DE2409838A1

DE2409838A1 - Verfahren zur herstellung einer fuenfschichtigen kunststoffolie

Info

Publication number: DE2409838A1
Application number: DE2409838A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Freudenberger; Karl Goetz; Helmut Dipl Chem Dr Jenne; Heinz-Wilhelm Dipl Che Leifels
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-03-01
Filing date: 1974-03-01
Publication date: 1975-09-11

Description

Verfahren zur Herstellung einer fünfschichtigen Kunststoffolie Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer funfschichtigen Kunststoffolie, deren mittlere Schicht aus einem Vinylidenchloridpolymerisat beidseitig mit Hilfe von haftvermittelnden Schichten mit einer Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff verbunden ist.
Aus der DT-OS 2 201 517 sind steife Vielsohichtenblätter bekannt, die aus einer inneren Sperrschlcht aus einem Vlnyiidenchloridpolymertsat bestehen, die jeweils über haftvermittelnde Schichten mit äußeren Schichten aus Polyvinylchlorid oder schlagfestem Polystyrol verbunden ist Die in der Patentanmeldung beschriebenen fünfschichtigen Folien werden durch Koextrusion der einzelnen Schichten hergestellt. Es ist jedoch nicht möglich, durch Extrudieren der einzelnen Schichten besonders dünne Mehrschichtfolien bzw Mehrschichtfolien herzustellen, die eine sehr dünne mittlere Schicht aus einem Vinylidenchloridpolymerisat haben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, niich dem Mehrschichtfolien herstellbar sind, die eine dünne Mittelschicht aus einem Vinylidenchloridpoiymerisat haben.
Die Aufgabe wird erftndun'sgemäß dadurch gelöst, daß man auf eine Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff eine Schicht des Haftvermittlers in Form einer Dispersion aufbringt und trocknet, auf die haftvermittelnde Schicht eine wäßrige Dispersion eines Vinylidenchloridpolymerisats aufträgt und nach dem Trocknen dieser Schicht eine weitere Schicht aus einem Haftvermittler aufbringt und trocknet und anschließend den Verbund auf der mit der Haftklerberschicht versehenen Seite mit einer Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff laminiert.
Die Deckschichten der Verbundfalle bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. aus einem Styrolpolymerisat, Vinylchloridpolymerisat, Polyolefin, Polyamid und Methacrylsäureester, der sich von Alkoholen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ableitet. Die Folien können aus Homopolymerisaten, Mischpolymerisaten und Mischungen aus miteinander verträglichen Homopolymerisaten sowie aus Homo- und Mischpolymerisaten hergestellt werden. Die Deckschichten bestehen vorzugsweise aus Polystyro- oder schlagzäh modifiziertem Polystyrol.
Besonders geeignete Polyolefine sind beispielsweise die im Handel erhältlichen Hoch- und Niederdruckpolyäthylene, Polypropylen, Polybuten-1 und Poly-4-methylpenten-1. Folien aus den genannten Kunststoffen werden durch Extrudieren oder Kalandrieren nach en bekannter n Verfahren hergestellt.
Auf eine Folie aus den genannten thermoplastischen Kunststoffen wird zunächst eine Schicht aus einem Haftvermittler aufgetragen. Um ein verbesserte Haftung des Klebers auf der Folie zu erzielen, kann man die Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff vor dder Beschichtung in bekannter Weise vorbehandeln, beispielsweise mit Ozon, rauchender Schwefelsäure und Chromschwefelsäure oder sie einer Koronaentladung aussetzen.
