DE19548795A1 - Biaxial orientierte Polypropylenfolie mit erhöhter Dimensionsstabilität - Google Patents
Biaxial orientierte Polypropylenfolie mit erhöhter DimensionsstabilitätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine biaxial orientierte, mindestens einschichtige
Polypropylenfolie mit hoher Dimensionsstabilität in der Wärme, ein Verfahren zu
ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
Biaxial orientierte Polypropylenfolien sind bekannt. Die Folien sind in der Regel
mehrschichtige Filme, die nach dem sogenannten Stenterverfahren über
Koextrusion hergestellt werden.
Bei diesem Verfahren werden die Polymeren in Extrudern aufgeschmolzen und
homogenisiert. Die Schmelzen werden filtriert, in einer Breitschlitzdüse
zusammengeführt und dort zu dem mehrschichtigen Schmelzefilm ausgeformt.
Der Schmelzefilm wird auf eine Kühlwalze gegossen, wobei er sich zu einer
unorientierten Folie verfestigt.
Daran anschließend wird die Folie durch Strecken in Längs- und in Querrichtung
biaxial orientiert. Nach der Querstreckung wird die Folie auf Raumtemperatur
abgekühlt, an den beiden Rändern gesäumt, das Dickenprofil gemessen und
gegebenenfalls oberflächenbehandelt. Abschließend wird die Folie aufgewickelt
und zur kundenfertigen Schnittrolle konfektioniert.
Die anwendungsrelevanten Eigenschaften der boPP-Folien werden hauptsächlich
durch die biaxiale Orientierung bestimmt. BoPP-Folien haben hohe mechanische
Festigkeiten, eine gute Dimensionsstabilität in der Wärme, eine brilliante Optik
und eine ausgezeichnete Planlage infolge eines hervorragenden Dickenprofils.
Aufgrund dieser guten Eigenschaften und einer ausgezeichneten
Verarbeitbarkeit gelangen boPP Folien in vielfältige Anwendungen. Wichtigstes
Marktsegment ist die Verpackung, in die ca. 70% der produzierten Menge
fließt. Daneben gelangen boPP-Folien in technische Anwendungen.
Hervorzuheben sind die Metallisierung, die Kaschierung und die Verwendung
der Folie als Elektroisolation/Dielektrikum) bei der Kondensatorherstellung.
Bei technischen Anwendungen, zum Beispiel bei der Metallisierung oder bei der
Verwendung der Folie bei der Kondensatorherstellung, ist es wünschenswert
bzw. oftmals sogar erfoderlich, daß die Folien eine sehr hohe
Dimensionsstabilität, insbesondere in der Wärme, aufweisen, d. h., daß der
thermische Schrumpf der Folie, auch bei erhöhten Temperaturen sehr gering
sein muß.
So treten beispielsweise bei der Metallisierung von Folien, z. B.
Kondensatorfolien, durch die freiwerdende Wärmemenge (Wärmetönung) bei
der Metallabscheidung höhere Temperaturen an der Folienoberfläche und damit
auch im Innern der Folie auf. Die Zunahme der Temperatur im Innern der Folie
ist - bei gleichbleibender Metallschicht - umso größer, je dünner die Folie ist.
Der Trend bei dieser Anwendung geht hin zu immer dünneren Folien. Vor 10
Jahren betrug in dieser Anwendung die mittlere Foliendicke ca. 9 µm, heute
liegt sie deutlich unterhalb von 7 µm.
Ein zu hoher Schrumpf der Folie infolge erhöhter Folientemperatur kann zu
Problemen bei der Aufrollung der metallisierten Folie führen. Bei zu hohem
Schrumpfvermögen der Folie bilden sich auf der Rolle Falten und/oder die
Metallschicht wird beschädigt.
Ähnlich ist es bei der Weiterverarbeitung der metallisierten Folie zu
Kondensatoren. Dies geschieht in der Regel dadurch, das Schmalschnitte der
metallisierten Folie hergestellt werden und diese dann zu Rundwickeln
weiterverarbeitet werden. Bei einigen Anwendungen werden diese Rundwickeln
zu flachgepreßten Kondensatoren weiterverarbeitet. In beiden Fällen wird
üblicherweise an den Stirnkanten der Rund- bzw. der Flachwickeln eine
elektrische Kontaktierung mittels Lötung oder Schoopierung (Aufspritzen oder
Aufsprayen von geschmolzenen Metallen bei hohen Temperaturen)
vorgenommen. Dabei können die Stirnseiten der Folienwickel erheblich höheren
Temperaturen ausgesetzt werden. Nachteilig ist hierbei, daß es durch den
Schrumpf der Folie in Längs- oder Querrichtung infolge dieser erhöhten
Temperaturen zu Brüchen an der Kontaktierung und/oder zu partiellen
Beschädigungen der Metallschicht auf der Folie kommen kann.
Ein zu hoher Schrumpf ist darüber hinaus nachteilig bei
Kondensatoranwendungen, bei denen im Dauergebrauch und bei
Spitzenbelastung erhöhte Temperaturen in der Umgebung oder im Kondensator
selbst entstehen können.
Das Geschilderte macht es bei der Kondensatorherstellung wünschenswert,
Folien mit einem möglichst geringen Folienschrumpf einsetzen zu können.
Im Verpackungsbereich, zum Beispiel beim Einschlag von Zigaretten, kann es
ebenfalls wünschenswert sein, daß die Folie einen möglichst geringen
thermischen Schrumpf aufweist. Bei der Verarbeitung von solchen Folien geht
der Trend zu höheren Maschinengeschwindigkeiten und zu geringeren
Foliendicken. Daneben besteht der Wunsch nach einem möglichst engen
Einschlagsbild ohne Faltenbildung.
So betrug beim Einschlag von Zigarettenpäckchen 1980 die
Taktgeschwindigkeit, mit der die Päckchen verarbeitet wurden, etwa 250
Stk/min, heute liegt sie bei ca. 500 Skt/min. Aus Kosten- und Umweltgründen
wurde die Foliendicke von damals ca. 20 µm auf heute ca. 16 µm abgesenkt.
Bei hoher Maschinengeschwindigkeit muß die Temperatur der Siegelbacken
deutlich erhöht werden, um zu einem festgeschlossenen aromadichten
Einschlag der Zigarettenverpackung zu kommen, da die Siegelzeiten immer
weiter verkürzt werden. Je dünner die Folie dabei ist, umso höher wird dabei
die Folientemperatur.
Ein zu hoher Schrumpf der Folie führt insbesondere bei sogenannten
Weichpackungen dazu, daß sich beim Einschlag Falten bilden, was unerwünscht
ist. Außerdem kann ein zu hoher Folienschrumpf bewirken, daß die Packung
eingedrückt oder verbogen wird, was ebenfalls unerwünscht ist.
Bei bedruckter Standardverpackungsfolie ist ein geringer Schrumpf der Folie
ebenfalls von Vorteil. Beim Bedrucken der Folie können dann z. B. höhere
Trocknungstemperaturen und damit höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten
angewendet werden.
