DE19534623A1 - Siegel- und bedruckbare biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie - Google Patents
Siegel- und bedruckbare biaxial orientierte Polyolefin-MehrschichtfolieInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mindestens monoaxial orientierte, trans
parente, beidseitig siegelbare und einseitig bedruckbare Polyolefin-Mehrschicht
folie aus drei Schichten, wobei die Basisschicht im wesentlichen aus Polypropy
len-Polymeren und die beiden Außenschichten im wesentlichen aus siegelfähigen
Polyolefin-Polymeren bestehen, die sich durch eine verbesserte Maschinengängig
keit auf schnellaufenden Verarbeitungs- und Verpackungsmaschinen unter Beibe
haltung der guten Optik, der guten Siegeleigenschaften und der guten Bedruck
barkeit auszeichnet.
Transparente, beidseitig siegelfähige und einseitig bedruckbare biaxial orientierte
Mehrschicht-Polyolefinfolien finden ihre Anwendung in der Verpackung von
Lebensmitteln, wie z. B. Keksen, Bonbons, schokoladenhaltige Produkte, Backpul
ver u. a.m., insbesondere auf Schnellaufmaschinen. Aufgrund der einseitigen Be
druckbarkeit und der beidseitigen Siegelfähigkeit werden große Mengen der trans
parenten biaxial gereckten Polyolefin-Mehrschichtfolien in bedruckter und unbe
druckter Form in Folienverbunden eingesetzt.
Verarbeitungsprobleme können sich zum einen bei der Bedruckung und Kaschie
rung der coronabehandelten Folienaußenseite und zum anderen der Maschinengän
gigkeit der gegenüberliegenden siegelfähigen coronaunbehandelten Folienaußen
seite ergeben. Darüber hinaus ist die Maschinengängigkeit an der coronabehandel
ten unbedruckten Folienseite häufig nicht ausreichend. Es ist allgemein bekannt,
daß zur Optimierung der entsprechenden Folieneigenschaften die Polyolefin-
Mehrschichtfolien mit unterschiedlichen Antiblock-, Antistatik- und Gleitmitteln
ausgerüstet werden.
So werden in DE 35 09 384 A1, DE 42 05 555 A1, DE 40 23 272 A und
EP 0 217 598 B1 eine Polyolefin-Mehrschichtfolie aus drei, vier bzw. fünf Schichten,
wobei die Basisschicht und Zwischenschichten im wesentlichen aus Polypropy
lenpolymeren und die beiden Außenschichten im wesentlichen aus siegelfähigen
Polyolefinpolymeren bestehen, beschrieben, die dadurch gekennzeichnet sind, daß
eine siegelfähige Außenschicht Polydialkylsiloxan inkorporiert enthält und diese
Siegelschicht nicht coronabehandelt ist und die andere Siegelschicht coronabe
handelt worden ist und kein Polydialkysiloxan inkorporiert, sondern auf ihre
Außenfläche vorliegen hat, das beim Kontakt der beiden Siegelschichtseiten durch
Abklasch übertragen worden ist.
Diese Polyolefin-Mehrschichtfolien erfüllen die Eigenschaften der guten Bedruck
barkeit und der guten Siegelfähigkeit unter Einhaltung der geforderten Optik, aber
das Gleitverhalten und somit die Maschinengängigkeit ist nicht homogen über
Rollenbreite und -länge.
In EP 135 178 B1 wird eine Folie beschrieben, bei der die siegelfähigen Außen
schichten ein mit α-Olefin-Copolymerisat (Basismaterial der Siegelschicht)
verträgliches Harz, ein Polydiorganosiloxan und ein Silikat als Antiblockmittel
enthalten, was durch die symmetrische Anordnung des Gleitmittels (Polydiorgano
siloxan) in beide siegelfähigen Außenschichten zu homogenen Gleitverhalten und
somit zur gleichmäßigen Maschinengängigkeit führt, aber die Benetzbarkeit mit
insbesondere wasserbasierenden Druckfarben und Klebern aufgrund des ölhaltigen
Gleitmittel (Polydiorganosiloxan) nicht zufriedenstellend ist.
In EP 0 027 586 A1 wird eine dreischichtige biaxial orientierte Folie mit haupt
sächlich Polypropylen-Polymeren im Kern beschrieben, die in der coronabehan
delten Folienaußenschicht weniger Polydialkylsiloxan enthält als in der nicht coro
nabehandelten Folienaußenschicht. Beide Folienaußenschichten sind siegelfähig.
