DE2557917C2 - Schweißbare, beschichtete Polyolefinfolien und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Schweißbare, beschichtete Polyolefinfolien und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Patentansprüche:
1. Schweißbare, beschichtete Folien aus Polypropylen oder Poly-(4-mclhylpcntcn-1), enthaltend als
Beschichtung eine-; Polyolefin-Grundstrieh und einen Vinylidcnchloridpolymcrisal-Deckstrich, dadurch
gekennzeichnet, daß
A) Der Grundstrich aus einem Gemisch aus
a) einem Pfropfpolymerisat von chloriertem Polypropylen, auf das 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das
ίο Gewicht des Pfropfcopolymerisats, eines chlorierten Vinylmonomeren oder eines Styrolmonome-
ren aufgepfropft sind, wobei das chlorierte Polypropylen einen Chlorgehalt von 15 bis 55 Gew.-%
und eine Grenzviskosität von 0,3 bis 3,0 dl/g (gemessen als 0,2 bis 0,5 gew.-%ige Lösung in Dccalin
bei 135°C) aufweist, das chlorierte Vinylmonomere 50 bis 100 Gew.-% Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid
bzw. deren Gemische enthält und der Rest aus einem oder mehreren, mit Vinylchlorid
oder Vinylidenchlorid copolymerisierbaren Vinylmonomeren besteht und das Styrol monomere 50
bis 100 Gew.-% Styrol, kernsubstituiertes Styrol oder a-wasserstoffsubstituiertes Styrol bzw. deren
Gemische enthält und der Rest aus einem oder mehreren, mit diesen Styrolmonomeren copolymerisierbaren
Vinylmonomeren besteht,
b) einem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, wobei das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) 95 :5 bis 5 :95
beträgt und
c) 0 bis 7C Gew.-'Mi an chloriertem Polypropylen besteht, und
B) der Dcckstrich aus einem Vinylidcnchlorid-Copolymcrisat mit 80 bis 95 Gcw.-% Vinylidcnchlorid-Monomercinheilcn
besteht.
2. Folien nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzviskositätszahl des chlorierten Polypropylens
0,5 bis 1,5 dl/g beträgt.
3. Folien nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger eine biaxial gereckte
Polypropylenfolie ist.
3D 4. Folien nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke
von Grundstrich und Deckstrich 1 bis 10 μΐη beträgt.
5. Folien nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis
von (a) zu (b) 25 : 75 bis 75 : 25 beträgt.
6. Verfahren zur Herstellung der beschichteten Polyolefinfolien nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine Polyolefinfolie zunächst mit einem Grundstrich, der aus einem Gemisch aus
einem chlorierten Polypropylenharz, auf das Vinylchlorid, Vinylidenchlorid oder ein Styrolmonomeres
aufgepfropft sind, und einem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk sowie gegebenenfalls zusätzlich einem chlorierten
Polypropylenharz besteht, und dann mit einem flüssigen Deckstrich beschichtet, der aus einer Vinylidenchloridharz-Emulsion
besteht.
Die Erfindung betrifft schweißbare, beschichtete Polyolefinfolien, die als Beschichtung einen Polyolefin-Grundstrich
und einen Vinylidcnchlnridpolymcrisai-Dcckstrich enthalten, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Die derzeit am meisten verwendeten Verpackungsfolie^ sind Schiehlstofl'-Folicn, die durch Kaschieren von
Polyethylen mit Ccllophan hergestellt werden. Hierbei werden die gute Hciltsiegelbarkcil und Wasserdampfundurchlässigkcit
des Polycthylcns mit der Saucrstoffundurchlässigkcit des Cellophans kombiniert. Beim
Kaschieren von Polyethylen auf Ccllophan werden jedoch nicht nur die Kosten erhöht, sondern auch die
ausgezeichnete Durchsichtigkeit des Cellophans geht verloren und die Saucrstoffundurchlässigkeit sowie die
Verwendbarkeit des erhaltenen Folicnmaterials werden beeinträchtigt. Andererseits richtet sich die Heißsiegelbarkeit
nach der Dicke der Polyelhylenschicht, jedoch genügt sie gewöhnlich den praktischen Anforderungen
bei weitem.
Biaxial gereckte Folien aus isotaktischem Polypropylen sind Tür ihre ausgezeichnete Festigkeit und Transparenz
bekannt, sie weisen jedoch eine geringe Sauerstoffundurchlässigkeit und aufgrund der biaxialen Reckung
sowie der hohen Knstallisationsneigung eine starke thermische Schrumpfung bei hohen Temperaturen und eine
ungenügende Hcißsicgclbarkcii auf. Die Verwendbarkeil biaxial gereckter Polypropylenfolien als Verpackungsfolien ist daher im Vergleich zu kaschierten Folien aus Polyethylen und Cellophan weitgehend beschränkt.
Zur Verbesserung der Heißsiegclbarkeit und Sauerstoffundurchlässigkeit ist in der JP-AS 9099/74 bereits vorgeschlagen
worden, eine Polypropylenfolie mit einem Grundstrich, der hauptsächlich aus einem chlorierten
Polypropylenharz (im folgenden als »Pfropfpolymerisat« bezeichnet) besteht, auf das 2 bis 30 Gew. -'Mi bezogen ?.*
auf das Pfropfpolymerisal, Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid pfropfcopolymcrisicrt wurden, sowie mit einem R
Dcckstrich zu versehen, der hauptsächlich aus einer Vinylidcnchloridhar/.-Kmulsion besteht. Dieses Verfahren V
wird im folgenden als »/wcislulcn-Bcschichlungsvcrfahrcn« bc/eichnel. l'erner isl dort ein »Ivinslufcn- j·
Beschichtungsverfahren« beschrieben, bei dem die Polypropylenfolie mil einer Masse beschichtet wird, f.
die hauptsächlich aus dem Pfropfpolymerisal und Vinylidenchloridharz. besieht. Iv
Aus der JI1AS 8400/72 ist ein liinstufcn-Bcschichtungsvcrfahrcn bekannt, bei dem eine Bcschichlungsmasse |i
verwendet wird, die hauptsächlich aus einem Gemisch aus einem chlorierten Polypropylcnhar/. (im folgenden
als »Pfropfpolymcrisat« bezeichnet), auf das ein Slyrolmonomcrcs plroplcopolymcrisiert wurde, und einem
Vinylidenchloridharz besteht.
Weilerhin ist in der JP-AS 36874/72 ein Zwcislufcn-Beschichlungvcrfahren beschrieben, bei dem auf die
Polypropylenfolien zur Verbesserung der Heißsiegel barkeit und Sauersloffundurchlässigkeit ein hauptsächlich s
aus dem Pfropfpolymerisat bestehender Grundstrich und ein hauptsächlich aus dem Vinylidenchloridharz
bestehender Deckstrich aufgetiagen werden.
Schließlich ist es aus Kunststoff-Rundschau, Heft 2, Febr. 1965, bekannt, Acryinitril-Butadien-Kautschuk
wegen seiner guten Kontaktklebeeigenschaften als Verankerungsschicht zwischen Polyolefin-Grund- und PoIyvinylidenchlorid-Deckschicht
einzusetzen. iu
Die genannten Zweistufen-Beschichtungsverfahren haben jedoch den Nachteil, daß beim Auftragen der
Vinylidenchloridharz-Emulsion als Deckstrich auf den hauptsächlich aus dem Pfropfpolymerisat bestehenden
Grundstrich die Abschälfestigkeit der Überzugsschicht zwar recht gut ist, andererseits jedoch die Heißsiegelfestigkeit
so ungenügend ist, daß die Verwendbarkeit der derart beschichteten biaxial gereckten Polypropylenfolien
stark beeinträchtigt wird. is
Aufgabe der Erfindung ist es daher. Folien der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die geschilderten
Mängel der bekannten Produkte nicht aufweisen, deren gute Eigenschaften aber gleichzeitig beibehalten und
die die rur praktische Zwecke geforderte Heißsiegelbarkeit erzielen, ohne daß die Polyolefinfolie mit Polyethylen
kaschiert wird.
