DE1694967C3 - Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Gegenstände - Google Patents
Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger GegenständeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Gegenstände, insbesondere
Laminate, bestehend aus Schichten aus verschiedenen filmbildenden synthetischen Polymerisationsprodukten;
sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung filmförmiger Laminate bestehend aus einer
Schicht aus einem Polyolefin und einer Schicht aus einem Acrylnitrilpolymerisationsprodukt und die so
hergestellten Produkte.
Aus den US-PS 27 74 702 und 30 36 930 sind schon Laminate aus verschiedenen Produkten, unter anderem
auch in Kombination mit Polyacrylnitrüen bekannt. Alle diese Produkte haben jedoch entweder keine befriedigende
Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit oder keine genügende Zerreißfestigkeit an den Schweißnähten.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, beschichtete Gegenstände und insbesondere laminatartige
Folien und Filme zu schaffen, die ausgezeichnete Grenzschichten gegen Gase sind. Eine andere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, Laminate zu schaffen, die ausgezeichnete Grenzschichten gegen Dämpfe sind.
Eine andere Aufgabe ist die Schaffung von Laminaten, die stark, zäh und chemisch resistent sind. Eine weitere
Aufgabe ist die Schaffung starker, zäher und chemisch resistenter Gegenstände, die unter Erhitzen verschweißbar
sind.
Das erfindungsgemäCe Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Gegenstände ist dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Polyolefin aus mindestens einem alpha,beta-ungesättigten Olefin der Formel
CH2 = CH-R, worin R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe
mit 1—6 Kohlenstoffatomen ist, durch eine zur Film-Bildung geeignete Form im geschmolzenen Zustand
extrudiert und mit einem biaxial ausgerichteten Film aus einem Acrylnitril-Homopolymeren oder einem
Copolymeren aus Acrylnitril und bis etwa 5 Gew-% mindestens einer monomeren Polyalkylenverbindung in
Berührung bringt, solange das Polyolefin sich im geschmolzenen Zustand befindet, wobei die Oberfläche
des Aerylnitrilpolymerfilmes vorher mit einem Klebemittel beschichtet wurde.
Die erwähnten Oberflächen des Polyolefins und des Acrylnitrilpolymers können kontinuierlich, wie z. B. eine
Oberfläche eines glatten Films, oder sie können diskontinuierlich sein, wie eine Oberfläche eines
s Schaumstoffes, eines Gewebes oder eines nonwoven-Materials andererseits. Vorzugsweise bestehen die
Laminate mindestens aus einem FUm oder einer Folie aus einem Polyolefin und mindestens einem Film oder
einer Folie aus einem Acrylnitrilpolymeren, wobei eine
ίο Oberfläche des oder der Filme oder Folien aus dem
Polyolefin mit einer Oberfläche des oder der Filme aus
dem Acrylnitrilpolymeren zusammenhaftet Die von der Erfindung umfaßten Filme oder Folien haben vorzugsweise
eine Dicke von etwa 2,5—381 μ und besonders
vorzugsweise eine Dicke von 6,3—25,4 μ. Überraschenderweise
zeigen die Schweißnähte der durch die Polyolefinschicht hindurch durch Wärme verschweißten
Schichten der Laminate gemäß der vorliegenden
Erfindung eine höhere Reißfestigkeit als die Schweißnähte, die beim Verschweißen eines Acrylnitrilpolymerfilms
oder eines Polyolefinfilms mit einem Film des
gleichen Materials erhalten werden.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Polyolefine sind vorzugsweise feste, harzartige Polymerprodukte von
«-Monoolefinen, wie z. B. Polyäthylen, Polypropylen,
die Polybutene, die Polypentene, die Polyhexene, die Polyheptene und dergleichen Polymere aus mindestens
einem «-Olefin der Formel CHj = CH-R, worin R
Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6
jo Kohlenstoffatomen ist. Besonders bevorzugt gemäß der
vorliegenden Erfindung sind Homopolymere und Copolymere von Äthylen und Propylen. Die erfindungsgemäß
verwendbaren Polyolefine können auch ataktisch, isotaktisch, syndiotaktisch, kristallin oder morphin
J5 sein oder mehrere dieser Formen haben.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Acrylnitrilpolymeren
und -copolymeren sind solche harzartigen Polymerisationsprodukte, die mindestens etwa 90
Gew.-% polymerisiertes Acrylnitril aufweisen. Vorzugs-ίο weise weisen sie mindestens 95 Gew.-% polymerisiertes
Acrylnitril auf, wobei der Rest ein polymerisiertes, mit Acrylnitril copolymerisierbares Vinylmonomerprodukt
ist. Die Vinylmonomeren, die die zusätzlichen 5 bis 10% des Acrylnitrilpolymers ausmachen, können Monoalkenyl-
oder Polyalkenylmonomeren oder ein Gemisch aus beidem sein. Besonders bevorzugt gemäß der vorliegenden
Erfindung sind Acrylnitrilhomopolymere und Copolymere, die mit bis zu etwa 5 Gew.-% zumindest
eines Polyalkenylmonomers hergestellt sind. Die in Verbindung mit den Acrylnitrilpolymeren gemäß der
vorliegenden Erfindung verwendbaren Polyalkenylmonomeren umfassen diejenigen, die mindestens zwei
polymerisierbare olefinische Gruppen im Molekül aufweisen. Solche Monomeren sind z. B.