Durch die asymmetrische Konzentrationsanordnung des Polydialkylsiloxans in den
jeweiligen Außenschichten wird ein verbessertes Gleitverhalten der Folie erreicht,
aber die Bedruckbarkeit der coronabehandelten Folienaußenseite mit wasserbasie
renden Auftragssystemen ist nicht ausreichend.
In DE 39 40 173 A1 wird die geforderte Benetzbarkeit mit wäßrigen Druckfarben
oder wäßrigen Beschichtungssystemen durch das Inkorporieren von Polydialky
siloxan als Gleitmittel in den Zwischenschichten (Schicht zwischen dem Kern und
den Außenschichten) einer fünfschichtigen Folie verbessert, aber das Gleitverhal
ten der beiden Folienaußenseiten ist nicht zeitkonstant und die gute Ausgangsbe
netzbarkeit der coronabehandelten Folienaußenseite nimmt auch über Zeit deutlich
ab.
In US 4,590,125 wird eine Folie beschrieben, die kein Silikonöl sondern Eruca
säureamid (ESA) als Gleitmittel im Kern enthält. Durch die Verwendung von ESA
wird eine gute Benetzbarkeit mit wasserbasierenden Druckfarben und Klebern er
reicht und die coronabehandelte Folienseite ist stets glatter als die nicht corona
behandelte Folienseite, aber die geforderten Siegeleigenschaften der nicht corona
behandelten Folienseite nehmen über Zeit deutlich ab, d. h. die Siegelnahtfestigkeit
ist nach einer längeren Lagerzeit nicht mehr für die Anwendung ausreichend.
Aus DE 39 40 197 A1 wird eine dreischichtige Folie vorgestellt, die im Kern
Polydialkylsiloxan mit einer Viskosität von weniger als 500 mm²/s als Gleitmittel
enthält und somit sehr gut zur Aufnahme von wasserbasierenden Druckfarben und
Beschichtungssystemen geeignet ist, aber das Gleitverhalten der beiden Folien
außenseiten ist nicht zeitkonstant und die gute Ausgangsbenetzbarkeit der corona
behandelten Folienaußenseite nimmt auch über die Zeit deutlich ab.
Durch all diese Lösungsansätze wird die Ausgangsbenetzbarkeit unmittelbar nach
der Herstellung wesentlich verbessert, aber das Gleit-, das Siegelverhalten und die
Benetzbarkeit verändern sich deutlich über die Lagerzeit und das Gleitverhalten
der Folienaußenseiten ist häufig inhomogen über Bahnbreite und -länge.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Folie mit verbesserter Benetzbarkeit der
corona-, flamm-, plasma- oder fluorbehandelten Folienaußenseite mit gleichzeitig
gutem Siegelverhalten der nicht corona-, flamm-, plasma- oder fluorbehandelten
Folienaußenseite und der corona-, flamm-, plasma- oder fluorbehandelten Folien
außenseite bereitzustellen, bei der das Gleitverhalten der beiden Folienaußenseiten
homogen und zeitunabhängiger ist, die guten optischen Eigenschaften unverändert
sind und die sich besonders als Einzel- und/oder Verbundfolie für die Verarbeitung
auf schnellaufenden vertikal und horizontal arbeitenden Verpackungs- und/oder
Verarbeitungsmaschinen verschiedenen Typs aber insbesondere für diskontinuier
lich arbeitende Form-Füll-Schließ-Maschinen eignen. Außerdem soll sich die Folie
nach konventionellem Verfahren, bei denen mono und/oder biaxial mit Walzen
und gegebenenfalls Kluppenrahmen gestreckt wird, problemlos herstellen lassen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine wenigsten monoaxial gereckte Polypropy
len-Mehrschichtfolie, enthaltend mindestens ein Antiblockmittel, ein Antistatik
mittel und zwei unterschiedliche Gleitmittel, welche durch die Anordnung inner
halb des Folienaufbaus ihre besonderen Vorteile hinsichtlich der Benetzbarkeit, des
Siegel- und des Gleitverhaltens zeigt.
In der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine dreischichtige trans
parente Folie. Bei dieser transparenten Folie kommt die Anordnung der zwei
unterschiedlichen Gleitmittel hinsichtlich des Gleitverhaltens, des Siegelverhaltens
und der Benetzbarkeit mit insbesondere wasserbasierenden Auftragssystemen zum
Tragen. Bei der erfindungsgemäß herzustellenden dreischichtigen biaxialorientier
ten Folie werden die Gleitmittel in einer Konzentration von 500 bis 10 000 ppm,
bevorzugt 1000 bis 7500 ppm in die jeweiligen Siegelschichten inkorporiert.