Als Haftvermittler werden Polymerisatdispersionen verwendet, die durch Emulsionspolymerisation aus äthylenisch ungesättigten Verbindungen hergestellt werden, z.B. Emulsionscopolymerisate auf der Basis von Acryl- und Methacrylsäureestern, die Acrylsäure oder Methacrylsäure irnd gegebenenfalls andere copolymerisierbare äthylenisch ungesättigte Monomeren einpolymerisiert enthalten, Emulsionscopolymerisate auf der Basis von Styrol und Acrylaten bzw. Methacryiaten, die gegebenenfalls Acrylsäure oder eine andere äthylenisch ungesattigte Carbonsäure einpolymerisiert enthalten, Emulsionscopolymerisate aus Vinylacetat, Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure und gegebenenfalls anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren sowie Emulsionscopolymerisate aus Butadien, Styrol und/oder Acrylni.tril und gegebenenfalls Acrylsäure oder anderen äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren. Man kann auch Mischungen aus zwei oder mehreren Polymerisatdispersionen als Haftvermittler einsetzen. Geeignete Polymerdispersionen, die als Haftvermittler verwendet werden können, sind im Handel erhältlich, so daß sich hierzu nähere Ausführungen erübrigen.
Die mittlere Schicht der fünfschichtigen Verbundfolie besteht aus einem Vinylidenchloridpolymerisat, das mindestens 80 % Vinylidenchlorid einpolymerisiert enthält. Vorzugsweise verwendet man Mischpolymerisate des Vinylidenchlorids. Geeignete Comonomere, die mit Vinylidenchlorid copolymerisiert werden, sind beispielsweise Vinylchiorid, Acrylsäureester, die sich von Alkoholen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ableiten, Styrol, Vinylester, wie Vinylacetat und Vinylpropionat, Maleinsäureester, Vinyläther und Vinylketone. Die Vinylidenchloridcopoiymerisate werden nach bekannten Verfahren hergestellt und ebenso wie die Haftvermittler als wäßrige Dispersion eingesetzt. Die Dispersionen müssen filmbildend sein.
Erfindungsgemäß wird eine 0,1 bis 1,5 mm dicke Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, gegebenenfalls nach einer geeigneten oben beschriebenen Vorbehandlung mit einer wäßrigen Dispersion eines Haftvermittlers beschichtet. Die Haftvermittlerschicht wird dann getrocknet. Auf diese Haftvermittlerschicht trägt man eine wäßrige Vinylidenchloridpolymerisatdispersion auf und trocknet das Gebilde bei höheren Temperaturen. Die Dicke der Vinylidenchloridschicht, die die mittlere Schicht der fünfschichtigen Folie bildet, beträgt 0,002 bis 0,030 mm. Auf die getrocknete dritte Schicht trägt man dann wiederum eine wäßrige Dispersion eines Haftvermittlers auf und trocknet die Dispersion. Die Dicke der haftvermittelnden Schichten beträgt jeweils 0,003 bis 0,008 mm.
Die zuletzt aufgebrachte Dispersionsschicht dient als Haftvermttler zwischen der mittleren Polyvinylidenchloridschicht und der äußeren Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die äußere Schicht wird auf den vorgebildeten Verbund der übrigen vier Schichten laminiert. Vorzugsweise extrudiert man eine Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff und verbindet die von der Extrusion her noch warme Folie mit dem Verzund aus den anderen vier Schichten. Die Temperaturen liegen in dem Bereich von 150 bis 2500C. Um eine gleichmäßige Verwindung aller Schichten zu erhalten, wird die fünfschichtige Folie durch Glättwaizen geleitet. Es ist auch möglich, eine bereits vorgefertigte Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff anstelle der extrudierten Folie zu verwenden. Die Dicken der äußeren Schichten aus einem thermoplastischen Kunststoff betragen 0,1 bis 1,5, vorzugsweise 0,2 bis 1,2 mm. Die Gesamtdicke der fünfschichtigen Folie beträgt 0,2 bis ),0, vorzugsweise 0,4 bis 2,5 mm.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß man Verbundfolien herstellen kann, die eine besonders dünne Sperrschicht aus einem Vinylidenchloridpoly-Sperrmerisat haben. Bereits/Schichtdicken von 0,004 bis 0,012 mm ergeben eine Verbundfolie, die ausgezeichnete Dichtigkeit gegen Öle, Fette, Aromastoffe, Wasserdampf und Sauerstoff aufweist. Die erfindungsgemäß hergestellten Verbundfolien eignen sich beispielsweise als Verpackungsmaterial für stark hygroskopische Stoffe oder als Verpackungsmaterial für Nahrungs- und Genußmittel.