Diese Aufgabe wird bei Folien der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Grundstrich aus einem
Gemisch aus
a) einem Pfropfcopolymerisat von chloriertem Polypropylen, auf das 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Pfropfcopolymcrisats, eines chlorierten Vinylmonomeren oder eines Styrolmonomeren aufgepfropft sind, wobei das chlorierte Polypropylen einen Chlorgehall von 15 bis 55 Gcw.-%und ein Grenz-
viskositätszahl von 0,3 bis 3,0 dl/g (gemessen als 0,2 bis 0,5 gcw.-%igc Lösung in Dccaiin bei 135°C) aufweist,
das chlorierte Vinylmonomere 50 bis 100 Gew.-% Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid bzw. deren
Gemische enthält und der Rest aus einem oder mehreren, mit Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid copolymerisierbaren
Vinylmonomeren besteht und das Styrolmonomere 50 bis 100 Gew.-% Styrol, kernsubstituiertes
Styrol oder a-wasserstoffsubstituiertes Styrol bzw. deren Gemische enthält und der Rest aus einem
oder mehreren, mit diesen Styrolmonomeren copolymerisierbaren Vinylmonomeren besteht,
b) einem Acryinitril-Butadien-Kautschuk, wobei das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) 95 :5 bis 5 :95 beträgt
und
c) 0 bis 70 Gew.-% an chloriertem Polypropylen besteht, und
der Deckstrich aus einem Vinylidenchlorid-Copolymerisat mit 80 bis 95 Gew.-% Vinylidenchlorid-Monomereinheiten
besteht.
Die erfindungsgemäßen Folien weisen eine ausgezeichnete Heißsiegelbarkeit, Wasserdampf- und Sauerstoffundurchlässigkeit,
Abschälfestigkeit des Überzugs und Durchsichtigkeit auf.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der schweißbaren, beschichteten Polyolefinfolien,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Polyolefinfolie zunächst mit einem Grundstrich, der hauptsächlich
aus einem Gemisch aus einem chlorierten Polypropylenharz, auf das Vinylchlorid, Vinylidenchlorid
oder ein Styrolmonomeres aufgepfropft sind, und einem Acryinitril-Butadien-Kautschuk sowie ggf. zusätzlich
einem chlorcrten Polypropylenharz besteht, und dann mit einem flüssigen Dcckstrich beschichtet, der hauptsächlich
aus einer Vinylidcnchloridhur/.-Emulsion besteht.
Das verwendete Pfropfpolymcrisat wird dadurch hergestellt, daß man (a) 2 bis 30 Gew.-1Ui, bc/.ogen auf das
Gewicht des Pfropfpolymerisats, eines Vinylmonomeren aul(b) ein chloriertes Polypropylen mit einem Chlorgehalt
von 15 bis 55 Gew.-%(erhallcn durch Chlorieren von Polypropylen mit einer Grcnzviskositälszahl von 0,3
bis 3 dl/g) pfropfcopolymerisicrl. Als Vinylmonomere eignen sich z. B. Vinylchlorid und Vinylidenchlorid. Ferner
umfassen die Vinylmonomeren z. B. auch Gemische aus Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid und geringen
Mengen von weniger als 50 Gew.-%, bezogen aul die gesamten Vinylmonomeren, eines oder mehrerer anderer
f polymerisierbarer Vinylmonomeren, z. B. den nachstehend beschriebenen Slyrolmonomeren, Vinylacetat,
'"" Vinylpropionat, Butadien-1,3, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrolein, verschiedenen Alkylacrylalen und Alkyl-
methacrylaten, wobei die Alkylgruppe 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthält.
Ferner können Pfropfpolymerisate verwendet werden, die durch Aufpfropfen von (a) 2 bis 30 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des Pfropfpolymerisats, eines Styrolmonomeren auf (b) ein chloriertes Polypropylen mit einem
Chlorgehalt von 15 bis 55 Gew.-% (erhalten durch Chlorieren eines Polypropylens mit einer Grenzviskositätszahl
von 0,3 bis 3 dl/g) hergestellt werden. Als derartige Styrolmonomere eignen sich z. B. Styrol, verschiedene
kernsubstituierte Styrole und verschiedene a-wasserstoffsubstituierte Styrole bzw. deren Gemische. Spezielle
Beispiele für geeignete Styrolmonomere sind α-Methyl styrol, p-Methylstyrcl, m-Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol,
2,5-Dimethylstyrol, o-Chlorstyrol, m-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol, 2,4-Dichlorstyrol, 2,5-Dichlorstyrol,
o-Bromstyrol und p-Jodstyrol. Besonders bevorzugt sind Styrol und a-Methylstyrol. Als Styrolmonomere
können auch Gemische mit einem überwiegenden Anteil (mehr als 50 Gew.-%) eines oder mehrerer der vorstehend
genannten Styrolmonomeren und einem geringeren Anteil (weniger als 50 Gew.-%) eines oder mehrerer
anderer copolymerisicibarer Vinylmonomeren verwendet werden. Als derartige copolymerisierbare
Vinylmonomerc eignen sich z. B. Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Butadien-1,3,Acrylnitril,
Methacrylnitril, Acrolein, verschiedene Alkylacrylate und Alkylmcthacrylat, wobei die Alkvlerunne
I bis 12 Kohlenstoll'atome enthüll.
Die chlorierten Polypropylene lassen sich durch Chlorieren kristalliner oder nichtkristaliiner Polypropylene
herstellen. Vorzugsweise besitzt das eingesetzte Polypropylenmaterial eine Grenzviskositätszahl von mindestens
0,3 dl/g. Bei Grenzviskositätszahlen unterhalb 0,3 dl/g ist die Filmbildungsneigung und auch die Heißsiegelfestigkeit
der beschichteten Polyethylenfolie gering. Andererseits ist bei Grenzviskositätszahlen oberhalb
3,0 dl/g die Lösungsviskosität so hoch, daß die Verarbeitbarkeit und auch die Heißsiegelfestigkeit der beschichteten
Polyolefinfolie beeinträchtigt werden. Vorzugsweise liegt die Grenzviskositätszahl im Bereich von 0,5 bis
1,5 dl/g. Die genannten Grenzviskositätszahlen werden anhand der Viskosität einer verdünnten, 0,2 bis 0,5 gewaltigen
Polymerlösung in Decalin bei 135°C bestimmt.
Der Chlorgehalt des chlorierten Polypropylens beträgt vorzugsweise 15 bis 55 Gew.-%. Bei Gehalten unterhalb 15% werden die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln und die Verträglichkeit mit dem Vinylidenchloridharz beeinträchtigt.
Der Chlorgehalt des chlorierten Polypropylens beträgt vorzugsweise 15 bis 55 Gew.-%. Bei Gehalten unterhalb 15% werden die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln und die Verträglichkeit mit dem Vinylidenchloridharz beeinträchtigt.
Andererseits nehmen bei Gehalten oberhalb 55% die Wärmeslabilitäl und die Heißsicgelfestigkcil
der beschichteten Polyolefinrolic ab. Das chlorierte Polypropylen läßt sich dadurch herstellen, daß man
Polypropylen in Lösung, Suspension oder fester Dispersion auf übliche Weise chloriert. Verfahren dieser Art
IS sind z. B. in J. Polymer Science, Bd. 55, S. 169 (1961) und »High Polymers (Kobunshi)«, Bd. 9, S. 903 (1960)
beschrieben.