Generell ist immer dann ein möglichst kleiner Schrumpf von Vorteil, wenn sich
der Schrumpf bei thermischer Belastung der Folie negativ auswirkt.
Es ist bekannt, den Folienschrumpf durch geeignete Wahl der
Strecktemperaturen, insbesondere derjenigen bei der Querstreckung, zu
verringern. Dazu sind bei großer Verweilzeit der Folie im Querstreckrahmen die
Strecktemperaturen und die Fixiertemperaturen möglichst hoch zu wählen.
Nachteilig daran ist, daß damit die Transparenz und der Glanz der Folie negativ
beeinflußt werden, was unerwünscht ist. Außerdem führen zu hohe
Strecktemperaturen zu einem schlechten Dickenprofil und zu geringeren
mechanischen Festigkeiten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, eine biaxial orientierte
Polypropylenfolie zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine hohe
Dimensionsstabilität in der Wärme, d. h. durch einen sehr geringen Schrumpf
auszeichnet. Die Schrumpfwerte sollen in beiden Richtungen, d. h., in
Maschinenrichtung und in Querrichtung möglichst gering sein. Dabei sollen die
anderen vorteilhaften Eigenschaften der Polypropylenfolie, wie hoher Glanz,
geringe Trübung, gleichmäßiges Dickenprofil etc. die im Hinblick auf ihre
Verwendung als Verpackungsfolie gefordert sind nicht beeinträchtigt werden.
Die Nachteile, wie schlechteres Dickenprofil oder geringere Wirtschaftlichkeit
durch vermehrte Folienabrisse durch eine gesonderte Prozeßführung sollen
vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine biaxial orientierte
Polypropylenfolie mit mindestens einer Basisschicht gelöst, deren
kennzeichnende Merkmale darin bestehen, daß die Basisschicht im wesentlichen
aus einem Polypropylen besteht, wobei
- - die mittlere isotaktische Blocklänge des Polypropylenmoleküls zwischen zwei Kettenbaufehlern im statistischen Mittel größer 40 ist
- - der n-heptanunlösliche Anteil des Polypropylens einen Kettenisotaxie- Index, gemessen mittels ¹³C-NMR-Spektroskopie, von mindestens 95% aufweist,
- - das Verhältnis von Gewichtsmittel Mw zu Zahlenmittel Mn der Molekulargewichtsverteilung kleiner als 4 ist, und
- - der n-heptanlösliche Anteil des Polypropylens kleiner als 1% ist
- - und der Schrumpf der Folie in Längs- und Querrichtung unterhalb von 5% liegt.
Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an,
welche nachstehend zusätzlich erläutert werden.
Erfindungsgemäß kann die Folie auch einschichtig sein und besteht dann nur
aus der im folgenden beschriebenen Basisschicht. Die Basisschicht ist im Sinne
der vorliegenden Erfindung diejenige Schicht, welche die größte Schichtdicke
von allen vorhandenen Schichten aufweist. Im allgemeinen macht die
Basisschicht bei mehrschichtigen Ausführungsformen mindestens 40%,
vorzugsweise 50 bis 98%, der Gesamtfoliendicke aus. In der mehrschichtigen
Ausführungsform weist die Folie auf ihrer Basisschicht mindestens eine,
gegebenenfalls beidseitig Deckschicht/en auf, welche die äußeren Schichten der
Folie bilden. In einer weiteren Ausführungsform weist die Folie auf ihrer
Basisschicht mindestens eine, gegebenenfalls beidseitig Zwischenschicht/en
auf.
Die Basisschicht der Folie besteht erfindungsgemäß im wesentlichen aus einem
Propylenpolymer, welches sich strukturell wesentlich von den herkömmlichen
isotaktischen Propylenhomopolymeren, die üblicherweise in der Basisschicht
von boPP-Folien eingesetzt werden, unterscheidet. Diese Strukturunterschiede
können durch die Herstellung der Propylenpolymeren mittels neuartiger
Metallocen-Katalysatoren erzielt werden.
Ein Merkmal dieses Strukturunterschiedes ist eine mittlere isotaktische
Blocklänge des Propylenpolymeren zwischen zwei Kettenbaufehlern von
mindestens 40, vorzugsweise mindestens 60 und insbesondere mindestens 70
Propyleneinheiten.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Polypropylen kann zusätzlich über weitere
Parameter charakterisiert werden, die mit der besonderen Struktur des
Polymeren verknüpft sind.
Neben einer definierten mittleren isotaktischen Blocklänge zeichnet sich das
Polypropylen durch einen besonders niedrigen n-heptanlöslichen Anteil aus, der
im allgemeinen kleiner als 1,0 Gew.-%., vorzugsweise < 0 bis 0,6 Gew.-% ist
und insbesondere im Bereich von 0,5 bis 0,005 Gew.-% liegt, jeweils bezogen
auf das Gewicht des Ausgangspolymeren.
Der n-heptanunlösliche Anteil des Propylenpolymeren ist im allgemeinen
hochisotaktisch. Der mittels ¹³C-NMR-Spektroskopie bestimmte Kettenisotaxie
lndex des n-heptanunlöslichen Anteils beträgt mindestens 95%, vorzugsweise
mindestens 96% und insbesondere mindestens 97 bis 99%.
Die Molekulargewichtsverteilung ist ein weiterer geeigneter Parameter zur
Charakterisierung der Polymerstruktur. Sie ist vorteilhafterweise vergleichsweise
eng. Das Verhältnis des Gewichtsmittels Mw zum Zahlenmittel Mn beträgt
bevorzugt weniger als 4, vorzugsweise weniger als 3. Es liegt insbesondere im
Bereich von 1,5 bis 2,7.
Es war völlig überraschend, daß sich diese neuartigen Polypropylene trotz des
ausgesprochen niedrigen n-heptanlöslichen Anteiles, des hohen Kettenisotaxie-
Index und der sehr engen Molekulargewichtsverteilung zu biaxial orientierten
Polypropylenfolien verstrecken lassen.
Das Propylenpolymer der vorstehend beschriebenen Struktur besteht im
wesentlichen aus Propyleneinheiten. Der Schmelzpunkt liegt im allgemeinen im
Bereich von 140 bis 175°C, vorzugsweise von 150 bis 175°C und
insbesondere von 155 bis 172°C und der Schmelzflußindex (Messung DIN
53 735 bei 21,6 N Belastung und 230°C) beträgt 1,0 bis 30 g/10 min,
vorzugsweise von 1,5 bis 20 g/10 min und insbesondere 2,0 bis 16 g/10 min.