Allylacrylat, Allylmethacrylat,
Diallylmaleat, Diallylfumarat,
Äthylenglycoldimaleat, Diallylitaconat,
Metallylacrylat.Tetramethylendiacryl,
Diallylmaleat, Diallylfumarat,
Äthylenglycoldimaleat, Diallylitaconat,
Metallylacrylat.Tetramethylendiacryl,
Divinyläther, die
Divinyläther des Butandiol-1,4, Diallyläther,
Dimethallyläther, Äthylenglycoldimethacrylat,
1,1,1 -Trimethoxypropandimethacrylat,
Glyzerintriacrylat, Saccharosehexaacrylat,
Dimethallyläther, Äthylenglycoldimethacrylat,
1,1,1 -Trimethoxypropandimethacrylat,
Glyzerintriacrylat, Saccharosehexaacrylat,
μ Diallylphthalat, Triallylcyanurat,
2,2,5,5-Tetramethyl-l,5-hexadien, 1,5-Hexadien,
1,6-Heptadien, 1,7-Octadien, 1,8-Nonadien,
Divinylbiphenyl, Divinylnaphthalin,
1,6-Heptadien, 1,7-Octadien, 1,8-Nonadien,
Divinylbiphenyl, Divinylnaphthalin,
DivinylbenzoL TrivinylbenzoL Diallylbenzol,
Diisopropenylbenzol, Allylallyloxyacetat,
Äthylidendiinethycrylat.Methylendirnethacrylat,
Diallylmelamin, Diallylisomelamin,
Triallyimelamin, TriaUylaconitat,
Triallylphosphat, Tetraallylsilan,
Tetravinylsilan, Diallyldivinylsilan,
TetraaUylgennan, Tetravinylzinn,
TetraVinylgermaiuTriacryloylperhydrotriaZin,
TrimethacryloylperhydrotriaZiiVDiVinylspiran,
Methylenbisacrylamid.Äthylendiacrylamid,
N-Allylacrylamid, Ν,Ν-Diallylacrylamid,
N.N-Dimethallylmethacrylamid,
Polyallyläther von Poyoien wie
Tetraallylpentaerythrit.Hexallylsaccharose,
Hexallylinosit, Hexallylsorbit und
Hex avinylsaccharose.
Diisopropenylbenzol, Allylallyloxyacetat,
Äthylidendiinethycrylat.Methylendirnethacrylat,
Diallylmelamin, Diallylisomelamin,
Triallyimelamin, TriaUylaconitat,
Triallylphosphat, Tetraallylsilan,
Tetravinylsilan, Diallyldivinylsilan,
TetraaUylgennan, Tetravinylzinn,
TetraVinylgermaiuTriacryloylperhydrotriaZin,
TrimethacryloylperhydrotriaZiiVDiVinylspiran,
Methylenbisacrylamid.Äthylendiacrylamid,
N-Allylacrylamid, Ν,Ν-Diallylacrylamid,
N.N-Dimethallylmethacrylamid,
Polyallyläther von Poyoien wie
Tetraallylpentaerythrit.Hexallylsaccharose,
Hexallylinosit, Hexallylsorbit und
Hex avinylsaccharose.