Die Pfropfcopolymerisation verschiedener Monomcrcr auf die chlorierten Polypropylene kann auf bekannlc
Weise durchgerührt werden; vergi. z. B. Ind. Chcm., Bd. 64, S. 172 (1961).
Es können beliebige Emulsions-, Suspensions- oder Lösungssysteme angewandt werden, jedoch erfolgt die Pfropfcopolymerisation im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit vorzugsweise in Lösung. Hierbei können die verschiedensten Lösungsmittel verwendet werden, die zum Lösen chlorierter Polypropylene fähig sind. Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol oder Toluol, und chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie TetrachlorKohlenstoff oder Chloroform.
Als Katalysatoren eignen sich für die Pfropfcopolymerisation verschiedene bekannte Katalysatorarten, z. B.
Es können beliebige Emulsions-, Suspensions- oder Lösungssysteme angewandt werden, jedoch erfolgt die Pfropfcopolymerisation im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit vorzugsweise in Lösung. Hierbei können die verschiedensten Lösungsmittel verwendet werden, die zum Lösen chlorierter Polypropylene fähig sind. Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol oder Toluol, und chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie TetrachlorKohlenstoff oder Chloroform.
Als Katalysatoren eignen sich für die Pfropfcopolymerisation verschiedene bekannte Katalysatorarten, z. B.
2S Radikalpolymerisationskatalysatoren, wie Peroxide, Azoverbindungen und Persulfate, und Redoxkatalysatorsysteme,
die durch Kombination dieser Katalysatoren mit verschiedenen Reduktionsmitteln erhalten werden, z. B.
Ascorbinsäure, Dimethylanilin, Formaldehyd oder Natriumsulfoxylat. Auch können verschiedene Metallchelatverbindungen
verwendet werden, z. B. Chelate der Übergangsmetalle der Gruppen 1 und VI bis VIII des
Periodensystems mit 1,3-Dicarbonylverbindungen. Wie aus Polymer Letters, Bd. 5, S. 697 (1967) bekannt ist,
eignen sich Gemische aus verschiedenen aktivierten Metallen und organischen Halogenverbindungen als Polymerisationsinitiatoren.
Aufgrund der Tatsache, daß chloriertes Polypropylen eine Kohlenstoff-Chlor-Bindung
aufweist, und durch Untersuchungen des Reaklionsverhaltens dieser Bindung mit einem aktivierten MeUlI
wurde nun gefunden, daß die Pfropfcopolymcrisation mit einer derartigen Kombination durchgeführt werden
kann. Verschiedene aktivierte Metalle, wie rcduzicrlcs Kupfer, Eisen, Nickel oder Kobalt, lassen sich daher als
Pfropfpolymerisationsinitiatoren verwenden.
Beim Einsatz von monomerem Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid in der Pfropfcopolymerisation be<rägt die
Menge des Polymerisationskatalysators (mit Ausnahme der aktivierten Metalle) gewöhnlich 0,1 bis 5 Mol-%,
vorzugsweise 0,2 bis 2 Mol-%, jeweils bezogen auf das Monomere. Aktivierte Metalle werden in einer Menge
von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Monomere, verwendet.
Beim Einsatz von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid als Monomere bei der Pfropfcopolymerisation können
die Temperatur und die Reaktionszeit innerhalb weiter Grenzen gewählt werden. Vorzugsweise wird jedoch eine
Temperatur von 20 bis 1000C und eine Polymerisationszeit von 1 bis 24 Stunden angewandt. Im Pfropfcopolymerisationsgemisch
können auch verschiedene Kettenüberträger verwendet werden.
Bei der Durchführung der Pfropfcopolymerisation mit einem Styrolmonomeren beträgt die Menge des PoIymerisationskatalysators
(mit Ausnahme der aktivierten Metalle) gewöhnlich 0,1 bis 2,5 Mol-%, vorzugsweise
0,2 bis 1,5 Mol-%, jeweils bezogen auf das Monomere. Aktivierte Metalle werden in diesem Fall in einer Menge
von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise ' bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Monomere, verwendet. Beim Einsatz
eines Styrolmonomeren zur Pfropfcopolymerisation kann die Temperatur und die Reaktionszeit innerhalb
weiter Grenzen gewählt werden. Vorzugsweise werden jedoch Temperaturen von 20 bis 100°C und Polymerisationszeiten
von 1 bis 24 Stunden angewandt. Das Pfropfcopolymerisationsgemisch kann auch verschiedene
Kettenüberträger enthalten.
Der Gehalt des Vinychloridmonomeren, Vinylidenchloridmonomeren bzw. Styrolmonomeren im Pfropfcopolymerisat
beträgt vorzugsweise 2 bis 30 Gew.-% Bei Gehalten unterhalb 2% werden nur ungenügende
Effekte erzielt, während bei Gehalten oberhalb 30% die Heißsiegelfestigkeit beeinträchtigt wird.
Als Deckstrich können verschiedene Vinylidenchloridharz-Emulsionen (Latices) verwendet werden, z. B.
solche aus einem Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisat, Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Copolytnerisat,
Vinylidenchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat, Vinylidcnchlorid-Acrylat-Copolymerisat, Vinylidenchlorid-Acrylsäure-Copolymerisat
oder aus derartigen Copolymerisaten, die zusätzlich mit Acrylsäure oder Methacrylsäure
als dritter Komponente copolymerisiert sind. Besonders bevorzugt sind Emulsionen aus einem Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisat
oder Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Copolymerisat. Emulsionen aus Vinylidenchlorid-Homopolymerisaten sind unbefriedigend im Hinblick auf die Wärmestabilität, Wetterfestigkeit
und Weichheit der Folie. Das Vinylidenchloridharz ist daher ein Copolymerisat, das z. B. 80 bis 95 Gew.-%
Vinylidenchlorid-Monomereinheiten und im übrigen Einheiten eines oder mehrerer anderer Vinylmonomeren
enthält.
Als Acrylilitril-Butadien-Kautschuke eignen sich z. B. Acrylnitril-Copolymerisate mit hohem, mittlerem oder
niedrigem Acrylnitrilanteil. Die Kautschuke enthalten 19 bis41 Gew.-%Acrylnitril-Monomereinheitenundim
übrigen Butadien-Munomereinheiten.
Die erfindungsgemäß verwendete Polyolefinfolie kann eine Folie aus kristallinem Polypropylen oder kristalli-
Die erfindungsgemäß verwendete Polyolefinfolie kann eine Folie aus kristallinem Polypropylen oder kristalli-
ncm Poly-(4-mclhylpenlen-l) sein, Biaxial gereckte Folien aus kristallinem Polypropylen sind wegen ihres
hohen Schmelzpunkts, der ausgezeichneten Durchsichtigkeit, den guten mechanischen Eigenschaften und der
hervorragenden Eignung als Verpackungsmaterial besonders bevorzugt.
Die Grundstrichmasse besteht im wesentlichen aus einem Gemisch des Pl'roplcopolymcrisals und des Aerylnitril-Butadien-Kautschuks,
wobei das Gcwichtsverhällnis von Pfropfcopolymerisat zu Acrylnitril-Butadicn- .s
Kautschuk 95 : 5 bis 5 : 95, vorzugsweise 25 : 75 bis 75 : 25, beträgt. Die Grundstrichmasse kann darüber hinaus
gegebenenfalls bis zu 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundstrichmasse, des chlorierten Polypropylens
(nicht des Pfropfcopolymerisats) enthalten.
