyolefine werden Polyäthylen und Polypropylen darin, daß die Polyolefinfilme thermoplastisch sind, genannt, als Beschichtungsmittel Copolymere von während Zellglas bis zu seinem Flammpunkt nicht Vinylchlorid und Vinylacetat. Das Aufbringen der hitzeempfindlich ist. Diese Tatsache bedingt ein Beschichtung kann aus Lösung oder Emulsion des