Die in Verbindung mit den Acrylpolymeren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbaren Monoalkenylverbindungen
umfassen die Acrylsäureester wie Methylacrylat, Äthylacrylat, die Propylaci"ylate, die
Butylacrylate, die Amylacrylate, die Hexylacrylate, Cyclohexylacrylat, Phenylacrylat, die Octylacrylate und
dergleichen; die Methacrylsäureester wie Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, die Propylmethacrylate, die
Butylmethacrylate, die Amyimethacrylate, die Hexylmethacrylate,
Cyclohexylmethacrylate, Phcnylmethacrylat, die Decylmethacrylate und dergleichen; die
Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, die Vinylbutyrate, Vinylbenzoat, Isopropenylacetat und dergleichen;
die Vinylaromaten wie Styrol, ac-Methylstyrol,
Vinyltoluol, die Vinylxylole, die Vinylnaphthaline, Isopropenylbenzol und dergleichen. Die Vinylamide wie
Acrylamid, Methacrylamid, N-Mcthylacrylamid, Vinylbenzamid,
N-Vinylpyrrolidon und dergleichen; die Vinylhalogenide wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid,
Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid, Dichlordifluoräthylen, Tetrafluoräthylen und dergleichen; sowie
die Olefine wie Äthylen, Propylen, Isobutylen und Buten-1.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Acrylnitrilpolymerisationsprodukte
können nach jeder üblichen Verfahrensweise hergestellt werden, wie z. B. im Eimzelansatz,
im Großansatz, im Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisationsverfahren,
die alle dem Fachmann bekannt sind. Die bevorzugten filmartigen und anders geformten Produkte der in den Laminaten gemäß der
vorliegenden Erfindung verwendbaren Acrylnitrilpolymerprodukte sind vorzugsweise ausgerichtet und ganz
besonders bevorzugt sind sie biaxial ausgerichtet, wie im
einzelnen in der DE-PS 15 69 443 und der DE-OS 15 04 938 beschrieben und beansprucht ist; beide
Druckschriften sind als Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Laminate können mittels einer oder mehreren der üblichen Verfahrensweisen
hergestellt werden. Nach einer Verfahrensweise wird die Polyolefinoberfläche und Acrylnitrilpolymeroberfläche
zusammengebracht und mittels eines Klebemittels zum Zusammenkleben gebracht.
Die Oberfläche eines oder beider Schichten kann auch in irgendeiner Weise vorbehandelt werden, damit
sie besser zusammenhaften; z. B. kann die Oberfläche des Acrylnitrilpolymeren dadurch besser haftend
gemacht werden, daß sie mit einem gasförmigen Gemisch aus Bortrifluorid und einem Oxydationsmittel
behandelt wird, wie in der britischen Patentschrift 8 34 196 beschrieben ist Die Oberfläche des Acrylnitrilpolymerfilmes
und/oder des Polyolefins kann auch geflammt werden oder mit einer Coronaentladung
behandelt werden, wie in den US-Patentschriften 26 32 921, 26 48 097, 30 18 189 und in der britischen
Patentschrift 9 86 680 beschrieben ist, oder sie können
zur Fxhöhung der Haftfähigkeit mit starken Oxydationsmitteln wie Salpetersäure behandelt werden.
Beim Zusammenbringen eines Films eines Polyolefins
Beim Zusammenbringen eines Films eines Polyolefins
ίο und eines Acrylnitrilpolymerisationsproduktes gemäß
einer anderen Verfahrensweise kann das normalerweise feste Polyolefin durch eine Form extrudiert werden und
mit einem Acrylnitrilpolymerfilm in Berührung gebracht werden, solange das Polyolefin sich im geschmolzenen
Zustand befindet, wobei die Oberfläche des Acrylnitrilpolymerfilmes
vorher mit einem Klebemittel oder in anderer Weise vorbehandelt sein kann, um seine
Oberflächenhaftfähigkeit zu erhöhen. Der geschmolzene Polyolefinfilm wird sodann auf den Polyacrylnitrilfilm
unter Bildung einer Bindung zusammengepreßt und gleichzeitig auf eine Temperatur unterhalb seines
Erweichungspunktes gekühlt, indem man das beschichtete Material zwischen zwei parallelen Rollen hindurchlai
fen läßt.
Gemäß einem anderen Verfahren zur Herstellung von Laminaten können Klebstoffe wie die in der
US-Patentschrift 22 00 429 beschriebenen Äthylcw-Viny
acetatmischpo!ymerisate, die in der US-Patentschrift 26 64 378 offenbarten Gummilösungen oder die in den
M) Uii-Patentschriften 28 69 197, 29 94 632, 29 99 782.