Die vorstehend beschriebenen Polypropylene können vorteilhaft durch an sich
bekannte Verfahren hergestellt werden, bei denen Metallocenkatalysatoren
eingesetzt werden. Die Herstellung dieser Polyolefine ist nicht Gegenstand der
vorliegenden Erfindung. Die entsprechenden Verfahren sind bereits in
EP-A-0 302 424, EP-A-0 336 128 und EP-A-0 336 127 und EP-A-0 576 970
beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
Es hat sich gezeigt, daß die Strukturunterschiede des Polypropylens, die durch
dessen Herstellung mittels Metallocen-Katalysator bedingt sind, günstig für die
Dimensionsstabilität der Folie, d. h. günstig für einen geringen Schrumpf bei
erhöhter Temperatur ist. Der Schrumpf in Längs- und Querrichtung ist bei Folien
mit einer Basisschicht aus Metallocen-PP deutlich geringer als bei Folien aus
Standard PP.
Die herkömmlichen Ziegler-Natta-Katalysatoren weisen mehrere unterschiedliche
polymerisationsaktive Zentren auf, von denen jedes ein andersartiges Polymeres
herstellt. Dies führt zu Ketten mit stark unterschiedlichen Molmassen. Es
werden praktisch sowohl wachsartige Polymere mit Kettenlängen von Mn
kleiner als 10 000 als auch ultrahochmolekulare Polymere mit einem Mn von
größer als 1 000 000 erhalten. Gleichzeitig sind die aktiven Zentren
unterschiedlich in ihrer Stereospezifität. Das Spektrum reicht von völlig
unspezifischen Zentren über syndiospezifische Zentren zu isospezifischen
Zentren, wobei letztere wiederum eine unterschiedliche Isospezifität aufweisen.
Dies führt zu einem Produktgemisch aus ataktischem Polypropylen,
syndiotaktischem Polypropylen und isotaktischem Polypropylen mit
unterschiedlicher Kristallinität, d. h., mit unterschiedlichen Schmelzpunkten.
Syndiotaktisches Polypropylen führt zu Verzug in der Folie, ataktisches
Polypropylen zu Ausdünstungen und zur Reduzierung der Folienhärte und das
isotaktisches Polypropylen ist ein Material mit unterschiedlichen
Schmelzpunkten, also kein einheitliches Produkt.
Kleine Schwankungen in den Polymerisationsbedingungen führen zu
Schwankungen in der Zusammensetzung der drei charakteristischen
Kettentypen, d. h. wiederum zu einem unterschiedlichen, nicht eindeutig zu
charakterisierenden Produkt.
Die Metallocen-Katalysatoren haben dagegen ein eindeutig zu
charakterisierendes Polymerisationszentrum, das auf den jeweiligen
wünschenswerten Polymertypen durch Variation der Metallocen-Ligand-Sphäre
maßgeschneidert werden kann. Die Verteilung der Kettenlänge ist einheitlich.
Das Mw/Mn ist klein und liegt zwischen 1 ,7 und 4,0, vorzugsweise zwischen
1,8 und 3,0 und ganz insbesondere zwischen 2,0 und 2,7 (Schultz-Florey-
Verteilung). Gleichfalls weisen die aktiven Zentren auch eine einheitliche
Stereospezifität auf, was zu Ketten mit einem einheitlichen Schmelzpunkt, bzw.
Ketten mit einheitlichem stereospezifischem Aufbau führt. Es werden somit
Polymerketten gebildet, die sich in ihren mittleren isotaktischen Blocklängen nur
geringfügig unterscheiden. Dies spiegelt sich auch in einem einheitlichen
Schmelzpunkt wieder.
Im allgemeinen besteht die Basisschicht im wesentlichen aus dem vorstehend
beschriebenen Propylenpolymeren. Gegebenenfalls können Additive in jeweils
wirksamen Mengen enthalten sein. Übliche Additive sind Antiblockmittel,
Neutralisationsmittel, Stabilisatoren, Antistatika und Gleitmittel.
Die wirksame Menge an Antistatikum liegt im Bereich von 0,05 bis
0,5 Gew.-%.
Die wirksame Menge an Antiblockmittel liegt im Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-%.
Die mittlere Teilchengröße liegt zwischen 1 und 6 µm, insbesondere 2 und
5 µm, wobei Teilchen mit einer kugelförmigen Gestalt, wie in der
EP-A-0 236 945 und der DE-A-38 01 535 beschrieben, besonders geeignet
sind.
Die wirksame Menge an Gleitmittel liegt im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%.
Als Stabilisatoren können die üblichen stabilisierend wirkenden Verbindungen
für Ethylen-, Propylen- und andere a-Olefinpolymere eingesetzt werden. Deren
Zusatzmenge liegt zwischen 0,05 und 2 Gew.-%. Besonders geeignet sind
phenolische Stabilisatoren, Alkali-/Erdalkalistearate und/oder
Alkali-/Erdalkalicarbonate.
Neutralisationsmittel sind vorzugsweise Dihydrotalcit, Calciumstearat und/oder
Calciumcarbonat einer mittleren Teilchengröße von höchstens 0,7 µm, einer
absoluten Teilchengröße von kleiner 10 µm und einer spezifischen Oberfläche
von mindestens 40 m²/g.
Die erfindungsgemäße Polypropylenfolie umfaßt in einer bevorzugten
mehrschichtigen Ausführungsform mindestens eine, gegebenenfalls beidseitig
Deckschicht/en aus Polymeren aus a-Olefinen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Im allgemeinen enthält die Deckschicht mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise
80 bis 100 Gew.-%, insbesondere 90 bis 98 Gew.-%, der a-olefinischen
Polymeren, jeweils bezogen auf das Gewicht der Deckschicht und gegebenenfalls
Additive in jeweils wirksamen Mengen.
Beispiele für derartige α-olefinische Polymere sind
ein Propylenhomopolymer oder
ein Copolymer von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen-1 oder
Propylen und Butylen-1 oder
ein Terpolymer von
Ethylen und Propylen und Butylen-1 oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Homo-, Co- und Terpolymeren oder
ein Blend aus zwei oder mehreren der genannten Homo-, Co- und Terpolymeren, gegebenenfalls gemischt mit einem oder mehreren der genannten Homo-, Co- und Terpolymeren.
ein Propylenhomopolymer oder
ein Copolymer von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen-1 oder
Propylen und Butylen-1 oder
ein Terpolymer von
Ethylen und Propylen und Butylen-1 oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Homo-, Co- und Terpolymeren oder
ein Blend aus zwei oder mehreren der genannten Homo-, Co- und Terpolymeren, gegebenenfalls gemischt mit einem oder mehreren der genannten Homo-, Co- und Terpolymeren.
Das in der Deckschicht eingesetzte Propylenhomopolymere besitzt einen
Schmelzpunkt von 140°C oder höher, wobei isotaktisches Homopolypropylen
mit einem n-heptanlöslichen Anteil von 6 Gew.- % und weniger, bezogen auf
das isotaktische Homopolypropylen, bevorzugt ist. Das Homopolymere hat im
allgemeinen einen Schmelzflußindex von 1,0 g/10 min bis 20 g/10 min.