Zur besseren Haftung kann die Oberfläche der Polyolefinfolie auf verschiedene Weise vorbehandelt weiden.
Diese Vorbehandlung kann z. B. durch Sprühentladung, Hochfrequenzbcstrahlung, Flammbehandlung oder κι
mit Chromlösungen erfolgen. Im Verfahren der Erfindung werden jedoch ausgezeichnete Ergebnisse auch ohne
derartige Vorbehandlung erzielt.
Zum Auftragen des Grundstrichs und des Deckstrichs können beliebige bekannte Vorrichtungen verwendet
werden, z. B. Tauchbeschichter, Walzenbeschichter, Chargenbeschichter, Schlitzdüsenauftragmaschinen oder
Tiefdruckmaschinen. is
Den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen können verschiedene übliche Zusätze einverleibt werden,
z. B. Antioxidationsmittel, Farbstoffe, Pigmente, Gleitmittel, Antistatikmittel, Antiblockmittel und UV-Stabilisatoren.
Die Gesamtdicke der Überzugsschicht (Grundstrich + Deckstrich) beträgt I bis IO pm, vorzugsweise 1 bis
5 um. Das Schichldickenvcrhältnis von Deckstrich zu Grundstrich kann im Bereich von I : 20 bis 20 :1, Vorzugs- 2(l
weise etwa 6: I bis 12: I liegen. Jc dicker die Übcrzugsschichl ist, desto besser ist die Hcißsiegclbarkeit und die
Sauerstoffundurchlässigkcit der beschichteten Folie. Die Verwendung zu großer Überzugsmassen ist jedoch
nicht nur nachteilig im Hinblick auf die Kosten, sondern beeinträchtigt auch die Transparenz der erhaltenen
Folie.
Zur Bestimmung der Eigenschaften der beschichteten Polyolefinfolicn werden die folgenden Prüfmethoden
angewandt:
Abschälfestigkeit
Ein druckempfindliches Cellophan-Klebeband von 24 x 200 mm Größe wird von einem Ende zum anderen
auf die kunstharzbeschichtete Oberfläche gepreßt, so daß es fest darauf haftet. Anschließend wird es schnell in
einem Winkel von 90° C abgezogen. Der Zustand der Folie nach dem Abziehen wird begutachtet und folgendermaßen
ausgewertet:
Keinerlei Abschälen des Kunstharzes ausgezeichnet
abgeschälte Kunstharzfläche beträgt weniger als 10% gut
abgeschälte Kunstharzfläche beträgt 10 bis 20% befriedigend
abgeschälte Kunstharzfläche beträgt mehr als 20% schlecht
Heißsiegelfestigkeit
Die beschichteten Oberflächen der Folien werden aufeinandergelegt und mit einem Heizstab bei einer Heiztemperatur
von 120° C, einem Preßdruck von 2 kg/cm2 und einer Preßzeit von 2 Sekunden gesiegelt. Die Abzi ehfestigkeit
der Siegelbindung wird an einer 1Ox 150 mm großen Probe mit Hilfe eines Tensilon-Prüfgeräts bei
einer Ziehgeschwindigkeit von 30Ö mm/min gemessen.
Wasserdampfdurchlässigkeit
Die Messung erfolgt bei einer Temperatur von 400C und einer relativen Feuchtigkeit von 90% mit Hilfe eines
Bechers nach JIS Z-0208.
Sauerstoffdurchlässigkeit
Die Messung erfolgt bei 20° C und einer Feuchtigkeit von 0%mit Sauerstoffgas und Helium als Kompensationsgas
nach einem gaschromatographischen Verfahren (mit einem Lysey-Gaspermeabilitätsprüfgerät
L-66).
Durchsichtigkeit
Die Prüfung erfolgt mit dem bloßen Auge nach folgender Bewertung:
entsprechend einer biaxial gereckten Polypropylcnfolic; ausgezeichnet
etwas geringer als bei einer biaxial gereckten Polypropylcnfolic; gut
beträchtlich geringer als bei einer biaxial gereckten Polypropylenfolic, befriedigend
jedoch etwas höher als bei einer llochdruckpolyälhylcnfolic;
entsprechend oder geringer als bei einer Hochdruckpolyälhylcnfolic; schlecht
20
25
30
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Ein Pfropfcopolymerisat wird auf folgende Weise hergestellt:
Isotaklisches Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl von 1,5 dl/g wird bei 1200C in Tetrachloräthylen
aufgelöst, woraufman auf übliche Weise Chlorgas in die Lösung einleitet, um ein chloriertes Polypropylen mit
einem Chlorgehalt von 30 Gew.-% und einer Grcnzviskosilälszahl von 1,2 dl/g herzustellen. 100 g dieses chlorierten
Polypropylens und 500 g Toluol werden in einen I I fassenden Autoklaven eingebracht und gründlich
gerührt. Die erhaltene Lösung wird mit 50 g Vinylchlorid und 3,5 g IJcn/oylpcroxid versetzt, auf 600C erwärmt
und 10 Stunden in einer suucrsloll-freicn Atmosphäre umgesetzt. Das erhaltene Polymerisat wird ausgefallt und
gereinigt (Ausbeute 115 g). Aus dem NMR-Spcktrum des Polymerisats ergibt sich ein Vinylchloridgehalt von
13,8 Gew.-'Mi
Da chloriertes Polypropylen in Tetrachlorkohlenstofflöslich ist, Polyvinylchlorid jedoch wenig löslich ist, löst
man das Polymerisat in Tetrachlorkohlensloffund filtriert den unlöslichen Anteil ab. Der Vinylchloridgehalt des
umgefallten und gereinigten Polymerisats beträgt 12,4 Gew.-% Daraus ergibt sich, daß der größere Teil des polymerisierten
Vinylchlorids auf das chlorierte Polypropylen aufgepfropft ist.
Das erhaltene Pfropfcopolymerisat und ein Acrylnitril-Butadien-Kautschuk mit einem Acrylnitrilgehalt von
29 Gew.-% werden in Toluol/Tetrahydrofuran (Gewichtsverhältnis 1 :1) in den folgenden Gewichtsverhältnissen
gelöst. Hierauf wird die Lösung mit Hilfe eines Meyer-Stabs auf die Oberfläche einer biaxial gereckten Polypropylenfolie
von 20 um Dicke aufgebracht, die in einer Sprühentladung vorbehandelt worden ist und einen
Kontaktwinkel mit Wasser von 60° aufweist. Die beschichtete Folie wird dann 10 Minuten in einem Ofen bei
1100C getrocknet. Die Trockenüberzugsmenge beträgt 0,5 bis 0,6 g/m2.
Auf die grundierte Oberfläche wird dann mit Hilfe eines Meyer-Stabs ein Deckstrich (Rezeptur A) aufgebracht,
der hauptsächlich aus einer Vinylidenchlorid-Acrylsäureester-Copolymerisatemulsion (85 Gew.-%
Vinylidenchlorid) besteht. Die beschichtete Folie wird 1 Minute in einem Ofen bei 115°C getrocknet. Die
Gesamtüberzugsmenge des Films (Grundstrich + Deckstrich) beträgt nach dem Trocknen 5,5 bis 6,0 g/m2.
In Tabelle 1 sind die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Folien angegeben. Zum Vergleich sind auch
die Beispiele 1-1 und 1-9 aufgenommen, die außerhalb der Erfindung liegen.