Bei der erfindungsgemäß herzustellenden drei-, vier- bez. fünfschichtigen Folie
wird das Gleitmittel Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von
1 000 000 mm²/s in die nicht corona-, flamm-, plasma- oder fluorbehandelten und
das Gleitmittel Erucasäureamid (ESA) in die corona-, flamm-, plasma- oder
fluorbehandelte Folienaußenschicht inkorporiert.
Überraschenderweise ist es durch die erfindungsgemäße Anordnung der zwei
unterschiedlichen Gleitmittel in die jeweiligen Folienaußenschichten gelungen, daß
das Siegelverhalten der nicht corona-, flamm-, plasma- oder fluorbehandelten
Folienaußenseite nach längerer Lagerzeit unverändert ist und daß die Benetzbarkeit
der corona-, flamm-, plasma- oder fluorbehandelten Folienaußenseite deutlich
verbessert wurde. Desweiteren war nicht zu erwarten, daß das Gleitverhalten der
beiden Folienaußenseiten über Bahnbreite und -länge wesentlich homogener ist.
In der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Folie um eine
dreischichtige transparente Folie mit einem A/B/C-Folienaufbau. Die Basisschicht
(B), d. h. die von den beiden Siegelschichten A und C eingeschlossene innen
liegende Kernschicht (B), der Mehrschichtfolie ist aus Polypropylenpolymer, wel
ches für diesen Anwendungszweck der Folienherstellung ein übliches Polymeres
ist.
Übliche Polymere sind z. B. Homopolymere, hochisotaktische Homopolymere mit
einem n-heptanunlöslichen Anteil von bis zu 85 Gew.-%, gemessen mittels der
¹³C-NMR-Spektroskopie oder ein Copolymer des Propylens mit Ethylen oder C₄-
bis C₈-Olefinen mit mindestens 90 Gew.-% Propylenanteil oder Polypropy
len-Polyolefine, die unter Verwendung von Matallocen-Katalysatoren hergestellt
wurden. Die üblichen Propylenpolymere der Basisschicht haben zweckmäßiger
weise einen Schmelzflußindex (MFI) von 0,5 bis 8, insbesondere 1,5 bis
4 g/10 min bei 230°C und 2,16 kp Belastung (DIN 53 735) und einen
Schmelzpunkt von mindestes 140°C, vorzugsweise 150°C oder höher. Die Pro
pylenpolymere besitzen üblicherweise eine Dichte von 0,9 bis 0,91 g/cm³.
Weiterhin wird z. B in EP 0 645 426 A1, EP 0 645 417 A1, EP 0 614 758 A1
und EP 614 756 A1 beschrieben, daß der Basisschicht (Kernschicht) auch
zusätzlich natürliche und/oder synthetische Kohlenwassersoffharze als Reckhilfen
und/oder zur Erhöhung der Foliensteifigkeit, zur Erhöhung der Wasserdampf- und
der Sauerstoffbarriere zugegeben werden.
Als Siegelmaterial für die beiden Folienaußenschichten A und C werden zahl
reiche polyolefinische Materialien, vorzugsweise nachfolgende eingesetzt
- - statistische Propylen/Ethylen-Copolymere
- - statistische Propylen/Buten-1-Copolymere
- - statistische Ethylen/Buten-1-Copolymere
- - statistische Propylen/Ethylen/Buten-1-Terpolymere
- - statistische Ethylen/Octen-1-Copolymere
- - Polyolefine, die unter Verwendung von Metallocen-Katalysatoren herge stellt wurden
- - sowie
- - Mischungen aus mindestens zwei und/oder mehreren der vorstehenden Polymere.
Die Ausrüstung der Schichten der Mehrschichtfolie mit weiteren allgemein für die
Folienanwendung üblichen Additiven und Hilfsmitteln in bewährten Mengen, wie
z. B. Antistatik- und Antiblockmitteln, ist möglich. Die üblichen Additive werden
bei der Folienherstellung in Form von Masterbatches, über Flüssigdosierungen
(Pumpen) oder direkt über z. B. Beipaßextruder zugegeben. Unter dem Begriff
Masterbatch ist eine Mischung aus dem Kunststoffrohstoff und einer hohen Menge
an Additiven zu verstehen. Die Masterbatche können einzelne Additiv oder auch
mehrere Additive enthalten. Bevorzugt werden Masterbatche mit mehreren Addi
tiven auf Basis des jeweiligen Kunststoffrohstoffes, in die das Masterbatch einge
arbeitet werden sollen. Die Wirkung allgemein bekannter Antistatikmittel ist auf
den hydrophilen Molekülteil, der mit dem langkettigen hydrophoben Kohlenwas
serstoffrest verbunden ist, zurückzuführen. In den Folien richten sich die Mole
külketten so aus, daß der hydrophile Teil an der Oberfläche der Folie Wasser an
lagert kann, woraus eine Erniedrigung des Oberflächenwiderstandes resultiert, die
letztlich die antistatische Wirkung ausmacht.