Die in der Deckschicht bevorzugt eingesetzten vorstehend beschriebenen
Copolymeren weisen im allgemeinen einen Schmelzflußindex von 1 ,5 bis
30 g/10 min auf. Der Schmelzpunkt liegt vorzugsweise im Bereich von 120 bis
140°C. Die in der Deckschicht eingesetzten Terpolymeren haben einen
Schmelzflußindex im Bereich von 1,5 bis 30 g/10 min und einen Schmelzpunkt
im Bereich von 120 bis 140°C. Das vorstehend beschriebene Blend aus Co-
und Terpolymeren hat einen Schmelzflußindex von 5 bis 9 g/10 min und einen
Schmelzpunkt von 120 bis 150°C. Alle vorstehend angegebenen
Schmelzflußindices werden bei 230°C und einer Kraft von 21,6 N (DIN 53 735)
gemessen.
In einer matten Ausführungsform enthält die Deckschicht zusätzlich ein High
Density Polyethylen (HDPE), welches mit den vorstehend beschriebenen
Deckschichtpolymeren gemischt oder geblendet wird. Die Zusammensetzung
und Einzelheiten der matten Deckschichten sind beispielsweise in der deutschen
Patentanmeldung P 43 13 430.0 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug
genommen wird.
Gegebenenfalls können der/den Deckschicht/en die vorstehend für die
Basisschicht beschriebenen Additive wie Antistatika, Antiblockmittel,
Gleitmittel, Neutralisationsmittel und Stabilisatoren zugesetzt werden. Die
Mengenangaben in diesen Ausführungen beziehen sich auf das entsprechende
Gewicht der Deckschicht.
Die erfindungsgemäße Folie umfaßt mindestens die vorstehend beschriebene
Basisschicht, vorzugsweise mindestens eine Deckschicht. Je nach ihrem
vorgesehenen Verwendungszweck kann die Folie eine weitere Deckschicht auf
der gegenüberliegenden Seite aufweisen. Gegebenenfalls kann/können auch
einseitig eine oder beidseitig Zwischenschicht/en zwischen der Basis- und
der/den Deckschicht/en aufgebracht werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Polypropylenfolie sind
dreischichtig. Aufbau, Dicke und Zusammensetzung einer zweiten Deckschicht
können unabhängig von der bereits vorhandenen Deckschicht gewählt werden,
wobei die zweite Deckschicht ebenfalls eine der vorstehend beschriebenen
Polymeren oder Polymermischungen enthalten kann, welche aber nicht mit der
der ersten Deckschicht identisch sein muß. Die zweite Deckschicht kann jedoch
auch andere gängige Deckschichtpolymere enthalten.
Die Dicke der Deckschicht/en ist im allgemeinen größer als 0,1 µm und liegt
vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 µm.
Die Zwischenschicht/en kann/können aus den für die Deckschichten
beschriebenen α-olefinischen Polymeren bestehen. Die Zwischenschicht/en
kann/können die für die einzelnen Schichten beschriebenen üblichen Additive
enthalten.
Die Dicke der Zwischenschicht/en ist im allgemeinen größer als 0,3 µm und liegt
vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 15 µm.
Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen Polypropylenfolie kann innerhalb
weiter Grenzen variieren und richtet sich nach dem beabsichtigten Einsatz. Sie
beträgt vorzugsweise 4 bis 100 µm, wobei die Basisschicht etwa 40 bis 100%
der Gesamtfoliendicke ausmacht.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Polypropylenfolie nach dem an sich bekannten
Coextrusionsverfahren.
Lm Rahmen dieses Verfahrens wird so vorgegangen, daß die Schicht oder die
den einzelnen Schichten der Folie entsprechende/n Schmelze/n durch eine
Flachdüse coextrudiert wird/werden, die so erhaltene Folie zur Verfestigung auf
einer oder mehreren Walze/n abgezogen wird, die Folie anschließend biaxial
gestreckt (orientiert), die biaxial gestreckte Folie thermofixiert und
gegebenenfalls an der zur Behandlung vorgesehenen Oberflächenschicht
corona- oder flammbehandelt wird.
Die biaxiale Streckung (Orientierung) wird im allgemeinen aufeinanderfolgend
durchgeführt, wobei die aufeinanderfolgende biaxiale Streckung, bei der zuerst
längs (in Maschinenrichtung) und dann quer (senkrecht zur Maschinenrichtung)
gestreckt wird, bevorzugt ist.
Zunächst wird wie beim Coextrusionsverfahren üblich das Polymere bzw. die
Polymermischung der einzelnen Schichten in einem Extruder komprimiert und
verflüssigt, wobei die gegebenenfalls zugesetzten Additive bereits im Polymer
bzw. in der Polymermischung enthalten sein können. Die Schmelzen werden
dann gleichzeitig durch eine Flachdüse (Breitschlitzdüse) gepreßt, und die
ausgepreßte mehrschichtige Folie wird auf einer oder mehreren Abzugswalzen
abgezogen, wobei sie abkühlt und sich verfestigt.
Die so erhaltene Folie wird dann längs und quer zur Extrusionsrichtung
gestreckt, was zu einer Orientierung der Molekülketten führt. Das
Längsstrecken wird man zweckmäßigerweise mit Hilfe zweier entsprechend
dem angestrebten Streckverhältnis verschieden schnellaufender Walzen
durchführen und das Querstrecken mit Hilfe eines entsprechenden
Kluppenrahmens. Die Längsstreckverhältnisse liegen im Bereich von 5 bis 9. Die
Querstreckverhältnisse liegen im Bereich von 4 bis 10.
An die biaxiale Streckung der Folie schließt sich ihre Thermofixierung
(Wärmebehandlung) an, wobei die Folie etwa 0,1 bis 10 s lang bei einer
Temperatur von 100 bis 160°C gehalten wird. Anschließend wird die Folie in
üblicher Weise mit einer Aufwickeleinrichtung aufgewickelt.
Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Abzugswalze oder -walzen,
durch die die ausgepreßte Folie abgekühlt und verfestigt wird, durch einen Heiz-
und Kühlkreislauf bei einer Temperatur von 10 bis 100°C zu halten.
Die Temperaturen, bei denen Längs- und Querstreckung durchgeführt werden,
können in einem relativ großen Bereich variieren und richten sich nach den
gewünschten Eigenschaften der Folie. Im allgemeinen wird die Längsstreckung
vorzugsweise bei 80 bis 170°C und die Querstreckung vorzugsweise bei 100
bis 200°C durchgeführt.
Bevorzugt wird/werden nach der biaxialen Streckung eine oder beide
Oberfläche/n der Folie nach einer der bekannten Methoden corona- oder
flammbehandelt. Die Behandlungsintensität liegt im allgemeinen im Bereich von
37 bis 50 mN/m, vorzugsweise 39 bis 45 mN/m.
Bei der Coronabehandlung wird zweckmäßigerweise so vorgegangen, daß die
Folie zwischen zwei als Elektroden dienenden Leiterelementen hindurchgeführt
wird, wobei zwischen den Elektroden eine so hohe Spannung, meist
Wechselspannung (etwa 5 bis 20 kV und 5 bis 30 kHz), angelegt ist, daß
Sprüh- oder Coronaentladungen stattfinden können. Durch die Sprüh- oder
Coronaentladung wird die Luft oberhalb der Folienoberfläche ionisiert und
reagiert mit den Molekülen der Folienoberfläche, so daß polare Einlagerungen in
der im wesentlichen unpolaren Polymermatrix entstehen.