30 49 455 und 31 79 554 erwähnten Klebematerial leicht zwischen den erfindungsgemäß verwendeten Schichten
oder Folien nach Sandwichart auf einer Rollenmühle oder einem Kalander aufgebracht werden, wobei die
ir> Rollen auf eine genügend hohe Temperatur gehalten
werden, um das Klebemittel zum Schmelzen und zum Anhaften auf den hiermit in Berührung gebrachten
Oberflächen der einzelnen Schichten zu bringen.
Unter »Hitzeverschweißbarkeit« wird die Fähigkeit des Polyäthylens verstanden, mittels üblicher Hitzeschweißvorrichtungen
mit sich selbst verbunden zu werden, wie z. B. dadurch, daß zwei Polyäthylenoberflächen
etwa 3 Sekunden auf etwa 175"C unter einem Druck von etwa 2,80 kg/cm2 zusammengebracht wer-
> den. Hitzeverschweißbarkeit ist z. B. beim Verschließen von mit Polyäthylen beschichteten Säcken wichtig. Die
Reißfestigkeit der hitzeverschweißten Laminate wird dadurch bestimmt, daß die zwei hitzeverschweißten
Schichten an der Schweißstelle durch Ziehen in einem
w Winkel von 180°C auseinandergerissen werden.
Das Verschweißen kann dadurch bewirkt werden, daß gleichzeitig Druck und Hitze auf die mit Polyolefin
beschichtete Oberfläche des Laminats zum Einfluß gebracht wird. Dies kann z. B. dadurch erreicht
werden.daß man zwei Laminatfolien, deren mit Polyolefin beschichtete Oberflächen zusammenliegen,
durch zwei Druckrollen laufen läßt, wobei die eine oder beide der Rollen erhitzt sind. Die erhaltene Verschweißung
ist als sogenannte Flachverschweißung (engl.: flat
bo seal) bekannt.
Kantenverschweißung kann z. B. dadurch erreicht werden, daß zwei Schichten des Films zwischen
Stahlplatten eingeklemmt werden, wobei ein Teil dor miteinander in Berührung gebrachten Schichten aus den
t>ri Platten herausragt. Die miteinander in Berührung
stehenden Oberflächen des Films, die aus den Platten herausragen, weiden mit Polyäthylen beschichtet.
Derjenige Teil der Filmschichten, die aus den Stahlplat-
ten herausragen, werden mittels Wärmestrahlen erhitzt Die beim Verschweißen angewandte Temperatur ist
genügend hoch, so daß die zu verschweißenden Schichten des Flms schmelzen. Daher liegt die
Temperatur normalerweise oberhalb etwa 150° C Die Temperatur der eingesetzten Hitzequelle variiert
beträchtlich in Abhängigkeit von ctr angewandten Verfahrensweise. Wird z. B. das Hitzeverschweißen
durch Leitung bewirkt, wird die Temperatur der Hitzequelle im wesentlichen diejenige sein, die zur
Bewirkung der Verschweißung notwendig ist Wird mittels Strahlungswärme verschweißt, wird die Temperatur
der Hitzequelle wesentlich höher sein, um die notwendige Temperatur an der Schweißstelle zu
erzielen. Die Erlrtzungszeit variiert in Abhängigkeit von der Dicke des zu verschweißenden Films, dem
Material, aus dem der Film hergestellt ist, und der angewandten Temperatur. Die Erhitzungszeit liegt im
allgemeinen im Bereich von etwa 0,5 bis 100 Sekunden.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Laminate, die entweder allein oder in Verbindung mit einem oder
mehreren Schichten aus flexiblem Materia! wie z. B. Papier oder Tuch eingesetzt werden können, sind auch
besonders geeignet für die Herstellung von Behältern wie Kisten, Kanistern, Röhren, zusammenpreßbaren
Tuben wie solche für Zahnpasta, Nahrungsmittel einschließlich Ketchup, Käse, Fleisch, Kaffee und in
Verbindung mit dem Verpacken von z. B. Farben. Werden sie in einer klaren, transparenten Form ohne
Einsatz von trüben, undurchsichtigen Materialien wie Papier, Tuch usw. eingesetzt, haben die erfindungs^emäß
erhältlichen Laminate ausgezeichnete Eigenschaften als gasundurchlässige Schicht, und sie haben
weiterhin einen ausgesprochenen Vorteil gegenüber ähnlichen, aus Metallfolien hergestellten Produkten,
weil ihre Durchsichtigkeit die Besichtigung des Inhalts des Behälters ermöglicht, ohne ihn öffnen zu müssen.