Bevorzugte Antistatikmittel sind Alkali-alkansulfonate, polyethermodifizierte, das
sind ethoxylierte und/oder propoxylierte Polydiorganosiloxane (Polydialkylsilo
xane, Polyalkylphenylsiloxane und dergleichen) und/oder die im wesentlichen ge
radkettigen und gesättigten aliphatischen, tertiären Amine mit einem aliphatischen
Rest mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die mit zwei Hydroxyalkyl-(C₁-C₄)-
Gruppen substituiert sind, worunter N,N-Bis-(2-hydroxyethyl)-alkylamine mit
C₁₀-C₂₀, vorzugsweise C₁₂-C₁₈ als Alkylgruppe besonders geeignet sind. Die wirk
same Menge an Antistatikmittel liegt im Bereich von 0,05 bis 3,0 Gew.-%,
bezogen auf die jeweilige Schicht.
Wie aus US 4,529,764 hervorgeht, werden weitere geeignete anorganische Zusätze
für Polyolefinfolien als Antiblockmittel, wie z. B. Siliciumdioxid, Talkum, Kalk
stein, Calciumcarbonat, Tonerde, Kieselsäure, Zinkoxide, Magnesium Silikat, Alu
miniumsilikat, Calciumphosphat und andere mehr, sowie mit dem Außenschicht
material unverträgliche, d. h. nicht mischbare Polymerisate, wie Polyamide, Poly
ester, Polycarbonate, Polymethylmethacrylat und dergleichen eingesetzt.
Üblicherweise werden Polyolefine durch Stabilisatoren gegen den thermischen
Abbau während der Herstellung und der Verarbeitung zu z. B. Folien stabilisiert.
Im EP-A-27 586 und der EP-A-263 882 werden bevorzugt stabilisierend wirkende
Verbindungen und ihre Kombinationen für Ethylen-, Propylen- und anderen a-Ole
finpolymeren beispielsweise beschrieben. Die für eine ausreichende Stabilisierung
notwendige Menge beträgt im allgemeinen 0,1 bis 2,0 Gew.-% bezogen auf die
jeweilige Schicht.
Die erfindungsgemäßen Folien können nach bekannten Verfahren wie Laminie
rung, Beschichtung, Extrusionsbeschichtung oder Schmelzecoextrusion hergestellt
werden. Nach der Extrusion und der Verfestigung des Dickfilms auf der Gieß-
und/oder Kühlwalze und/oder im Wasserbad und/oder einer Kombination aus den
Dreien wird der Film mindesten monoaxial, bevorzugt biaxial gereckt. Dabei wird
der Film in Laufrichtung (längs) in einem Verhältnis von 4 : 1 bis 7 : 1, vorzugs
weise 4,5 : 1 bis 5,5 : 1 bei einer Temperatur von 120°C bis 150°C gereckt. Das
Reckverhältnis quer zur Laufrichtung des Films (Querreckverhältnis) liegt in einem
Bereich von 8 : 1 bis 12 : 1, bevorzugt 9 : 1 bis 11 : 1 und das Querrecken des Films
wird bei einer Temperatur zwischen 130°C und 170°C vorgenommen. Dem
biaxialorientierenden Prozeß (Längs- und Querstreckung) schließt sich eine thermi
sche Fixierung des Films an. Die Thermofixierung wird üblicherweise bei 1 bis
40°C unter der Querrecktemperatur durchgeführt.
Nach Fertigstellung des erfindungsmäßigen Films liegt eine Foliengesamtdicke von
8 bis 50 µm vor.
Die erfindungsgemäßen Folien eignen sich, bedingt durch die guten homogenen
Siegeleigenschaften der nicht corona-, flamm-, plasma- oder fluorbehandelten
Folienaußenseiten und die hervorragende Benetzbarkeit der corona-, flamm-,
plasma- oder fluorbehandelten Folienaußenseite besonders für die Herstellung von
bedruckten Folienverbunden, die anschließend zu Beuteln mit verbesserter Siegel
nahtfestigkeit verarbeitet werden. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen
Folien aufgrund des gleichmäßigen homogenen Gleitverhaltens beider Folien
außenseiten für die diskontinuierliche Verarbeitung auf z. B. Form-Füll-Schließ-
Maschinen als Solofolie einsetzbar.
