DE1769534C3

DE1769534C3 - Verfahren zum Verbessern der Haftfestigkeit einer gestreckten Folie

Info

Publication number: DE1769534C3
Application number: DE1769534A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr. 6230 Frankfurt Diener; Horst Dr. 6202 Wiesbaden-Biebrich Gebler; Helga 6200 Wiesbaden Lenhart; Gerhard Dr. 6500 Mainz Stegmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-06-06
Filing date: 1968-06-06
Publication date: 1974-07-25
Also published as: DE1769534B2; DE1769534A1

Description

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schem Polypropylen gegenüber g

fähigen Beschichtung, insbesondere einer solchen aus Polyvinylidenchlorid-Copolymensaien. durch Corona-Behandlung bei Zimmertemperatur oder in der Wärme in Gegenwart von Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Corona-Behandlung in Gegenwart von reinem Stickstoff oder von Stickstoff-Luft-Gemischen mit Sauerstoffgehalt bis zu 15 Volumprozent, vorzugsweise bis zu !0 Volumprozent, bei Folienlenv ao peratiircn im Bereich zwischen Zimmertemperatur und 25 bis 5O = C unterhalb des Erweichungspunktes der gestreckten Folie und bei Entladungsfrequenzen im Bereich u,n 0,1 bis 1000 KHz durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- »5 zcichnct. daß man die Corona-Behandlung bei Ent.adunBsfrequen.en im Bereich von , bis ,00 K Hz ^durdlfuhrt-

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer gestreckten Folie aus Polypropylen, dessen Copolymerisaten oder Polymerisat-Mischungen mit mindestens 60 Gewichtsprozent, be- 35 zogen auf das Gesamtpolymere, an Propylen oder aus Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat, insbesondere aber einer biaxial gestreckten Folie aus isotaktischem Polypropylen, zwecks Verbesserung der Haftfälligkeit gegenüber einer heißsiegelfähigen Beschichtung, insbesondere einer solchen aus Polyvinylidcnchlorid-Copolymerisalen, durch Corona-Behandlung bei Zimmertemperatur oder in der Wärme in Gegenwart vo.i Gasen. ,,»., ...... V --■

Es ist bekannt, daß auf einer nicht vorbehandelten 45 chungspunktes der gestreckten Oberfläche einer gestreckten Folie aus Materialien der diingsfrequenzen im Bereich von genannten Art eine Schicht aus einem Polyvinylidcii chlorid-Copolymercn eine nur sehr unbefriedigende Haftung hat. vor allem dann, wenn die Schicht aus wäßriger Dispersion aufgebracht wurde. Es wurden 5« deshalb Vorbchandlungsinethodcn eingeführt, von denen sich zwei Arten im wesentlichen durchgesetzt haben, nämlich die Aktivierung der Oberfläche mittels Fkimmbehandlung und die Aktivierung der Oberfläche durch Corona-Behandlung. 55

Die Corona-Behandlung findel. im allgemeinen in

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wenn die Sauerstoffkonzentration von Luft im Coronaraum vermindert wurde, wobei die Verminderung in einfacher Weise durch starkes Einblasen von reinem oder handelsüblichem Stickstoff in den Curonaraum erreicht wurde.

Eine starke Haftverbesserung wird zusätzlich dadurch erreicht, daß man die _oestreckte Folie von Zimmertemperatur, bei der auch schon technisch brauchbare Werte erzielt werden, auf höhere Temperaturen bis etwa 25 bis 50°C unterhalb der Erweichungstemperatur der zu behandelnden Folie bringt. Erlindungsgemäß arbeitet man deshalb, wenn es sich beispielsweise um biaxial gestreckte Folien aus isotaktischen Polypropylen handelt, bevorzugt bei Temperaturen im Bereich zwischen etwa 75 und 110^c'C. Bei Polyäthylenterephthalatfolien wendet man Temperaturen im Bereich zwischen etwa 75 und 160⁰C an.

Die Temperatur kann in üblicher Weise erhöht werden, z. B. durch eine entsprechend aufgeheizte, vor dem Coronaraum angebrachte Wal/e und/oder durch eine vorge&jnaltete Infrarot-Bestrahlung und, oder durch eine Vorerwärmung des in den Coronaraum eingeblasenen Gases.

Die Bahngeschwindigkeiten der zu behandelnden Folien sind für das erfindungsgemäße Verfahren nicht kritisch und können Werte zwischen etwa 5 bis 100 m/min oder mehr annehmen. Sie können mit üblichen Maßnahmen auf die ertindungsgemäß notwendigen Bedingungen, wie etwa Temperatur, Behandlungsintensität usw., eingestellt werden.

Die nach cztn crfindiiiigsgemüßen Verfahren hergestellten Folien sind für Vcrpackungszwecke geeignet.

Die zu erzielende Vurbcsse.iing der Haftung von heißsiegelfähigen Beschichtung! η gegenüber den bekannten Vorbehandlungen in Luft oder Chlor soil durch die folgenden Beispiele erläutert werden.

Messung der in den Beispielen angegebenen
Heißsiegelwerte

Die Haftung wird beurteilt über die Messung der Heißsiegelwerte. Dazu wird bei 120~C unter einem Druck von 0,4 kp/cm² 2 Sekunden lang an einem Sentinel-Gerät gesiegelt. Die Messung der Heißsiegelfestigkeit erfolgt mit einem Zugmeßgerät, dessen Abzugsgeschwindigkeit 200 mm/min beträgt.