Für eine Flammbehandlung mit polarisierter Flamme (vgl. US-A-4,622,237) wird
eine elektrische Gleichspannung zwischen einem Brenner (negativer Pol) und
einer Kühlwalze angelegt. Die Höhe der angelegten Spannung beträgt zwischen
400 und 3 000 V, vorzugsweise liegt sie im Bereich von 500 bis 2 000 V.
Durch die angelegte Spannung erhalten die ionisierten Atome eine erhöhte
Beschleunigung und treffen mit größerer kinetischer Energie auf die
Polymeroberfläche. Die chemischen Bindungen innerhalb des Polymermoleküls
werden leichter aufgebrochen, und die Radikalbildung geht schneller vonstatten.
Die thermische Belastung des Polymeren ist hierbei weitaus geringer als bei der
Standardflammbehandlung, und es können Folien erhalten werden, bei denen
die Siegeleigenschaften der behandelten Seite sogar besser sind als diejenigen
der nicht behandelten Seite.
Die erfindungsgemäße Folie mit einer Basisschicht aus Metallocen-PP zeichnet
sich durch sehr niedrige Schrumpfwerte, insbesondere in Längsrichtung
(Maschinenrichtung) aus. Die Schrumpfwerte in Längsrichtung und in
Querrichtung liegen unterhalb von 5%, vorzugsweise unterhalb von 3% und
insbesondere unterhalb von 2%
Zur Charakterisierung der Rohstoffe und der Folien wurden die folgenden
Meßmethoden benutzt:
Die Längs- und Querschrumpfwerte beziehen sich auf die jeweilige
Längenausdehnung der Folie (längs L₀ und quer Q₀) vor dem Schumpfprozeß.
Die Längsrichtung ist die Maschinenrichtung, als Querrichtung wird
entsprechend die Richtung quer zum Maschinenlauf definiert. Der Probekörper
wird im Umluftofen über eine Dauer von 5 min mit einer Temperatur von 120°C
belastet. Anschließend werden nach vollständiger Abkühlung des Probekörpers
die Längenausdehnungen längs und quer erneut bestimmt (L₁ und Q₁). Als
Schrumpf wird dann die Differenz der ermittelten Längenausdehnung im
Verhältnis zur ursprünglichen Länge L₀ und Q₀ angegeben.
Diese Bestimmungsmethode für den Längs- und Querschrumpf entspricht DlN
404 34.
Der Schmelzflußindex wurde nach DIN 53 735 bei 21 ,6 N Belastung und 230°C
gemessen.
DSC-Messung, Maximum der Schmelzkurve, Aufheizgeschwindigkeit 20°C/min.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit wird gemäß DIN 53 122 Teil 2 bestimmt. Die
Bestimmung der Sauerstoffbarrierewirkung erfolgt gemäß Entwurf DIN 53 380
Teil 3 bei einer Luftfeuchte von 53%.
Die Trübung der Folie wurde nach ASTM-D 1003-52 gemessen.
Der Glanz wurde nach DIN 67 530 bestimmt. Gemessen wurde der
Reflektorwert als optische Kenngröße für die Oberfläche einer Folie. Angelehnt
an die Normen ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wurde der Einstrahlwinkel mit 60
oder 85 eingestellt. Ein Lichtstrahl trifft unter dem eingestellten Einstrahlwinkel
auf die ebene Prüffläche und wird von dieser reflektiert bzw. gestreut. Die auf
den photoelektronischen Empfänger auffallenden Lichtstrahlen werden als
proportio-nale elektrische Größe angezeigt. Der Meßwert ist dimensionslos und
muß mit dem Einstrahlwinkel angegeben werden.
Die Oberflächenspannung wurde mittels der sogenannten Tintenmethode (DIN
53 364) bestimmt.
Die coronabehandelten Folien wurden 14 Tage nach ihrer Produktion
(Kurzzeitbeurteilung) bzw. 6 Monate nach ihrer Produktion (Langzeitbeurteilung)
bedruckt. Die Farbhaftung wurde mittels Klebebandtest beurteilt. Konnte mittels
Klebeband wenig Farbe abgelöst werden, so wurde die Farbhaftung mit mäßig
und bei deutlicher Farbablösung mit schlecht beurteilt.
Die Reißfestigkeit und die Reißdehnung werden nach DIN 53455 bestimmt.
Der E-Modul wird gemäß DIN 53 457 bzw. ASTM 882 bestimmt.
Zur Messung des Warmblockverhaltens werden zwei einseitig filzbeklebte
Holzklötzchen mit den Abmessungen 72 mm × 41 mm × 13 mm in die zu
vermessende Folie eingeschlagen und gesiegelt. Auf die mit den Filzauflagen
zueinandergekehrten Holzklötzchen wird ein Gewicht von 200 g plaziert und
dieser Aufbau in einen auf 70°C vortemperierten Wärmeofen gebracht und dort
über 2 h belassen. Danach wird für 30 min auf Raumtemperatur (21°C)
abgekühlt, das Gewicht von den Holzklötzchen heruntergenommen und das
obere Klötzchen mittels einer mechanischen Apparatur vom unteren Klötzchen
heruntergezogen. Die Auswertung erfolgt über 4 Einzelmessungen, über die
dann eine maximale Abschubkraft (gemessen in N) festgestellt wird. Die
Spezifikation ist erfüllt, wenn keine der Einzelmessungen über 5 N liegt.
Das mittlere Molekulargewicht Mw und Mn (Gewichtsmittel Mw und Zahlenmittel
Mn) und die mittlere Molmassen-Dispersität wurden in Anlehnung an DlN
55 672, Teil 1, mittels Gelpermeationschromatographie bestimmt. Anstelle von
THF wurde als Elutionsmittel Orthodichlorbenzol verwendet. Da die zu
untersuchenden olefinischen Polymeren bei Raumtemperatur nicht löslich sind,
wird die gesamte Messung bei erhöhter Temperatur (135°C) durchgeführt.
Der isotaktische Anteil des Homopolymeren als auch der isotaktische Anteil der
Folie können in Näherung durch die unlösliche Fraktion des Rohstoffes bzw. der
Folie in einem geeigneten Lösungsmittel charakterisiert werden. Es hat sich als
zweckmäßig erwiesen n-Heptan zu verwenden. Üblicherweise führt man eine
Soxhlet-Extraktion mit siedendem n-Heptan durch. Zur Erzielung einer guten
Reproduzierbarkeit ist es zweckmäßig, das Soxhlet anstelle von Granulat mit
einem Preßling zu befüllen. Die Dicke des Preßlings sollte hierbei 500
Mikrometer nicht übersteigen. Für die quantitative Erfassung des ataktischen
Anteils des Polymeren ist es von entscheidender Bedeutung, eine ausreichende
Extraktionszeit sicherzustellen. In der Regel liegt die Extraktionszeit im Bereich
von 8 bis 24 Stunden.