Mittels des oben beschriebenen Coextrusionsverfahrens wird eine dreischichtige
biaxial orientierte Polypropylenfolie mit dem Aufbau A/B/C ("A" und "C" =
Außenschichten und "B" = Kernschicht bzw. Basisschicht) mit den bevorzugten
Reckverhältnissen (längs 4,8 : 1 und quer 9,6 : 1), einer mittleren Längsrecktem
peratur von 145°C und einer mittleren Querrecktemperatur von 165°C hergestellt.
Die coextrudierte Folie ist einseitig auf der "C"-Außenschicht coronabehandelt,
dessen Aufbau mit einer Gesamtdicke von 20 µm nachfolgend beschrieben ist:
Schicht A:
1,5 µm dick
20,0 Gew.-% eines P/B-Copolymer, bestehend aus 67,0 Gew.-% Polypropylen und 33,0 Gew.-% Buten-1
40,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-l und 9,8 Gew.-% Ethylen
3,0 Gew.-% eines 5%iges Masterbatches, enthaltend ein kugelför miges Antiblockmittel mit der Bezeichnung Zeeospheres 800 (Fa. ZEELAN, St. Paul USA) bestehend aus einer Silica-Aluminium Legierung mit einem mittleren Durchmesser von 3,0 µm
0,8 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
36,2 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
1,5 µm dick
20,0 Gew.-% eines P/B-Copolymer, bestehend aus 67,0 Gew.-% Polypropylen und 33,0 Gew.-% Buten-1
40,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-l und 9,8 Gew.-% Ethylen
3,0 Gew.-% eines 5%iges Masterbatches, enthaltend ein kugelför miges Antiblockmittel mit der Bezeichnung Zeeospheres 800 (Fa. ZEELAN, St. Paul USA) bestehend aus einer Silica-Aluminium Legierung mit einem mittleren Durchmesser von 3,0 µm
0,8 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
36,2 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
Kernschicht:
100 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
100 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
Schicht C:
1,0 µm dick
98,75 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,25 Gew.-% kugelförmiges Antiblockmittel auf Basis von Poly methylmethacrylat (PMMA) mit einem mittleren Partikeldurch messer von 2,5 µm
0,5 Gew.-% Erucasäureamid
0,5 Gew.-% ethoxyliertes POA Amin.
1,0 µm dick
98,75 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,25 Gew.-% kugelförmiges Antiblockmittel auf Basis von Poly methylmethacrylat (PMMA) mit einem mittleren Partikeldurch messer von 2,5 µm
0,5 Gew.-% Erucasäureamid
0,5 Gew.-% ethoxyliertes POA Amin.
Diese Folie wurde mit dem im Beispiel 1 genannten Verfahren hergestellt, aber
die Folienzusammensetzung änderte sich wie folgt:
Schicht A:
1,0 µm dick
99,0 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil und 1000 ppm Siliciumdioxid (SiO₂) mit einem mittleren Partikeldurch messer von 4,0 µm
0,7 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
0,3 Gew.-% HDPE mit einem Schmelzflußindex von 0,12 g/10 min (190/5)
1,0 µm dick
99,0 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil und 1000 ppm Siliciumdioxid (SiO₂) mit einem mittleren Partikeldurch messer von 4,0 µm
0,7 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
0,3 Gew.-% HDPE mit einem Schmelzflußindex von 0,12 g/10 min (190/5)
Kernschicht:
99,9 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
0,1 Gew.-% ethoxylietes POE Amin
99,9 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
0,1 Gew.-% ethoxylietes POE Amin
Schicht C:
1,0 µm dick
99,4 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil und 1000 ppm Siliciumdioxid mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 4,0 µm
0,3 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
0,3 Gew.-% HDPE mit einem Schmelzflußindex von 0,12 g/10 min (190/5)
1,0 µm dick
99,4 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil und 1000 ppm Siliciumdioxid mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 4,0 µm
0,3 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
0,3 Gew.-% HDPE mit einem Schmelzflußindex von 0,12 g/10 min (190/5)
Diese Folie wurde mit dem im Beispiel 1 genannten Verfahren hergestellt, aber
die Folienzusammensetzung änderte sich wie folgt
Schicht A:
1,0 µm dick
20,0 Gew.-% eines P/B-Copolymer, bestehend aus 67,0 Gew.-% Polypropylen und 33,0 Gew.-% Buten-1
40,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-1 und 9,8 Gew.-% Ethylen
3,0 Gew.-% eines 5%iges Masterbatches, enthaltend ein kugelför miges Antiblockmittel mit der Bezeichnung Zeeospheres 800 (Fa. ZEELAN, St. Paul USA) bestehend aus einer Silica-Aluminium Legierung mit einem mittleren Durchmesser von 3,0 µm
0,8 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
36,2 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
1,0 µm dick
20,0 Gew.-% eines P/B-Copolymer, bestehend aus 67,0 Gew.-% Polypropylen und 33,0 Gew.-% Buten-1
40,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-1 und 9,8 Gew.-% Ethylen
3,0 Gew.-% eines 5%iges Masterbatches, enthaltend ein kugelför miges Antiblockmittel mit der Bezeichnung Zeeospheres 800 (Fa. ZEELAN, St. Paul USA) bestehend aus einer Silica-Aluminium Legierung mit einem mittleren Durchmesser von 3,0 µm
0,8 Gew.-% Polydimethylsiloxan mit einer mittleren Viskosität von 1 000 000 mm²/s (cSt) bei 25°C
36,2 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
Kernschicht:
100 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt
100 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt
Schicht C:
1,0 µm dick
98,75 Gew. -% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,25 Gew.-% kugelförmiges Antiblockmittel auf Basis von Poly methylmethacrylat (PMMA) mit einem mittleren Partikeldurch messer von 2,5 µm.