4Ü
50
55
60
65
Tabelle 1 |
Grundstrich Deckstrich
Gewichlsvcrhällnis Pfroplcopolymerisat/ Acrylnilril-Buladicn- Kautschuk |
Deckstrich (Rezeptur A) | AbschaUcstigkeit |
HeiUsiegel-
festigkeil (g/15 mm) |
Beispiel Nr. | 0/100 | Vinylidenchlorid-Acrylsäureester- Copolymerisatemulsion (85% Viny lidenchlorid; Feststoffgehalt 50 Gew.-%) |
schlecht | 153 |
1-1 | Wachsemulsion (F. 65° C) | |||
(Vergleich) | 5/95 | Calciumcarbonat | ausgezeichnet | 176 |
1-2 | 10/90 _ | ausgezeichnet | 224 | |
1-3 | 25/75 < | ausgezeichnet | 283 | |
1-4 | 50/50 a | ausgezeichnet | 364 | |
1-5 | 75/25 S | ausgezeichnet | 356 | |
1-6 | 90/10 jj | ausgezeichnet | 302 | |
1-7 | 95/5 H | ausgezeichnet | 214 | |
1-8 | 100/0 % | ausgezeichnet | 185 | |
1-9 | D | |||
(Vergleich) | Gewichtsteile (als feste Komponenten) |
|||
100 | ||||
2,0 | ||||
0,1 | ||||
Jede der beschichteten Folien der Beispiele 1—2 bis 1—8 besitzt eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 6 g/m2/
24 h und eine Sauerstoffdurchlässigkeit von 24 cm3/m2/24 h sowie ausgezeichnete Durchsichtigkeit.
Der in Beispiel 1—5 verwendete Grundstrich und Deckstrich werden unter Verwendung des in Beispiel 1
erhaltenen Pfropfcopolymerisats hergestellt und in verschiedenen Mengen gemäß Beispiel 1 auf eine biaxial
gereckte Polypropylenfolie von 20 um Dicke aufgebracht, die in einer Sprühentladung vorbehandelt worden ist.
Die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Folien sind in den Tabellen 2—A und 2-B angegeben.
Beispiel | Auftragmenge: | Auftragmenge: | Abschäl- | Heißsiegel- | Wasserdampf | SauerstoiT- | Durchsichtig |
Nr. | Deckstrich | Grundstrich | festigkeit | festigkeit | durchlässigkeit | durchlässigkeit | keit |
und Decksirich | |||||||
(g/m2) | (g/m2) | (g/15 mm) | (g/m2/24 h) | (cm3/m2/24 h) |
2-1 | 0,5 | 3,4 |
2-2 | 0,6 | 6,5 |
2-3 | 0,5 | 8,3 |
2-4 | 0,5 | 10,1 |
ausgezeichnet 275 7
ausgezeichnet 383 6
ausgezeichnet 399 5
ausgezeichnet 415 5
ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet
gut bis
ausgezeichnet
ausgezeichnet
Beispiel | Auftragmenge: | Auftragmenge: | Abschäl | Heißsiegel | Wasserdampf | SauerstofT- | Durchsichtig |
Nr. | Grundstrich | Grundstrich | festigkeit | festigkeit | durchlässigkeit | durchlässigkeit | keit |
und Deckstrich | |||||||
(g/m2) | (g/m2) | (g/15 mm) | (g/m2/24 h) | (cm3/m2/24 h) |
2-5 | 0,4 | 5,4 |
2-6 | 0,7 | 5,7 |
2-7 | 0,9 | 6,3 |
2-8 | 1,3 | 6,8 |
ausgezeichnet 291 6
ausgezeichnet 368 6
ausgezeichnet 375 6
ausgezeichnet 392 5
ausgezeichnet ausgezeichnet 35 ausgezeichnet
ausgezeichnet
Grundstriche der nachstehenden Rezepturen werden unter Verwendung des in Beispiel I eingesetzten Pfropfcopolymerisats
und von Acrylnitril-Butadien-Kautschuken mit unterschiedlichem Acrylnitrilgehalt hergestellt
und gemäß Beispiel 1 aufgetragen, worauf man den Deckstrich (Rezeptur A) aufbringt. Die Grundstrichmenge
beträgt 0,5 bis 0,6 g/m2, während die Gesamtauftragmenge von Grundstrich + Deckstrich 5,5 bis 6,0 g/m2
beträgt. Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind in Tabelle 3 angegeben.
Beispiel Nr. | Grundstrich | Deckstrich | Acrylnitrilgehalt (%) | Abschälfestigkeit | Heißsiegel- |
Pfropfcopoiymerisat/ | im Acrylnitril- | icStigkcit | |||
Acrylnitril-Butadien- | Kautschuk | ||||
Kautschuk | 19 | (g/15 mm) | |||
3-1 | 50/50 | 33 | ausgezeichnet | 335 | |
3-2 | 50/50 | 41 Rezeptur (A) | ausgezeichnet | 363 | |
3-3 | 50/50 | 19 | ausgezeichnet | 357 | |
3-4 | 0/100 | schlecht | 145 | ||
(Vergleich) | 33 | ||||
3-5 | 0/100 | schlecht | 138 | ||
(Vergleich) | 41 | ||||
3-6 | 0/100 | schlecht | 136 | ||
(Vereleich) |
Die Beispiele 3—4 bis 3—6 liegen außerhalb der Erfindung und dienen zum Vergleich mit den Beispielen 3— 1
bis 3-3. Jede der beschichteten Folien der Beispiele 3-1 bis 3-3 hat eine Wasserdampfdurchlässigkeit von
6 g/m2/24 h, eine SauerstofTdurchlässigkcil von 25 cmVmV24 h sowie ausgezeichnete Durchsichtigkeit.
Ein Pfropfcopolymcrisiit wird auf folgende Weise hergestellt:
l.sotuktisches Polypropylen mil einer Grcn/.viskositäts/ahl von 1,5 dl/g wird nachdem Verfahren von Beispiel
1 zu einem chlorierten Polypropylen mit einem Chlorgehall von 28 Gew.-%und einer Grenzviskosilätszahl von
1,3 dl/g chloriert. 100 g dieses chlorierten Polypropylens und 0,6 I Toluol werden in einen 1 I fassenden
Autoklaven eingebracht und unter Rühren gelöst. In die Lösung werden dann 3,8 g reduziertes Eisen und 50 g
Vinylchlorid eingebracht, worauf man auf 7O0C erwärmt und 5 Stunden in einer sauerstoff-freien Atmosphäre
umsetzt. Es werden 119 g eines Polymerisats mit einem Vinylchloridgehalt von 16,8 Gew.-% erhalten.
Das Pfropfcopolymerisat, ein Acrylnitrü-Butadien-Kautschuk mit einem Acrylnitrilgehalt von 29% und ein
chloriertes Polypropylen mit einem Chlorgehalt von 30 Gew.-% werden in Toluol/Tetrahydrofuran (GewichtsverhältR'is
1:1) gelöst und zu dem nachstehenden Grundstrich gemischt. Dieser wird zusammen mit einem
Deckstrich (Rezeptur A) zur Herstellung einer beschichteten Folie gemäß Beispiel 1 verwendet. Die Grundstrichmenge
beträgt 0,5 bis 0,6 g/m2, während die Gesamtauftragmenge von Grundstrich und Deckstrich 5,5 bis
6,0 g/m2 beträgt. Die Eigenschaften der beschichteten Folien sind in Tabelle 4 angegeben.