Diese Laminate können auch bei der Herstellung von Arzneimittelampullen verwendet werden, weil sie eine
wesentlich größere Resistenz gegen das Durchdringen von Feuchtigkeitsdämpfen haben als Ampullen aus z. B.
Gelatine. In ähnlicher Weise können Kapseln mit einer entfernbaren Verschlußkappe vorteilhaft zur Aufnahme
von Medikamenten, Chemikalien, Nahrungsmitteln usw. in Form von Pulvern, Pillen oder Tabletten u.dgl.
hergestellt werden. Flaschenverschlüsse und ähnliche
ίο Verschlüsse von Behältern können aus diesen Produkten
ebenfalls hergestellt werden. Die erfindungsgemäß erhältlichen Laminate sind besonders wertvoll als
Gasgrenzschichtbeschichtungen z. B. für Dosen aus spiralförmig gewundenem Papier, die zum Verpacken
von Motoröl, Farben und Pflanzenöl eingesetzt werden.
Dia erfindungsgemäß erhältlichen Laminate haben
als solche insbesondere Verwendbarkeit beim Verpakken
von Geflügel, Fleisch, Käse, Butter, anderen Molkereiprodukten, Früchten, Gemüsen, Fisch, die
aufgrund von der Einwirkung von Bakterien, Schimmel und ähnlichen Einflüssen verderblich sind.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Laminate werden durch die folgenden Beispiele erläutert, in denen die
Mengen der Bestandteile in Gewichtsteilen angegeben sind, sofern nicht anders angedeutet
Eine Oberfläche eines biaxial ausgerichteten PoIypcrylnitrilfilmes,
der gemäß der DE-PS 15 69 443 hergestellt wurde, wurde zuerst mit einem Grundiermittel
und sodann mit einem Polyäthylen mittlerer Dichte mittels Extrusion beschichtet Das Grundiermittel war
ein Gemisch aus 97 Gewichtsteilen eines endständige Hydroxylgruppen aufweisenden Polyesters, der durch
j5 Kondensation von Terephthalsäure und Hexamethylenglycol
erhalten wurde und 3 Teilen eines Polyisocyanats der Formel:
NCO
CH3
O CH3 CH3
. Il I I Il
V-NH — C—O—CH-CH — CH—O —C-NH
Die Hydroxylgruppen des Polyesters reagieren mit den Isocyanatgruppen des Polyisocyanats unter Bildung
von Urethanbindungen, wodurch das Grundiermittel ausgehärtet wird und ihm Widerstandsfähigkeit gegen
Hitze und Chemikalien gegeben wird. Das eingesetzte Polyäthylen war ein Produkt mittlerer Dichte mit einer
Dichte von 0,93 g/ccm und einem Schmelzindex von 6.5 g/10 Min.
Das Grundiermittel wurde auf den Film als 10%ige Lösung in Methylethylketon aufgetragen und in einem
mit Gas gefeuerten Ofen bei einer Temperatur von etwa 120°C getrocknet Das Beschichten winde unter
Anwendung einer Filmgeschwindigkeit von 45,7 m/Min.
durchgeführt, wobei der Film mit dem Polyäthylen an der Walzenspalte zwischen einer gekühlten Rolle und
einer Druckwalze beschichtet wurde. Das Polyäthylen wurde bei 3150C extrudiert und die Extrusionsform war
eine Anordnung, die auf eine Eleschichtung von 63,5 μ
<,·>
eingestellt war. Das erhaltene Laminat hatte eine Dicke von 83,8 μ, einen Zugmodul von 6,30 · 103 kg/cm2, eine
Zugfestigkeit von 281 kg/cm2, eine Bruchdehnung von 30%, eine Zugschlagfestigkeit von 2,15 m ■ kg/cm3. Das
Polyäthylen selbst hatte bei einer Dicke von 63,5 μ eine Bruchdehnung von 500%, einen Zugmodul von
3,50 ■ 103 kg/cm2, eine Zugstärke von 141 kg/cm2 und
eine Zugschlagfestigkeit von 4,64 m ■ kg/cm3. Ein biaxial ausgerichteter Polyacrylnitrilfilm mit einer Dicke ■>
von 12,7 μ hatte eine Bruchdehnung von 50%, einen Zugmodul von 35· 103 kg/cm2, eine Zugstärke von
1406 kg/cm2 und eine Zugschlagfestigkeit von 3,38 m · kg/cm3.