1,0 µm dick
98,75 Gew. -% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,25 Gew.-% kugelförmiges Antiblockmittel auf Basis von Poly methylmethacrylat (PMMA) mit einem mittleren Partikeldurch messer von 2,5 µm.
Diese Folie wurde mit dem im Beispiel 1 genannten Verfahren hergestellt, aber
die Folienzusammensetzung änderte sich wie folgt:
Schicht A:
1,0 µm dick
60,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-1 und 9,8 Gew.-% Ethylen
39,75 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,125 Gew.-% Erucasäureamid
0,125 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO₂) mit einem mittleren Partikel durchmesser von 4 µm
1,0 µm dick
60,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-1 und 9,8 Gew.-% Ethylen
39,75 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,125 Gew.-% Erucasäureamid
0,125 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO₂) mit einem mittleren Partikel durchmesser von 4 µm
Kernschicht:
100 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
100 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
Schicht C:
1,0 µm dick
100,0 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil mit 1000 ppm Siliciumdioxid (= 4,0 µm)
1,0 µm dick
100,0 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil mit 1000 ppm Siliciumdioxid (= 4,0 µm)
Diese Folie wurde mit dem im Beispiel 1 genannten Verfahren hergestellt, aber
die Folienzusammensetzung änderte sich wie folgt:
Schicht A:
1,0 µm dick
60,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-1 und 9,8 Gew.-% Ethylen
39,875 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,125 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO₂) mit einem mittleren Partikel durchmesser von 4 µm
1,0 µm dick
60,0 Gew.-% P/B/E-Terpolymer, bestehend aus 71 Gew.-% Poly propylen, 19,2 Gew.-% Buten-1 und 9,8 Gew.-% Ethylen
39,875 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
0,125 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO₂) mit einem mittleren Partikel durchmesser von 4 µm
Kernschicht:
99,85 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
0,15 Gew.-% Erucasäureamid
99,85 Gew.-% Polypropylenpolymeren mit einer Dichte von 0,91 g/cm³ und einem Schmelzflußindex von 3,3 g/10 min bei 230°C und einer Belastung von 2,16 N nach DIN 53 735 bestimmt.
0,15 Gew.-% Erucasäureamid
Schicht C:
1,0 µm dick
100,0 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil mit 1000 ppm Siliciumdioxid ( = 4,0 µm)
1,0 µm dick
100,0 Gew.-% P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil mit 1000 ppm Siliciumdioxid ( = 4,0 µm)
In der Tabelle 1 sind die Folieneigenschaften der dreischichtigen biaxial orien
tierten Folien des Beispiels und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 zusammengefaßt.
Die Überlegenheit der erfindungsgemäß hergestellten dreischichtigen beidseitig
siegelfähigen und einseitig bedruckbaren biaxial orientierten transparenten Folie
entsprechend des Beispiels 1 bezüglich der homogenen Reibzahlen Folie/Folie und
Folie/Metall, ausgedrückt über die Standardabweichung unter ansonsten gleichblei
benden Folieneigenschaften, wie Transparents (Trübung), Glanz und Maschinen
gängigkeit geht aus Tabelle 1 hervor. Besonders positiv ist bei der Verwendung
der erfindungsgemäß hergestellten BOPP-Folie, daß das Siegelverhalten auch über
eine Lagerzeit von 100 Tagen zu keiner nennenswerten Veränderung der Siegel
nahtfestigkeit führte. Desweiteren war nicht zu erwarten, daß die Bedruckbarkeit
der coronabehandelten Folienoberfläche sich nicht über eine Lagerzeit von 100
Tagen nach Herstellung wesentlich geändert hat.