Die operationelle Definition des isotaktischen Anteils PPiso in Prozent ist
gegeben durch das Verhältnis der Gewichte der getrockneten
n-heptanunlöslichen Fraktion zur Einwaage:
PPiso = 100× (n-heptanunlösliche Fraktion/Einwaage)
Eine Analyse des getrockneten n-Heptan-Extraktes zeigt, daß dieser in der Regel
nicht aus reinem ataktischen Propylenpolymeren besteht. Bei der Extraktion
werden auch aliphatische und olefinische Oligomere, insbesondere isotaktische
Oligomere sowie auch mögliche Zusatzstoffe wie z. B. hydrierte
Kohlenwasserstoffharze, miterfaßt.
Der oben definierte isotaktische Anteil PPiso ist für die Charakterisierung der
Kettenisotaxie der Polymeren nicht ausreichend. Es erweist sich als sinnvoll,
den Kettenisotaxie-Index II des Propylenpolymeren mittels hochauflösender
¹³C-NMR-Spektroskopie zu bestimmen, wobei als NMR-Probe nicht der
Originalrohstoff, sondern dessen n-heptanunlösliche Fraktion zu wählen ist. Zur
Charakterisierung der Isotaxie von Polymerketten benutzt man in der Praxis
meist den ¹³C-NMR-spektroskopischen Triaden-lsotaxie-Index II (Triaden).
Bestimmung des triadenbezogenen Kettenisotaxie-Index II (Triaden)
Die Bestimmung des Kettenisotaxie-Index II (Triaden) des n-heptanunlöslichen
Anteils des Polymeren sowie der Folie wird aus dessen bzw. deren
¹³CNMR-Spektrum bestimmt. Man vergleicht die Intensitäten von
Triaden-Signalen, welche aus den Methylgruppen mit unterschiedlichen lokalen
Umgebungen resultieren.
Hinsichtlich der Auswertung des ¹³C-NMR-Spektrums sind zwei Fälle zu
unterscheiden:
- A) Der untersuchte Rohstoff ist ein reines Propylenhomopolymer ohne statistischen C₂-Gehalt.
- B) Der untersuchte Rohstoff ist ein Propylenpolymer mit einem geringen statistischen C₂-Gehalt, im folgenden C₂-C₃-Copolymer genannt.
Der Kettenisotaxie-Index des Homopolymeren wird aus dessen ¹³C-NMR-
Spektrum bestimmt. Man vergleicht die Intensitäten von Signalen, welche aus
den Methylgruppen mit unterschiedlicher Umgebung resultieren. Im ¹³C-NMR-
Spektrum eines Homopolymeren treten im wesentlichen drei Gruppen von
Signalen, sogenannte Triaden, auf.
- 1. Bei einer chemischen Verschiebung von etwa 21 bis 22 ppm tritt die "mm-Triade" auf, welche den Methylgruppen mit links und rechts unmittelbar benachbarten Methylgruppen zugeordnet wird.
- 2. Bei einer chemischen Verschiebung von etwa 20,2 bis 21 ppm tritt die "mr-Triade" auf, welche den Methylgruppen mit links oder rechts unmittelbar benachbarten Methylgruppen zugeordnet wird.
- 3. Bei einer chemischen Verschiebung von etwa 19,3 bis 20 ppm tritt die "rr-Triade" auf, welche den Methylgruppen ohne unmittelbar benachbarte Methylgruppen zugeordnet wird.
Die Intensitäten der zugeordneten Signalgruppen werden als Integral der Signale
bestimmt. Der Keflenisotaxie-Index ist wie folgt definiert:
worin Jmm, Jmr und Jrr die Integrale der zugeordneten Signalgruppen bedeuten.
Abb. 1 ist eine schematisch vergrößerte Darstellung eines ¹³C-NMR Spektrums
von einem Ethylen-Propylen-Copolymeren. Die chemische Verschiebung der
interessierenden Methylgruppen liegt im Bereich 19 bis 22 ppm. Wie in Abb. 1
ersichtlich kann das Spektrum der Methylgruppen in drei Blöcke unterteilt
werden. In diesen Blöcken erscheinen die CH₃-Gruppen in triadischen
Sequenzen, deren Zuordnung zu den lokalen Umgebungen im folgenden näher
erläutert wird:
CH₃-Gruppen in der PPP-Sequenz (mm-Triade)
CH₃-Gruppen in der PPP-Sequenz (mr- oder rm-Triaden)
und CH₃-Gruppen in der EPP-Sequenz (m-Kette):
CH₃-Gruppen in der PPP-Sequenz (rr-Triaden):
CH₃-Gruppen in einer EPP-Sequenz (r-Kette):
CH₃-Gruppen in einer EPE-Sequenz:
Bei der Bestimmung des triadenbezogenen Kettenisotaxie-Index II (Triaden) des
n-heptanunlöslichen Anteils eines Ethylen-Propylen-Copolymers werden nur
PPPTriaden in Betracht gezogen, d. h. nur solche Propylen-Einheiten, die
zwischen zwei benachbarten Propylen-Einheiten liegen (siehe auch
EP-B-0 115 940, Seite 3, Zeilen 48 und 49).
Die Definition des Triaden-Isotaxie-Index eines Ethylen-Propylen-Copolymeren
lautet:
II (Triaden) = 100×(Jmm/Jppp)
Berechnung des Kettenisotaxie-Index eines Ethylen-Propylen-Copolymers:
- 1. Jmm ist gegeben durch das Peakintegral von Block 1.
- 2. Berechne das Integral (Jgesamt) aller Methylgruppenpeaks in den Blöcken 1, 2 und 3.
- 3. Durch einfache Betrachtungen läßt sich zeigen, daß Jppp =Jgesamt-JEPP-JEPE.
60 bis 100 mg Polypropylen werden in 10 mm-NMR-Röhrchen eingewogen und
Hexachlorbutadien und Tetrachlorethan in einem Mischungsverhältnis von etwa
1,5 : 1 zugegeben, bis eine Füllhöhe von ca. 45 mm erreicht ist. Die Suspension
wird so lange (in der Regel ca. eine Stunde) bei ca. 140°C aufbewahrt, bis eine
homogene Lösung entstanden ist. Um den Lösevorgang zu beschleunigen, wird
die Probe von Zeit zu Zeit mit einem Glasstab gerührt.
Die Aufnahme des ¹³C-NMR-Spektrums erfolgt bei erhöhter Temperatur (in der
Regel 365 K) unter Standardmeßbedingungen (halbquantitativ).
Die mittlere isotaktische Blocklänge niso wird aus dem ¹³C-NMR-Spektrum
gemäß der Formel
niso = 1 + 2 Jmm/Jmr
bestimmt.