Beispiel 1

Eine biaxial gestreckte, 20 μ starke Polypropylenfolie wurde bei einer Bahngeschwindigkeit von 50m/min Corona-Entladung über etwa 1/50 see ausgesetzt. In den Coronaraum leitete man dabei intensiv Stickstoff so ein, daß eine Sauerstoffkonzentration von 10",', eintrat. Die Entladungsfrequenz, betrug 5 kHz, der Abstand der Elektroden von der Folie etwa 0,5 mm, die Spannung zwischen den Elektroden und der als Gegenpol dienenden Walze etwa 6000 Volt.

Anschließend wurde bei einer Bahngeschwindigkeit von 30 m/min mit einer wäßrigen PVDC-Dispcrsion beschichtet und mit Heißluft von 135"C getrocknet. Die aufgebrachte Schichtdicke betrug 1,5 μ.

Heißsiegelwert: 100 p/20 mm.

Vergleichsversuche

Gleiches Verfahren wie im Beispiel I beschrieben mit dem Unterschied, daß die Corona-Entladung in einer Chloratmosphäre stattfand.

Heißsiegelwert: 130 p/20 rnm.

Gleiches Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben mit dem Unterschied, daß die Corona-Enlladung in Luft stattfand.

Fleißsiegel wert: 60 p/20 mm.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde an einer 20 μ ίο starken Polypropylenfolie wiederholt mit dem Unterschied, daß die Folie durch eine sich vor dem Coronaraum befindende heiße Walze so aufgeheizt wurde, daß sie zum Zeitpunkt der Corona-Entladung 80⁰C besaß.

^!5 Heißsiegelwert: > 160 p/20 mm. (Es konnten nur Abrißwerte gemessen werden.)

Vergleichsversucb

Das Verfahren von Beispiel 2 wurde in Luft durchgeführt.

Heißsiegelwert: 70 p/20 mm.

B e i s ρ i e 1 3

Eine biaxial restreckte, 20 μ starke Polypropylenfolie wurde im Laborversuch im abgeschlossenen System bei 80C über 1 see bei einer Entladungsfrequenz von 5 kHz behandelt. Die Behandlung !fand unter einer Atmosphäre von reinem, durch Luftverflüssigung erhaltenen Stickstoff statt.

Nach Beschichtung mit einer wäßrigen PVDC-Dispersion und anschließendem Trocknen besaß die Folie eine Beschichtung von 1,5 μ Dicke.

Heißsiegelwert: 90 p/20 mm.

Eine zweite Folienprobe wurde der gleichen vorbeschriebenen Behandlung unter /orfen mit dem Unterschied, daß nach Evakuieren der Entiadungs:tone auf etwa 60 mm Hg und anschließendem Auffüllen mit Stickstoff die Behandlung unter einer Atmosph äre stattfand, die einen Sauerstoffgehalt von etwa 4 Volumprozent besaß.

Heißsiegelwert: 80 bis 90 p/20 mm.

Vergleichsversuch

Gleiches Verfahren wie im Beispiel 3 mit dem Unterschied, daß unter Luft gearbeitet wurde.

Heißsiegelwert: 40 bis 50 p/20 mm.

Die Absolutwerte dieses Beispiels 3 lassen sich nicht mit denen des Beispiels 2 vet gleichen, da bei Beispiel 3 in einer Laborapparatur gearbeitet wurde.

Beispiel 4

Eine biaxial gestreckte, 20 μ starke Polypropylenfolie wurde bei einer Bahngeschwindigkeit von 50 m/min einer Corona-Entladung ausgesetzt. In den Coronaraum leitete man dabei intensiv Stickstoff ein. Die Entladungsfrequcnz betrug 60 kHz.

Die Folie wurde anschließend, wie im Beispiel 1 beschrieben, mit einer 1,5 μ starken PVDC-Schicht aus wäßriger Dispersion versehen.

Heißsicgclwert: 80 p/20 mm.

Vergleichsversuch

Gleiches Verfahren wie im Beispiel 4 mit dem Unterschied, daß die Corona-Entladung in Luft staltfand.

Heißsiegelwert: 40 p/20 mm.

Der Absolutwert des Beispiels 4 und der des Vergleichsversuches lassen sich nicht mit denen der Beispiele 1 und 2 und deren Vergleichswerten in Beziehung setzen, da bei letzteren mit einem Mittelfrequenz-Generulor der Firma Radio Energie und bei ersteren mit einem Generator vom Typ T 6UO der Firma Vetaphon gearbeitet wurde.

Beispiels

Sämtliche gemäß Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsversuchen erhaltenen Folien wurden über 7 Tage einer Temperatur von 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 85% ausgesetzt. Ein Abfall der Heißsiegelwerte ίο konnte bei keiner Folie festgestellt werden.

Claims

I 769 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbessern der Haftfestigkeit einer gestreckten Folie aus a) Polypropylen, dessen Copolymerisate oder Polymerisat-Mischungen nut mindestens 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtpolymere, an Propylen oder aus b) Polyestern, wie Polyethylenterephthalat, insbesondere b i biil tkt Folie aus isotakti-Abdichtung und Vernichtung des Gases ein großer technic^₁JrA fwandno.wendig.Außerdemtraten,ganz. besonders wenn _bei angehobenen Temperieren ge-Siurde"erhebHche Korrosionen der ^ teile auf so daß insgesamt ein solches Verfahren nur u ler Schwierigkeiten technisch durchzuführen war Es ist weiterhin bekannt, daß eine UV-Bestrahlung von ungedecktem Polyäthylen und Polyathylenterepinhääun einer ei.*.,«If-Aimosohäre zu emc. hohe-

estern, wie Polyethylentereph, phthalat η einer StiLks toli^^J H _{der oherfläche}

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