Das oben beschriebene Laminat wurde dadurch in hitzeverschweißt, daß die zwei Polyäthylenoberflächen
gegeneinander gebracht wurden und unter Druck erhitzt wurden (227 bis 3000C) und etwa 1,75 kg/cm2. Es
wurde im Schältest gefunden, daß das Laminat eine Verschweißungsstärke von 0,99 kg/cm bei Raumtemperatur,
eine Elmendorf-Zerreißstärke von 0,84 g/μ und eine Wasserdampfdurchlässigkeit (bei 50% relativer
Feuchtigkeit) von 0,54 g/m2/24 Std. hatte. Als man versuchte, den als Ausgangsprodukt verwendeten
biaxial ausgerichteten Polyacrylnitrilfilm in der Hitze zu verschweißen, hatte die Schweißnaht keine Festigkeit.
Der Film hatte eine Elmendorf-Zugstärke von 0,54 g/μ und eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 2,32 g/m2/
24 Std. Das Polyäthylen, das mit sich selbst in der vorgeschriebenen Weise hitzeverschweißt wurde, hatte
bei Raumtemperatur eine Verschweißungsstärke von 0,358 kg/cm.
Beispiel II
Ein 50,8 μ dicker Film aus Polyäthylen wurde mit jo
einem 12,7 μ dicken, biaxial ausgerichteten Polyacrylnitrilfilm
dadurch zu einem Laminat verarbeitet, daß es auf einem Walzenstuhl bei erhöhter Temperatur
zusammengepreßt wurde. Das Zusammenhaften wurde mittels eines Klebstoffes erreicht. Der eingesetzte
Klebstoff war eine Mischung eines Copolymerisationsproduktes aus 97% Vinylacetat und 3 Gew.-%
Acrylsäure und einem Copolymerisationsprodukt aus 72% Äthylen und 28% Vinylacetat, wobei das Gemisch
aus etwa 67% des erstgenannten Produktes und 33% des zuletzt genannten Copolymerisationsproduktes
bestand. Das Klebemittel wurde auf den Polyacrylnitrilfilm aus einer Schmelze bei etwa 175° C mittels eines
Radaufträgers aufgetragen. Der Polyäthylenfilm (Dich-
te 0,93) wurde mit dem beschichteten Polyacrylnitril am Berührungspunkt der Walzen in Kontakt gebracht,
während das Grundiermittel noch etwas klebrig war. Es wurde gefunden, daß das Laminat durchsichtig ist und
eine Schälstärke zwischen der Polyäthylenschicht und dem Polyacrylnitrilfilm in Höhe von 0,447 kg/cm bei
Raumtemperatur und 0,018 kg/cm bei 1050C hatte.
Beispiel III
Ein Polyäthylenfilm des in Beispiel II beschriebenen Typs wurde hergestellt und 15 Minuten mit einer
Lösung von Chromsäure behandelt. Die Säure wurde sodann abgewaschen und die behandelte Oberfläche
getrocknet. Die behandelte Seite des Polyäthylenfilmes wurde sodann mit einem mit Grundiermittel versehenen,
biaxial ausgerichteten Polyacrylnitrilfilm zu einem Laminat wie folgt verarbeitet:
Der eingesetzte Klebstoff war ein Polyurethan, das durch Umsetzung von 1,6-Hexamethylendiisocyanat
und Toluylendiisocyanat mit Trimethylolpropan und Aushärten mit 3% eines Zelluloseacetat-Bu tyratpolymerisats
mit restlichen Hydroxylgruppen hergestellt war. Das Klebemittel wurde auf die Oberfläche des
Polyacrylnitrilfilmes dadurch aufgeschichtet, indem ein Spachtel über die Oberfläche gestrichen wurde,
nachdem der gelöste Klebstoff (10 Gew.-% in Äthylacetat) auf den Film gegossen war. Der so
behandelte Film wurde bei 1250C 1 Minute getrocknet, und die behandelte Oberfläche des Polyäthylenfilms
wurde sodann mit der mit Klebstoff behandelten Oberfläche des Polyacrylnitril in Berührung gebracht.
Die Schälstärke des erhaltenen Laminats betrug 0,52 kg/cm bei Raumtemperatur und 0,23 kg/cm bei
1050C, und das Laminat blieb selbst bei Eintauchen in siedendes Wasser unverändert erhalten.
Beispiel IV
Drei Typen Polyäthylen wurden auf einen 12,7 μ
dicken, biaxial ausgerichteten Polyacrylnitrilfilm unter Anwendung der Verfahrensweise des Beispiels I
aufgeschichtet. Der Einfluß der Dichte des Polyäthylens auf die Eigenschaften der Laminate wurde bestimmt.