Zur Beurteilung der Gleitfähigkeit einer Folie wird die Prüfvorschrift DIN 53 375
(Bestimmung des Reibverhaltens) herangezogen. Die Reibungsmessung nach
dieser Vorschrift dient zur Bestimmung des Verhaltens von Folien bei Reibung
zweier Folien gegeneinander und der Reibung einer Folie gegen Metall.
Angegeben wird die absolut gemessene DIN-Reibzahl und in Klammern wird die
Standardabweichung der Reibzahlen angegeben. Die Messungen wurden im
Abstand von 25 cm über Bahnbreite und alle 1000 Laufmeter mehrerer Rollen mit
einer Mindestlauflänge von 30 000 Metern jeweils versetzt zu den vorherigen
Messungen durchgeführt.
Unter Siegelnahtfestigkeit wird die Kraft verstanden, die notwendig ist, zwei
Folien, die unter definierten Bedingungen (Siegeldruck: 1 N/cm², Siegelzeit: 0,5
sec. und glatte Siegelbacken) und den in der Tabelle 1 angegebenen Siegeltempe
raturen hergestellte Siegelnaht, senkrecht zur Siegelnaht in Folienlaufrichtung zu
trennen. Die Siegelnahtfestigkeit wird mittels einer Zugfestigkeitsprüfmaschine an
15 mm breiten Streifen ermittelt, und die Festigkeit wird in N/15 mm angegeben.
In Tabelle 1 wird die Anfangssiegelnahtfestigkeit sofort nach Folienherstellung
und in Klammern die Siegelnahtfestigkeit, die sich nach einer Lagerzeit von 100
Tagen nach Herstellung ergibt, angegeben.
Die Benetzbarkeit wird mittels des WT-Tests (Wetting Tension Test) nach DIN 53 364
(ASTM D 2587, ISO 8296) geprüft. Unter dem WT-Test versteht man die
Benetzbarkeit einer Folie mit einer Prüftinte mit definierter Oberflächenspannung.
Sie gibt eine Aussage über die Oberflächenpolarität an und sie wird in mN/m
(dyn) angegeben. In Tabelle 1 wird die Oberflächenspannung unmittelbar nach
Herstellung und in Klammern die Änderung der Oberflächenspannung, die sich
nach einer Lagerzeit von 100 Tagen (Wickelkontakt) nach Produktion ergibt,
angegeben.
Die Glanzmessung 20° wird in Anlehnung an die DIN 67 530 durchgeführt. Als
Glanz wird der regulär reflektierte Lichtanteil, bezogen auf einen unter 20° zum
Lot einfallenden Lichtstrahl bezeichnet. Der Glanz wird in Glanzeinheiten GE an
gegeben, die auf einen Schwarzglasstandard bezogen werden. Der Wert des Ober
flächenglanzes sollte möglichst hoch sein.
Die Trübung wird hervorgerufen durch Lichtstreuung an auf der Oberfläche und
im Innern der Folie verteilten Partikeln wie Gleitmittelteilchen, Antiblockmittel
und Verunreinigungen, sowie an Rauhigkeiten der Oberfläche. Die Messung
erfolgt nach der Prüfmethode ASTM D 1003 in % Trübung entsprechend % Haze
nach ASTM-Prüfnorm D 1003-61m, Procedure A, nach Eichung des Meßgerätes
mit Trübungsnormalen zwischen 0,3 und 34% Trübung (Haze). Angestrebt sind
niedrige Trübungswerte.
Mit den Folien aus dem Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden
auf einer diskontinuierlich arbeitenden (80 bis 115 Takte/min) horizontalen
Form-Füll-Schließ-Maschine jeweils 1000 Kekstrays verpackt. Als Maß der
Maschinengängigkeit wurde die jeweilige Qualität der Längs- und Quersiegelnähte
herangezogen. Dabei wurde insbesondere auf eine faltenfreie und dichte Siegelnaht
geachtet. Die Siegelbedingungen wurden den unterschiedlichen Siegelmaterialien
entsprechend angepaßt. Es wurde nachfolgende Klassifizierung vorgenommen:
0,0% bis 0,6% Packungen mit Falten/undicht ++
0,7% bis 1,3% Packungen mit Falten/undicht +
1,4% bis 2,5% Packungen mit Falten/undicht 0
2,6% bis 5,0% Packungen mit Falten/undicht -
5,1% bis 10,0% Packungen mit Falten/undicht --
0,7% bis 1,3% Packungen mit Falten/undicht +
1,4% bis 2,5% Packungen mit Falten/undicht 0
2,6% bis 5,0% Packungen mit Falten/undicht -
5,1% bis 10,0% Packungen mit Falten/undicht --
Claims (9)
1. Wenigstens monoaxial gereckte mehrschichtige Polypropylenfolie, enthal
tend ein Polydimethylsiloxan in der nicht corona-, fluor-, flamm- oder
plasmabehandelten Folienaußenschicht und ein Erucasäureamid in der
corona-, fluor-, flamm- oder plasmabehandelten Folienaußenschicht.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polydimethyl
siloxan eine mittlere Viskosität von 1 000 000 mm²/s bei 25°C besitzt.