Pfropfcopolymerisal/chlorierlcs
Polypropylen/Acrylnilril-Buladien-Kaulschuk
Deckstrich | Abschälfestigkeit | Heißsiegel- | SauerslolT- |
festigkeit | durchlässigkeit | ||
(g/IS mm) | <cmVm2/24 h) | ||
ausgezeichnet | 367 | 23 | |
Rezeptur (A) | ausgezeichnet | 336 | 23 |
ausgezeichnet | 331 | 25 | |
ausgezeichnet | 165 | 24 |
4-1 | 40/10/50 |
4-2 | 20/30/50 |
4-3 | 10/20/70 |
4-4 | 0/50/50 |
Jede der in den Beispielen 4— 1 bis 4—3 erhaltenen beschichteten Folien weist eine Wasserdurchlässigkeit von
6 cm3/m2/24 h und ausgezeichnete Durchsichtigkeit auf.
to Beispiel 5
Der in Beispiel 1—5 verwendete Grundstrich wird gemäß Beispiel 1 aufgetragen und getrocknet, worauf man
auf die beschichtete Filmoberfläche einen Deckstrich (Rezeptur B) aufbringt und trocknet. In diesem Fall werden
neben Folien, die in einer Sprühentladung vorbehandelt worden sind, auch unbehandelte Folien beschichtet.
Im letzteren Fall beträgt der Kontaktwinkel gegen Wasser 83°.
Gewichtsteile (als Fest-Komponenten)
Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Acryl- 100
säureester-Copolymerisatemulsion
(87 : 8 : 5; Feststoflgehalt 50 Gew.-%)
säureester-Copolymerisatemulsion
(87 : 8 : 5; Feststoflgehalt 50 Gew.-%)
Wachsemulsion (F. 65° C) 2,0
Calciumcarbonat 0,1
Die Eigenschaften der beschichteten Folien sind in Tabelle 5 angegeben.
vorbehandlung Grundstrich Grundsirich durch-
und Deckstrich lässigkeit
(g/m2) (g/m2) (g/15 mm) (g/m2/241
5-1 + 0,5
5-2 + 0,5
5-3 - 0,6
5-4 - 0,5
43 | ausge- 328 zeichnet |
6 |
8,7 | ausge- 413 zeichnet |
5 |
4,8 | ausge- 321 zeichnet |
6 |
8,3 | ausge- 394 zeichnet |
5 |
Beispiel 6 |
Sauerston-
durch- lässigkeil |
Durchsich
tigkeit |
5 |
(cm3/m2/24 | h) | |
32 | ausge zeichnet |
10 |
16 | ausge zeichnet |
|
33 | ausge zeichnet |
15 |
16 | ausge zeichnet |
Beispiel | Auftragmenge: | Auftragmenge: | Abschäl | Heißsiegel | Wasserdampf- | Sauerstoff | Durchsichtig |
Nr. | Grundstrich | Grundstrich | festigkeit | festigkeit | durchlässigkeit | durchlässigkeit | keit |
und Deckstrich | |||||||
(g/m2) | (g/m2) | (g/15 mm) | (g/m2/24 h) | (cm3/m2/24 h) |
Die Pfropfcopolymerisation wird wie in Beispiel 4 durchgeführt, wobei jed ch 50 g Vinylidenchlorid anstelle
von 50 g Vinylchlorid verwendet werden und die Reaktionszeit 10 Stunden beträgt. Es werden 114 g eines Pfropfcopolymerisats
mit einem Vinylidenchloridgehalt von 12,6% erhalten.
Unter Verwendung dieses Pfropfcopolymerisats wird der Grundstrich von Beispiel 1—5 hergestellt, worauf
man ebenfalls wie in Beispiel 1—5 eine beschichtete biaxial gereckte Polypropylenfolie herstellt.
Die Eigenschaften der beschichteten Folien sind in Tabelle 6 angegeben.
Nichtkristallines Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl von 0,64 dl/g wird bei 800C in Toluol gelöst,
worauf man zu Herstellung eines chlorierten Polypropylens mit einem Chlorgehalt von 32 Gew.-% Chlorgas in
die Lösung leitet. Unter Verwendung dieses Polymerisats wird wie in Beispiel 1 ein Pfropfcopolymerisat mit
einem Vinylchloridgehalt von 14,8% hergestellt.
Unter Verwendung dieses Pfropfcopolymerisats werden dann gemäß Beispiel 1—5 ein Grundstrich und eine
beschichtete Folie hergestellt.
Die Eigenschaften der beschichteten Folien sind in Tabelle 7 angegeben. so
jftragmcnge: Aul'lragmcnge: Abschiil- Heißsiegel- Wasserdampf- Sauerstoff- Durchsichtig-
6-1 | 0,5 | 4,1 | ausgezeichnet 313 | 6 | 32 | ausgezeichnet |
6-2 | 0,5 | 8,2 | ausgezeichnet 425 | 5 | 17 | ausgezeichnet |
Beispiel 7 |
Beispiel | Auftragmenge: | Aul'lragmcnge: | Abschiil- | Heißsiegel- | Wasscrdampf- | Sauerstoff- | Durchsichtig |
Nr. | Grundstrich | Grundstrich | fe.uigkeil | festigkeit | durchlii.ssigkcil | durchliissigkcil | keil |
lind Dcckslrich | |||||||
(g/m2) | (g/m2) | (g/15 mm) | (g/ni2/24 h) | (cmVm-724 h) |
7—1 0,6 4,7 ausgezeichnet 308 6 33 ausgezeichnet
7-2 0,5 9,1 ausgezeichnet 414 5 18 ausgezeichnet
Ein isotaktisches Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl von 1,0 dl/g wird bei !200C in Tetrachloräthylen
gelöst, worauf man zur Herstellung von chlorierten Polypropylcnen mit einem Chlorgehalt von 18, 25 bzw.
40 Gew.-%Chlorgas verschieden lange in die Lösung einleitet. Aus diesen Polymeren werden dann gemäß Bei-
spiel 1 Pfropfpolymerisate mit Vinylchloridgehalten von 12,?, 124 bzw. 11.8% hergestellt.
Unter Verwendung dieser Pfropfpolymerisate und eines Acrylnitril-Butadien-Kautschuks mit einem Acrylnitrilgehalt von 33%, die in Tetrahydrofuran gelöst sind, werden nach den folgenden Rezepturen Grundstriche
hergestellt. Hieraus werden dann wie in Beispiel I beschichtete Folien hergestellt. Die Grundstrichmenge
beträgt 0,5 bis 0,6 g/m2, während die GcsamUiuflragmcngc 5,5 bis 6,0 g/m2 beträgt.
Beispiel Nr. Grundstrich | Chlorgehalt | Deckstrich | Vinylchlorid- | Abschäl | Hcißsiegcl- | SauerstofT- |
Pfropfcopoly- | des chlorier | gehalt des | festigkeit | fcstigkeit | durchlässigkcil | |
merisat/Acryl- | ten Polypro | Pfropfcopoly- | ||||
nitril-Butadien- | pylens | merisats | ||||
Kautschuk | (Gew.-%) | |||||
(g/15 mm) | (cm3/m2/24 h) | |||||
8-1 | 50/50 | 18 |
20 8-2 | 50/50 | 25 |
8-3 | 50/50 | 40 |
25 8-4 | 50/50 | 18 |
(Vergleich) | ||
8-5 | 50/50 | 25 |
(Vergleich) | ||
30 8~6 | 50/50 | 40 |
(Vergleich) |
ausge
zeichnet |
342 | 21 |
ausge
zeichnet |
339 | 23 |
ausge
zeichnet |
313 | 22 |
Rezeptur (A) ausge
zeichnet |
153 | 23 |
ausge
zeichnet |
161 | 23 |
ausge
zeichnet |
145 | 24 |
Die Beispiele 8—4 bis 8—6 liegen außerhalb der Erfindung und dienen zum Vergleich. Jede der in den Beispielen 8-1 bis 8—3 erhaltenen beschichteten Folien weist eine Wasserdurchlässigkeit von 6 g/m2/24 h sowie ausgezeichnete Durchsichtigkeit auf.