Die Propylenpolymeren wurden mit Hilfe von Metallocenkatalysatoren durch die
im folgenden exemplarisch beschriebenen Polymerisationsreaktionen hergestellt:
Ein trockener 150 dm³ großer Reaktor wurde mit Stickstoff gespült und bei
20°C mit 80 dm³ eines Benzinschnittes mit dem Siedebereich 100 bis 120°C
gefüllt. Dann wurde der Gasraum durch fünfmaliges Aufdrücken von Propylen,
welches unter einem Druck von 2 bar steht, und Entspannen stickstofffrei
gespült.
Nach Zugabe von 50 l flüssigem Propylen wurden 64 cm³ toluolische
Methylaluminoxlösung (entsprechend 100 m mol Al, Molmasse nach
kryoskopischer Bestimmung 1000 g/mol) zugegeben und der Reaktorinhalt auf
50°C hochgeheizt. Durch Zudosierung von Wasserstoff wurde ein
Wasserstoffgehalt im Gasraum des Reaktors von 1,2% eingestellt und später
dann durch Nachdosierung während der gesamten Polymerisationszeit konstant
gehalten (Überprüfung on-line durch Gaschromatographie).
20 mg des Metallocens rac-Dimethylsilandiylbis (2-methyl-4,6-diisopropyl-1-
indenyl) zirkondichlorid wurden in 16 ml toluolischer Methylaluminoxanlösung
(entsprechend 25 m mol Al) gelöst und in den Reaktor gegeben.
Durch Kühlung wurde der Reaktor 10 h bei 50°C gehalten, dann wurde durch
Zugabe von 50 Ndm³ CO₂-Gas die Polymerisation gestoppt und das gebildete
Polymer vom Suspensionsmedium abgetrennt und getrocknet.
Es wurden 21 ,9 kg Polymerpulver entsprechend einer Metallocenaktivität von
109,5 kg PP/g Metallocen h erhalten. Das Polymere ist durch folgende
weitere Daten gekennzeichnet:
Viskositätszahl VZ: 228 cm³/g
mittlere Molmasse Mw: 225 000 g/mol
Mw/Mn: 2,5
Schmelzpunkt Tm: 150°C
Schmelzflußindex MFI: 7,0 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 80
Isotaxie-lndex: ca. 97,5%
mittlere Molmasse Mw: 225 000 g/mol
Mw/Mn: 2,5
Schmelzpunkt Tm: 150°C
Schmelzflußindex MFI: 7,0 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 80
Isotaxie-lndex: ca. 97,5%
Die Polymerisation von Beispiel 1 wurde wiederholt, verwendet wurde jedoch
das Metallocen rac-Dimethylsilandiylbis (2-methyl-4,5-benzo-1-indenyl)
zirkondichlorid. Die Polymerisationstemperatur betrug 60°C und es wurden
6,5 h polymerisiert. Die Metallocenaktivität betrug in diesem Fall 173 kg PP/g
Metallocen *h. Das Polymere ist durch die weiteren Daten wie folgt
gekennzeichnet:
Viskositätszahl VZ: 258 cm³/g
mittlere Molmasse Mw: 302 000 g/mol
Mw/Mn: 2,3
Schmelzpunkt Tm: 147°C
Schmelzflußindex MFI: 4,3 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 80
Isotaxie-Index: ca. 97,5%
mittlere Molmasse Mw: 302 000 g/mol
Mw/Mn: 2,3
Schmelzpunkt Tm: 147°C
Schmelzflußindex MFI: 4,3 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 80
Isotaxie-Index: ca. 97,5%
Die Polymerisation von Beispiel 1 wurde wiederholt, verwendet wurden jedoch
10 mg des Metallocen rac-Dimethylsilandiylbis (2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)
zirkondichlorid. Die Wasserstoffkonzentration im Gasraum des Reaktors war
1 ,8 Vol.-%. Die Metallocenaktivität betrug 227 kg PP/g Metallocen *h. Das
Polymere ist durch die weiteren Daten wie folgt gekennzeichnet:
Viskositätszahl VZ: 230 cm³/g
mittlere Molmasse Mw: 274 500 g/mol
Mw/Mn: 2,0
Schmelzpunkt Tm: 160°C
Schmelzflußindex MFI: 4,0 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 100
Isotaxie-Index: ca. 98%
mittlere Molmasse Mw: 274 500 g/mol
Mw/Mn: 2,0
Schmelzpunkt Tm: 160°C
Schmelzflußindex MFI: 4,0 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 100
Isotaxie-Index: ca. 98%
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, während der Polymerisation wurden
jedoch zwei unterschiedliche Wasserstoffkonzentrationen verwendet. Zunächst
wurde im Gasraum des Reaktors ein Wasserstoffgehalt von 10 Vol.-%
eingestellt und durch Nachdosierung konstant gehalten bis der
Polypropylendruck im Reaktor durch Abpolymerisieren des Propylens auf 6 bar
gefallen war. Dann wurde durch kurzes Abgasen der Wasserstoff auf
1,0 Vol.- % reduziert und bei dieser Wasserstoffkonzentration die Polymerisation
weitergeführt.
Es wurden 10 mg des Metallocens rac-Dimethylsilandiylbis (2-ethyl-4-phenyl-1-
indenyl) zirkondichlorid wurden in 16 ml toluolischer Methylaluminoxanlösung
(entsprechend 25 m mol AI) gelöst und in den Reaktor gegeben.
Es wurden 16,2 kg Polymerpulver entsprechend einer Metallocenaktivität von
162 kg PP/ g Metallocen *h erhalten. Das Polymere ist durch folgende weitere
Daten gekennzeichnet:
Viskositätszahl VZ: 245 cm³/g
mittlere Molmasse Mw: 358 000 g/mol
Mw/Mn: 3,0
Schmelzpunkt Tm: 161°C
Schmelzflußindex MFI: 4,6 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 100
Isotaxie-Index: ca. 98%
mittlere Molmasse Mw: 358 000 g/mol
Mw/Mn: 3,0
Schmelzpunkt Tm: 161°C
Schmelzflußindex MFI: 4,6 g/10 min
Mittlere isotaktische Blocklänge niso: ca. 100
Isotaxie-Index: ca. 98%
Es wurde durch stufenweise Orientierung in Längs- und Querrichtung eine
transparente einschichtige Folie mit einer Gesamtdicke von 5 µm hergestellt.
Der verwendete Rohstoff für die Folie war:
99,85 Gew.- % hochisotaktisches Polypropylen der Firma Hoechst AG
0,15 Gew.-% Stabilisator
0,15 Gew.-% Stabilisator
Das Polypropylenhomopolymer wurde nach Beispiel 3 hergestellt. Die
Herstellungsbedingungen in den einzelnen Verfahrensschritten waren:
Die auf diese Weise hergestellte Folie hatte die in der Tabelle aufgelisteten
Eigenschaften (erste Zeile: Beispiel 5).
Es wurde durch Coextrusion und anschließender stufenweise Orientierung in
Längs- und Querrichtung eine transparente dreischichtige Folie mit
symmetrischem Aufbau mit einer Gesamtdicke von 16 µm hergestellt. Die
Deckschichten hatten eine Dicke von jeweils 0,6 µm.