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1 Eine 0,2 mm dicke Folie aus schlagfestem Polystyrol, das durch Modifizieren von Polystyrol mit 6 Gewichtsprozent eines Butadienkautschuks erhalten wird, beschichtet man auf einer herkömmlichen Dispersi onsbeschichtungsanlage mit LuCtbürstenegalisierung mit 3 g/m² einer wäßrigen Dispersion eines handelsüblichen Acrylsäurebutylester-Emuslionscopolymerisats, das mit 2 Gewichtsprozent Acryisäure und 50 Gewichtaprozent Styrol modifiziert ist. Die Dispersion wird sodann bei einer Temperatur von 80°C getrocknet. Die getrocknete Haftvermittlerschicht wird sodann mit einer wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisats aus 92 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid und 8 Gewichtsprozent Acrylsäuremethylester beschicht und bei einer Temperatur von 80°C getrocknet. Die Dicke der Vinylidenchloridpolymerisatschicht beträgt 0,004 mm. Die Polyvinylidenchloridschicht wird dann mit dem gleichen Haftvermittler überzogen wie die Folie aus schlagfestem Polystyrol und bei der gleichen Temperatur getrocknet. Auf die getrocknete Klebstoffschicht wird dann eine Folie aus dem gleichen schlagfesten Polystyrol laminiert, aus dem auch die erste Schicht besteht. Zu diesem Zweck extrudiert man eine 0,390 mm dicke Folie aus schlagfestem Polystyrol und bringt die noch 200°C heiße Folie in einem Walzenspalt mit der Klebstoffseite des vorgefertigten Verbundes zusammen. Man erhält eine Verpackungsfolie, deren Dicke 0,6 mm beträgt. Die Folie hat eine Wasserdampfdurchlässigkeit, gemessen bei einer Temperatur von 20°C und einer Druckdifferenz von 14,9 Torr, von 1,2 g/m² . d. Die Sauerstoffdurchlässigkeit der Folie beträgt 72 cm³/m² d . atm, die C02-Durchlässigkeit 220 cm)/m2 d . atm.
Beispiel 2 Wie in Beispiel 1 beschrieben, stellt man eine fünfschichtige Folie her. Die Gesamtdicke der Verpackungsfolie beträgt jedoch in diesem Fall 1,300 mm. In Abweichung von Beispiel 1 beschichtet man eine 0,400 mm dicke Folie aus schiagfestem Polystyrol (Butadienkautschukgehalt 4 Gewichtsprozent) mit dem gleichen Haftkleber und der gleichen Polyvinylidenchloriddispersion. Die Dicke der mittleren Polyvinylidenchloridschicht beträgt 0,010 mm, die der haftvermittelnden Schichten jeweils 0,005 mm. Der vorgefertigte Verbund wird dann mit einer 0,880 mm dicken Folie aus schlagfestem Polystyrol (Butadienkautschukgehalt 6 Gewichtsprozent) bei einer Temperatur von 2000C laminiert. Man erhält eine Folie, deren Wasserdampfdurchlässigkeit 0,5 g/m2 d, Sauerstoffdurchlässigkeit 30 cm³/m² . d atm und Kohlendioxiddurchlässigkeit 38 cm³/m² . d . atm beträgt.
Vergqqichsbeisp.
Nach dem aus der DT-OS 2 201 517 bekannten Verfahren wird durch Coextrusion eine fünfschichtige Folie hergestellt, deren Dicke 1,, mm beträgt die Folie hat den gleichen Schlchtaufbau wie de in Beispiel 2 beschriebene Folie, die Dicke der haftvermitteinden Schichten beträgt jeweils 0,02 mm und die der Polyvinylidenchloridschicht 0,06 mm. Die Wasserdampfdurchlässigkeit der Folie beträgt 0,8 g/m2 w d, die Sauerstoffdurchlässigkeit 42 cm³/m² . d . atm und die Kohlendioxiddurchlässigkeit 110 cm³/m² . d . atm.
Obwohl die in Beispiel 2 beschriebene fünfschichtige Folie nur eine mittlere Polyvinylidenchloridschicht von 0,01 mm Dicke aufweist, ist die Sauerstoffdurchlässigkeit dieser Folie geringer als bei einer fünfschichtigen Folie, die nach dem bekannten Verfahren durch Coextrusion hergestellt wird und eine mittlere Polyvinylidenchloridpolymerisatschicht einer Dicke von 0,06 mm aufweist.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer fünfschichtigen Kunststofft S foRin, deren mittlere Schicht aus einem Vinylidenchloridpolymerisat beidseitig mit Hilfe von haftvermittelnden Schichten mit einer Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff eine Schicht des Haftvermittlers in Form einer Dispersion aufbringt und trocknet, auf die haftvermittelnde Schicht eine wäßrige Dispersion eines Vinylidenchloridpolymerisats aufbringt und nach dem Trocknen dieser Schicht eine weitere Schicht aus einem Haftvermittler aufbringt und trocknet und anschließend den Verbund auf der mit der Haftkleberschicht versehenen Seite mit einer Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff laminiert.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der mittleren Schicht 0,004 bis 0,012 mm beträgt.