Ein isotaktisches Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl von 1,0 dl/g wird bei 120° C in Tetrachloräthylen gelöst, worauf man zur Herstellung eines chlorierten Polypropylens mit einem Chlorgehalt von 30 Gew.-%
und einer Grenzviskositätszahl von 0,8 dl/g Chlorgas in die Lösung einleitet. 120 g des erhaltenen chlorierten
Polypropylens, 0,7 I Benzol und 120 g Styrol werden in einen 1 I fassenden Polymerisationsreaktor eingebracht
und unter gründlichem Rühren gelöst. Hierauf versetzt man die Lösung mit 2,8 g Benzoylperoxid, erwärmt auf
70° C und setzt 5 Stunden in einer Slickstoflatmosphärc um. Durch Umfallen und Reinigen werden 132 g eines
Polymerisats erhallen. Anhand einer liichkurvc, die vorher aus dem IR-Speklrum eines Gcmischs aus chloriertem Polypropylen und Polystyrol angefertigt worden ist, ergibt sich ein Slyrolgehalt des Polymerisats von 10,7%
Das Polymerisat wird mit Aceton extrahiert, wobei die Tatsache genutzt wird, daß das chlorierte Polypropylen in
5" Aceton wenig löslich, Polystyrol jedoch gut löslich ist. Der Styrolgehalt des unlöslichen Anteils beträgt 9,6
Gew.-%. Daraus ergibt sich, daß der größere Teil des polymerisierten Styrols auf das chlorierte Polypropylen aufgepfropft worden ist.
Das erhaltene Pfropfcopolymerisat und ein Acrylnitril-Butadien-Kautschuk mit einem Acrylnitrilgehalt von
29% werden in loluol/Tetrahydrofuran (Gewichtsverhältnis 1 : 1) nach der folgenden Rezeptur gelöst. Hierauf
wird die Lösung mit Hilfe eines Meyer-Stabs auf die Oberfläche einer biaxial gereckten Polypropylenfolie von
20 um Dicke, die in einer Sprühentladung vorbehandelt worden ist, und einen Kontaktwinkel gegen Wasser von
60° aufweist, aufgebracht und 10 Minuten in einem Ofen bei 1100C getrocknet. Die Trockenüberzugsmenge
beträgt 0,5 bis 0,6 g/m2.
gebracht, der hauptsächlich aus einer Vinylidenchlorid-Acrylsäureester-Copolymerisatemulsion mit einem
net. Die Gesamtauftragmenge von Grundstrich und Deckstrich beträgt nach dem Trocknen 5,5 bis 6,0 g/m2.
9—9 liegen außerhalb der Erfindung und dienen zum Vergleich.
Grundstrich
Gewichtsver hältnis |
57 917 |
Pfropfcopoly-
merisat/Acryl- nitril-Butadien- Kautschuk |
schlecht |
Heißsiegel-
festigkcil |
|
Tabelle 9 | 0/100 | ausge zeichnet |
(g/IS mm) | ||
Beispiel
Nr. |
Deck- Abschäl
strich festigkeit |
5/95 | ausge zeichnet |
148 | |
10/90 | ausge zeichnet |
188 | |||
9-1 (Vergleich) |
25/75 | ausge zeichnet |
212 | ||
9-2 | 50/50 | ausge zeichnet |
275 | ||
9-3 | 75/25 | ausge- ^ zeichnet |
355 | ||
9-4 | 90/10 | tT ausge- H_ zeichnet |
348 | ||
9-5 | 95/5 | ν ausge- oi zeichnet |
285 | ||
9-6 | 100/0 | 208 | |||
9-7 | Deckstrich (Rezeptur A) | 187 | |||
9-8 |
Gewichtsteile
(als Fest komponenten) |
||||
9-9 (Vergleich) |
|||||
Vinylidenchlorid-Acrylsäureester- 100
Copolymerisatemulsion (Vinylidenchlorid 85%; Feststoffgehalt 50 Gew.-%)
Wachsemulsion (F. 65° C) 2,0
Calciumcarbonat 0,1
40
Jede der in den Beispielen 9—2 bis 9—8 hergestellten beschichteten Folien weist eine Wasserdampfdurchlässigkeit
von 6 g/m2/24 h, eine Sauerstoffdurchlässigkeil von 24 cm'/m2/24 h sowie ausgezeichnete Durchsichtigkeit
auf.
Unter Verwendung des in Beispiel 9 eingesetzten IMroplcopolymerisats werden der in Beispiel 9—5 verwendete
Grundstrich und Deckstrich hergestellt und gemäß Beispiel 9 in verschiedenen Auflragmengen aufbiaxial
gereckte Polypropylenfolien von 20 um Dicke aufgebracht, die in einer Sprühentladung vorbehandelt worden
sind. Die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Folien sind in den Tabellen 10-A und 10-B angegeben.
65
Beispiel Auflragmenge: Auftragmenge; Abschäl-Nr.
Deckstrich Grundstrich festigkeit
und Deckslrich (g/m2) (g/m2)
Heißsiegel- Wasserdampf- Sauerstoff- Durchsichtigfestigkeit
durchlässigkeit durchlässigkeit keit
(g/IS mm) (g/m2/24 h) (cmVrri2/24 h)
10-1 | 0,5 | 3,5 | ausgezeichnet 283 | 6 |
10-2 | 0,5 | 6,3 | ausgezeichnet 361 | 6 |
10-3 | 0,6 | 8,1 | ausgezeichnet 396 | 5 |
10-4 | 0,5 | 0,4 | ausgezeichnet 418 | 5 |
Tabelle | 10-B |
39
22
19
15
22
19
15
ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet gut
Beispiel | Auftragmenge: | Auftragmenge: | Abschäl | Heißsiegel | Wasserdampf | Sauerstoff | Durchsichtig |
Nr. | Grundstrich | Grundstrich | festigkeit | festigkeit | durchlässigkeit | durchlässigkeit | keit |
und Deckstrich | |||||||
(g/m2) | (g/m2) | (g/15 mm) | (g/m2/24 h) | (cm3/m2/24 h) |
10-5 | 0,4 |
10-6 | 0,0 |
10-7 | 0,9 |
10-8 | 1,2 |
5,3 5,8 6,2 6,6
ausgezeichnet 276
ausgezeichnet 358
ausgezeichnet 375
ausgezeichnet 387
24
23
24
22
ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet
Unter Verwendung des in Beispiel 9 eingesetzten Pfroplcopolymerisats und Acrylnitril-Butadien-Kautschuken
mit unlerschiedlichen Acrylnitrilgehallcn werden nach den folgenden Rezepturen Grundstriche hergestellt
und gemäß Beispiel 9 aufgetragen, worauf man einen Deckstrich (Rezeptur A) aufbringt. Die Gesamtauftragmenge
von Grundstrich und Deckstrich beträgt 5,5 bis 6,0 g/m2. Die Eigenschaften der beschichteten Folien
sind in Tabelle 11 angegeben.
Beispiel Nr. Grundstrich
Pfropfcopolymerisat/ Acrylnitrilgehalt (%)
Acrylnitril-Butadien- des Acrylnitril-Buta-
Kautschuk dien-Kautschuks
Deckstrich | Abschälfestigkeit | Heißsiegel- |
festigkeit | ||
(g/15 mm) | ||
ausgezeichnet | 329 | |
ausgezeichnet | 348 | |
Rezeptur (A) | ausgezeichnet | 351 |
schlecht | 144 | |
schlecht | 133 | |
schlecht | !38 |
11-1 | 50/50 |
"5 11-2 | 50/50 |
11-3 | 50/50 |
11-4 | 0/100 |
(Vergleich) | |
5(1 11-5 | 0/100 |
11-6 | 0/100 |
(Vergleich) |
19 33 41 19
33 41
Die Beispiele 11—4 bis 11—6 liegen außerhalb der Erfindung und dienen zum Vergleich mit den Beispielen
11-1 bis 11-3. Jede der in den Beispielen 11-1 bis 11-3 erhaltenen beschichteten Folien weist eine Wasserdurchlässigkeit
von 6 g/m2/24 h, eine Sauerstoffdurchlässigkeit von 24 cm3/m2/24 h sowie ausgezeichnete
Durchsichtigkeit auf.