Diese Resultate sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:
Eingesetztes Material | Dicke | Zugstärke | Belastung, kg | Bruch | Schweißnaht | Wasserdampf |
Zug | auf 12,5 mm | deh | stärke bei | durchlässigkeit | ||
breiten | nung | Raumtempe | g/m2/24 Std. bei | |||
Streifen | ratur | 90% relativer | ||||
μ | kg/cm2 | 2,27 | % | kg/ cm | Feuchtigkeit | |
Polyacrylnitril alleine | 12,7 | 1406 | 1,22 | 50 | 0 | — |
Polyäthylen | 68,6 | 140,6 | 300 | - | - | |
(Dichte 0,915) alleine | 3,22 | |||||
Kombination der beiden | 85,1 | 281,2 | 80 | 1,253 | 1,70 | |
obigen Materialien | 1,41 | |||||
Polyäthylen | 63,5 | 175,8 | 475 | - | - | |
(Dichte 0,923) alleine | 3,31 | |||||
Polyacrylnitril und das | 82,5 | 295,1 | 50 | 1,253 | 1,63 | |
vorstehende Polyäthalen | 2,04 | |||||
Polyäthylen | 50,8 | 302,3 | 12 | - | - | |
(Dichte 0,93) alleine | 3,49 | |||||
Polyacrylnitril und das | 76,2 | 379,6 | 70 | 1,253 | 1,33 | |
vorstehende Polyäthylen | ||||||
809648/33
Unter Anwendung des Klebemittels der Beispiele ! und l'V wurde ein Polyäthylen mittlerer Dichte mittels
Extrusion auf einen 12,7 μ dicken, biaxial ausgerichteten
Polyacrylnitrilfilm aufgeschichtet, und die Eigenschaften des Laminats wurden bestimmt. Das eingesetzte
10
Polyäthylen hatte eine Dichte von 0,924 g/ccm und einen Schmelzindex von 6,5 g/10 Min. Das Laminat
winde auch unter Erhitzen verschweißt und die Stärke der Schweißnaht wurde ebenso wie die anderen
Eigenschaften des Laminats bestimmt. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:
Tabellen | Dicke | Schweißnahtstärke | Wasserdampfdu rch- |
bei Raumtempe | lässigkeit, | ||
ratur | g/mr/24 Std., bei | ||
90% relativer | |||
μ | kg/cm | Luftfeuchtigkeit | |
12,7 | 0 | 5,47 | |
Polyacrylnitril | 66,0 | 0,61 | 1,86 |
Polyäthylenfilm | 81,3 | 2,68 | 1,28 |
Laminat | |||
Die vorausberechnete Wasserdampfdurchlässigkeit des Laminats wurde gleich der Wasserdampfdurchlässigkeit
des Polyäthylens multipliziert mit dem Prozentgehalt Polyäthylen in dem Laminat, zuzüglich der
Wasserdampfdurchlässigkeit des Polyacrylnitril, multipliziert mit dem Prozentgehalt des Polyacrylnitrile in
dem Laminat, oder
(78,7) (78,7)
oder 4,53 g/\Um2/T&g sein. Tatsächlich betrug der Wert
3,98, was einer 12%igen Verringerung der Wasserdampfdurchlässigkeit des Laminats gegenüber dem
vorausberechneten Wert entspricht und dies ist offensichtlich ein vorteilhafter synergistischer Effekt.
Die Erhöhung der Schweißnahtstärke des hitzeverschweißten Laminats auf das Fünffache gegenüber der
Schweißnahtstärke des hitzeverschweißten Propylens ist ebenfalls ein unerwarteter synergistischer Effekt
und hatte um 10% an Gewicht verloren. Nach 3 Monaten hatte diese Tasche 27% des ursprünglichen
Gewichts verloren und das Ketchup in der Tasche war dunkelbraun geworden. Am Ende der 3 Monate war das
Ketchup in der Polyäthylen-Polyacrylnitril-Tasche noch rot und hatte nur 3% an Gewicht verloren.
Ein gemäß der Verfahrensweise des Beispiels I hergestelltes Laminat wurde unter Bildung einer Tasche
hitzeverschweißt, die Tasche wurde mit einer an der Luft härtenden Alkyd-Hausfarbe (Außenanstrichfarbe)
gefüllt und die Tasche wurde durch Hitzeverschweißung verschlossen. Die die Farbe enthaltende Tasche wurde
ein Jahr bei Raumtemperatur gelagert, und am Ende dieser Zeit war der Gewichtsverlust zu vernachlässigen,
und die Farbe in der Tasche war noch flüssig.