3. Folie nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Poly
dimethylsiloxan in einer Konzentration von 0,05 bis 2,0 Gew.-%, bevorzugt
0,6 bis 1,2 Gew.-% in der nicht corona-, fluor-, flamm- oder plasma
behandelten Folienaußenschicht enthalten ist.
4. Folie nach einem und/oder mehreren Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die nicht corona-, fluor-, flamm- oder plasmabehandelte
Folienaußenschicht eine Dicke von 0,5 bis 2,0 µm, bevorzugt 1,2 bis
1,8 µm besitzt.
5. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die nicht corona-, fluor-, flamm- oder plasmabehandelte
Folienaußenschicht ein P/B-Copolymeren, bestehend aus 67,0 Gew.-%
Polypropylen und 33,0 Gew.-% Buten-1, ein P/B/E-Terpolymeren, be
stehend aus 71 Gew.-% Polypropylen, 19,2 Gew.-% Buten-1 und
9,8 Gew.-% Ethylen, ein P/E-Copolymer mit einem 5%igen Ethylenanteil
und ein Antiblockmittel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von
3,0 µm, bestehend aus einer Silica-Aluminium-Legierung, enthält.
6. Folie- nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Erucasäureamid in einer Konzentration von 0,05 bis
1,0 Gew.-%, bevorzugt 0,3 bis 0,8 Gew.-% in der corona-, flamm-, fluor-
oder plasmabehandelten Folienaußenschicht enthalten ist.
7. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die corona-, fluor-, flamm- oder plasmabehandelte
Folienaußenschicht eine Dicke von 0,5 bis 1,5 µm, bevorzugt 0,8 bis
1,2 µm besitzt.
8. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der corona-, fluor-, flamm- oder plasmabehandelten
Folienaußenschicht ein Antistatikmittel und ein kugelförmiges Antiblock
mittel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 2,5 µm auf Basis von
Polymethylmethacrylat enthalten ist.
9. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gesamtfolie eine Dicke von 8 bis 50 µm, bevorzugt
12 bis 35 µm besitzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19534623A DE19534623A1 (de) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | Siegel- und bedruckbare biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19534623A DE19534623A1 (de) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | Siegel- und bedruckbare biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19534623A1 true DE19534623A1 (de) | 1997-03-20 |
Family
ID=7772501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19534623A Withdrawn DE19534623A1 (de) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | Siegel- und bedruckbare biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19534623A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3509384A1 (de) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Bedruckbare und beidseitig siegelbare, biaxial orientierte polyolefin-mehrschichtfolie, ihre herstellung und ihre verwendung |
EP0135178B1 (de) * | 1983-09-05 | 1987-10-14 | Hoechst Aktiengesellschaft | Siegelbare Mehrschichtfolie für Verpackungszwecke |
DE4205555A1 (de) * | 1992-02-24 | 1993-08-26 | Hoechst Ag | Einseitig niedrig siegelnde, transparente polyolefin-mehrschichtfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
EP0614758A1 (de) * | 1993-03-10 | 1994-09-14 | Wolff Walsrode Aktiengesellschaft | Mehrschichtige, gereckte, heisssiegelbare Polypropylenfolie |
-
1995
- 1995-09-18 DE DE19534623A patent/DE19534623A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0135178B1 (de) * | 1983-09-05 | 1987-10-14 | Hoechst Aktiengesellschaft | Siegelbare Mehrschichtfolie für Verpackungszwecke |
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DE4205555A1 (de) * | 1992-02-24 | 1993-08-26 | Hoechst Ag | Einseitig niedrig siegelnde, transparente polyolefin-mehrschichtfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
EP0614758A1 (de) * | 1993-03-10 | 1994-09-14 | Wolff Walsrode Aktiengesellschaft | Mehrschichtige, gereckte, heisssiegelbare Polypropylenfolie |
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