A-Basisschicht:
99,85 Gew.-% hochisotaktisches Polypropylen der Firma Hoechst AG
0,15 Gew.-% Antistatikum
0,15 Gew.-% Antistatikum
Das Polypropylen des Basisrohstoffs wurde nach Beispiel 3 hergestellt.
B-Deckschichten:
98,77 Gew.-% statistisches Ethylen-Propylen-Copolymeres mit einem C₂-
Gehalt von 4,5 Gew.-%
0,33 Gew.-% Antiblockmittel mit einer mittleren Teilchengröße von 2 µm
0,90 Gew.-% Gleitmittel
0,33 Gew.-% Antiblockmittel mit einer mittleren Teilchengröße von 2 µm
0,90 Gew.-% Gleitmittel
Die Herstellungsbedingungen in den einzelnen Verfahrensschritten waren:
Die auf diese Weise hergestellte Folie hatte die in der Tabelle aufgelisteten
Eigenschaften (Beispiel 6).
Im Vergleich zu Beispiel 6 wurde ein herkömmliches Polypropylen der Fa.
Hoechst AG genommen. Der n-heptanlösliche Anteil der Folie hatte einen
mittels ¹³C-NMR-Spektroskopie gemessenen Kettenisotaxie-lndex von 93%.
Das Mw/Mn betrug 4,5 und der n-heptanlösliche Anteil betrug 4 Gew.-%.
Claims (15)
1. Biaxial orientierte Polypropylenfolie, welche mindestens eine Basisschicht
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht im wesentlichen
aus einem Polypropylen besteht, wobei
- - die mittlere isotaktische Blocklänge des Polypropylenmoleküls zwischen zwei Kettenbaufehlern im statistischen Mittel größer als 40 ist
- - der n-heptanunlösliche Anteil des Polypropylens einen Kettenisotaxie- Index, gemessen mittels ¹³C-NMR-Spektroskopie, von mindestens 95% aufweist
- - das Verhältnis von Gewichtsmittel Mw zu Zahlenmittel Mn der Molekulargewichtsverteilung kleiner als 4 ist, und
- - der n-heptanlösliche Anteil des Polypropylens kleiner als 1% ist und
- - der Schrumpf der Folie in Längsrichtung und in Querrichtung unterhalb von 5% liegt.
2. Polypropylenfolie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Basisschicht ein Polypropylen enthält, dessen n-heptanunlöslicher Anteil einen
Kettenisotaxie-Index, gemessen mittels ¹³C-NMR Spektroskopie, von
mindestens 96%, und vorzugsweise mindestens 97%, aufweist.
3. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht ein Polypropylen enthält, dessen
Mw/Mn kleiner 3,0, und vorzugsweise kleiner als 2,7, ist.
4. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einseitig, vorzugsweise beidseitig,
eine Deckschicht aus α-olefinischen Polymeren aufweist.
5. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein- oder beidseitige Zwischenschicht/en aus
α-olefinischen Polymeren zwischen der Basis- und der/den Deckschicht/en
angebracht ist/sind.
6. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht Antistatikum enthält.
7. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht/en Gleitmittel und/oder
Antiblockmittel enthält.
8. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht/en Neutralisationsmittel,
Stabilisator, Antistatika und/oder Antiblockmittel enthält/enthalten.
9. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, daß
die Deckschicht/en siegelfähig ist/sind.
10. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, daß
die Deckschicht/en nicht siegelfähig ist/sind.
11. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Folie 4 bis 100 µm beträgt, wobei
die Basisschicht etwa 40 bis 60% der Gesamtdicke ausmacht.
12. Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einschichtig ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer Polypropylenfolie gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polymeren der einzelnen Schichten in einem
Extruder erwärmt, komprimiert und aufgeschmolzen werden, die den einzelnen
Schichten der Folie entsprechenden Schmelzen gemeinsam und gleichzeitig
durch eine Flachdüse extrudiert werden, und die so erhaltene Folie auf einer
Abzugswalze abgezogen wird, wobei sie sich abkühlt und verfestigt und die so
erhaltene Vorfolie längs und quer orientiert wird, wobei die Orientierung in
Längsrichtung mit einem Längsstreckverhältnis von 5 : 1 bis 9 : 1 und in
Querrichtung mit einem Querstreckverhältnis von 4 : 1 bis 12 : 1 erfolgt.
14. Verwendung der Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren
Ansprüchen 1 bis 13 als Verpackungsfolie.
15. Verwendung der Polypropylenfolie gemäß einem oder mehreren
Ansprüchen 1 bis 13 als Kaschierfolie.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995148795 DE19548795A1 (de) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Biaxial orientierte Polypropylenfolie mit erhöhter Dimensionsstabilität |
DE59605705T DE59605705D1 (de) | 1995-05-31 | 1996-05-23 | Biaxial orientierte Polypropylenfolie mit erhöhter Dimensionsstabilität |
AT96108223T ATE195286T1 (de) | 1995-05-31 | 1996-05-23 | Biaxial orientierte polypropylenfolie mit erhöhter dimensionsstabilität |
ES96108223T ES2150616T3 (es) | 1995-05-31 | 1996-05-23 | Lamina de polipropileno biaxialmente orientada con una estabilidad dimensional mejorada. |
EP19960108223 EP0755779B1 (de) | 1995-05-31 | 1996-05-23 | Biaxial orientierte Polypropylenfolie mit erhöhter Dimensionsstabilität |
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JP13893696A JPH091653A (ja) | 1995-05-31 | 1996-05-31 | 高められた寸法安定性を有する二軸延伸ポリプロピレンフィルム |
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US08/966,550 US6086982A (en) | 1995-05-31 | 1997-11-10 | Biaxially oriented polypropylene film having increased dimensional stability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995148795 DE19548795A1 (de) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Biaxial orientierte Polypropylenfolie mit erhöhter Dimensionsstabilität |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19548795A1 true DE19548795A1 (de) | 1997-07-10 |
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ID=7781462
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE19548795A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006026385A1 (de) * | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Volkswagen Ag | Rahmenelement und Verfahren zum Herstellen des Rahmenelementes |
-
1995
- 1995-12-27 DE DE1995148795 patent/DE19548795A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006026385A1 (de) * | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Volkswagen Ag | Rahmenelement und Verfahren zum Herstellen des Rahmenelementes |
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---|---|---|---|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: PFEIFFER, HERBERT, DR., 55126 MAINZ, DE BUSCH, DETLEF, DIPL.-ING., 66740 SAARLOUIS, DE SCHLOEGL, GUNTER, DR., 65779 KELKHEIM, DE KOCHEM, KARL-HEINZ, DR., 66386 ST INGBERT, DE WINTER, ANDREAS, DR., 61479 GLASHUETTEN, DE SCHLOEGL, GUNTER, DR., 65203 WIESBADEN, DE DRIES, THOMAS, DR., 55270 SCHWABENHEIM, DE |
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8130 | Withdrawal |