Das Laminat des Beispiels I wurde auf sich selbst umgefaltet, und zwar mit der Polyäthylenseite nach so
unten, mit Tomatenketchup gefüllt und unter der Einwirkung von Hitze und Druck unter Bildung einer
Tasche rund um das Ketchup teilweise verschweißt; der freie Raum in der Tasche wurde sodann mit Stickstoff
ausgespült, schließlich evakuiert und die Tasche wurde
rund um das Ketchup vollständig hitzeverschweißt. In ähnlicher Weise wurde Ketchup in einem Laminat aus
Polyvinylidenchlorid und Zellophan verpackt; dieses Laminat ist ein im Handel befindliches Verpackungsmaterial
mit anerkannten hochqualifizierten Gasgrenz- eo Schichteigenschaften. Die Reaktion des Ketchups mit
Sauerstoff bewirkt eine Braunfärbung desselben. Die vorstehend beschriebenen Taschen wurden bei Raumtemperatur
gelagert und die Farbe des Inhalts wurde in periodischen Abständen bestimmt Außerdem wurde die
Gewichtsveränderung der Ausgangsverpackungstaschen bestimmt Nach einem Monat war das Ketchup in
der Polyvinylidenchlorid-Zellophan-Tasche rotbraun Beispiel VIII
Eine 50-g-Probe Limburger Käse wurde in einer aus dem Laminat des Beispiels I hergestellten Tasche
verpackt und durch Hitzeverschweißung versiegelt. Eine andere 50-g-Probe Limburger Käse wurde in einer
Tasche aus einem 77 μ dicken Film aus Polyäthylen verpackt und versiegelt. Die Taschen wurden bei
Raumtemperatur in einem Glasgefäß gelagert. Von Zeit zu Zeit wurde der Geruch bzw. die Abwesenheit des von
der Tasche herrührenden Geruchs bestimmt Nach 15 Tagen war in dem Glasbehälter mit der Polyäthylentasche
ein starker Geruch nach Limburger Käse wahrnehmbar, während in dem Glasgefäß mit der
Tasche aus dem erfindungsgemäßen Laminat nach 60 Tagen noch kein Geruch feststellbar war.
Senf wurde in einer Tasche aus dem in Beispiel Vl beschriebenen Polyvinylidenchlorid-Zellophan-Laminat
und in einer Tasche aus dem Laminat des Beispiels I gelagert Die Taschen wurden wie in Beispiel VIII
beschrieben mit dem folgenden Ergebnis behandelt:
Laminat-Material der Verpackung
1 Monat 12
3 Monate
Polyvinylidenchlorid-Zellophan
Polyacrylnitril-Polyäthylen
Polyacrylnitril-Polyäthylen
starker Geruch, 12% Gewichtsverlust
kein Geruch,
1 % Gewichtsverlust
starker Geruch, 20% Gewichtsverlust kein Geruch, 3% Gewichtsverlust
Ähnliche Ergebnisse wie in den vorstehend beschriebenen Beispielen wurden erhalten, als Polypropylen
anstelle von Polyäthylen verwendet wurde und als ein biaxial ausgerichteter Polyacrylnitrilfilm, wie er in der
DE-OS 15 04 938 beschrieben ist, anstelle des Polyacrylnitrils des Beispiels I verwendet wurde.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Gegenständen, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Polyolefin aus mindestens einem alpha,beta-ungesättigten Olefin der Formel
CH2=CH-R, worin R Wasserstoff oder eine
Alkylgruppe mit 1—6 Kohlenstoffatomen ist, durch
eine zur Film-Bildung geeignete Form im geschmol zenen Zustand extrudiert und mit einem biaxial
ausgerichteten Film aus einem Acrylnitril-Homcpolymeren oder einem Copolymeren aus Acrylnitril
und bis etwa 5 Gew.-% mindestens einer monomeren
Polyalkylenverbindung in Berührung bringt,
solange das Polyolefin sich im geschmolzenen Zustand befindet, wobei die Oberfläche des Acrylnitrilpolymerfilmes
vorher mit einem Klebemittel beschichtet wurde.
2. Verfahren gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyolefin ein Polyäthylen oder
Polypropylen verwendet wird.
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