Ein Pfropfcopolymerisat wird auf folgende Weise hergestellt:
Isotaktisches Polypropylen mit einerGrenzviskositätszahl von 1,5 dl/g wird wie in Beispiel 9—1 zu einem chlorierten
Polypropylen mit einem Chlorgehalt von 28 Gew.-°/o und einer Grenzviskositätszahl von 1,3 dl/g
chloriert. 120 (> des erhaltenen chlorierten Polypropylens, 0,7 I Benzol und 60 g Styrol werden in einen 1 1 fassenden
Polymerisationsreaktor eingebracht und unter gründlichem Rühren gelöst. Die Lösung wird dann mit 3 g
reduziertem Eisen versetzt, auf 60° C erwärmt und 5 Stunden in einer Stickstolfatmosphäre umgesetzt. Es werden
131 g eines Polymerisats mit einem Slyrolgehalt von 9,1 Gew.-% erhalten.
12
Dieses Pfropfcopolymerisat, ein Acryinitril-Butadien-Kautschuk mit einem Acrylnitrilgehalt von 29 Gew.-%
und ein chloriertes Polypropylen mit einem Chlorgehalt von 30 Gew.-% werden in Toluol/Tetrahydrofuran
(Gcwichlsverhältnis 1:1) gelöst und dann auf die nachstehend beschriebene Weise zu Grundstrichen verarbeitet.
Unter Verwendung der Grundstriche und eines Deckstrichs (Rezeptur A) wurden hierauf gemäß Beispiel 9
beschichtete Folien hergestellt. Die Grundstrichmenge beträgt 0,5 bis 0,6 g/m2, während die Gesamtauftragmenge
von Grundstrich und Deckstrich 5,5 bis 6,0 g/m2 beträgt. Die Eigenschaften der beschichteten Folien
sind in Tabelle 12 angegeben.
Heißsiegel- Sauerstofffestigkcit durchlässigkeit
(g/15 mm) (cm3/m2/24 h)
12-1 | 40/10/50 |
12-2 | 30/20/50 |
12-3 | 30/45/25 |
12-4 | 20/30/50 |
12-5 | 5/20/75 |
12-6 | 0/50/50 |
(Vergleich) |
ausgezeichnet | 354 | 21 | |
ausgezeichnet | 348 | 23 | |
Rezeptur (A) | ausgezeichnet | 311 | 23 |
ausgezeichnet | 328 | 22 | |
ausgezeichnet | 322 | 24 | |
ausgezeichnet | 170 | 23 |
Der in Beispiel 9 —5 verwendete Grundstrich wird wie in Beispiel 9 aufgetragen und getrocknet, worauf man
zur Herstellung einer beschichteten Folie einen Deckstrich (Rezeptur B) auf die beschichtete Folienoberfläche
aufbringt und trocknet. In diesem Fall werden sowohl Folien, die in einer Sprühenlladung vorbehandelt worden
sind, als auch nicht vorbehandelte Folien beschichtet. Im letzleren Fall beträgt der Kontaktwinkel gegen
Wasser 83°.
CJL'wichlslcilc
(ais feste
Komponenten)
Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Acryl- 100
säureester-Copolymerisatemulsion (87 : 8 : 5; Feststoffgehalt 50 Gew.-%)
Wachsemulsion (F. 65° C) 2,0
Calciumcarbonat 0,1
vorbehandlung Grundstrich Grundstrich durch- lässigkeil
und Dccks'rich üissigkei!
(g/m2) (g/m·1) (g/15 mm) (g/m2/24 h) (cm3/m-/24 h)
0,6 | 4,1 | ausge- 312 zeichnet |
6 | 32 | ausge zeichnet |
55 | I |
0,5 | 7,6 | ausge- 376 zeichnet |
7 | 18 | ausge zeichnet |
i 4 |
|
0,6 | 10,8 | ausge- 431 zeichnet |
5 | 15 | gut | 60 | £ 1 Ii |
0,6 | 4,5 | ausge- 308 zeichnet |
6 | 35 | ausge zeichnet |
h | |
0,5 | 7,4 | ausge- 364 zeichnet |
5 | 20 | ausge zeichnet |
65 | I |
0,5 | 10,3 | ausge- 435 zeichnet |
5 | 14 | gut | I |
13
Das in Beispiel 9 eingesetzte Pfropfcopolymerisat wird unter Anwendung verschiedener Polymerisationszeiten
hergestellt, um den Slyrolgchall zu variieren.
Die erhaltenen Pfropfpolymerisate und ein Acrylnilril-Butadien-Kaulschuk mit einem Acrylnitrilgehalt
von 33% werden in Tetrahydrofuran gelöst, um die nachstehenden Grundstriche herzustellen. Unter Verwendung
dieser Grundstriche und eines Deckstrichs (Rezeptur A) werden dann wie in Beispiel 9 beschichtete
Folien hergestellt. Die Grundsirichmenge beträgt 0,5 bis 0,6 g/m2, während die Gesamtauftragmenge von
Grundstrich und Deckstrich 5,5 bis 6,0 g/m2 beträgt.
Die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Folien sind in Tabelle 14 angegeben.
Tabelle 14 |
Grundstrich
Pfropfcopolymerisat/ Acrylnitril-Butadien- Kautschuk |
Styrolgehalt (%)
des Pfropfcopoly- merisats |
Deckstrich |
Abschäl
festigkeit |
Heißsiegel-
festigkeil (g/15 mm) |
Sauerstoff-
durchlässigkeit (cm3/m2/24 h) |
Beispiel Nr. | 50/50 50/50 50/50 50/50 |
3,5 7,8 14,6 20,5 |
Rezeptur (A) | ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet |
298 331 328 294 |
22 22 22 21 |
14-1 14-2 14-3 14-4 |
||||||
Jede der in den Beispielen 14—1 bis 14—4 erhaltenen beschichteten Folien weist eine Wasserdampfdurchlässigkeit
von 6 g/m2/24 h sowie ausgezeichnete Durchsichtigkeit auf.
Ein Pfropfcopolymerisat wird auf folgende Weise hergestellt:
Ein isotaktisches Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl von 1,0 dl/g wird bei 1200C in Tetrachloräthylen
gelöst, worauf man zur Herstellung chlorierter Polypropylene mit Chlorgehalten von 18,25 bzw. 40 Gew.-%
Chlorgas verschieden lange in die Lösung einleitet. Aus den erhaltenen Polymeren werden wie in Beispiel 9
Pfropfpolymerisate mit Styrolgehalten von 11,0, 10,2 bzw. 10,6 Gew.-% hergestellt.
Wie in Beispiel 14 werden dann das erhaltene Pfropfcopolymerisat und ein Acrylnitnl-Butadien-Kautschuk
mit einem Acrylnitrilgehalt von 33% in Tetrahydrofuran gelöst und nach der nachstehenden Rezeptur zu einem
Grundstrich verarbeitet, der zur Herstellung einer beschichteten Folie verwendet wird. Die Grundstrichmenge
beträgt dabei 0,5 bis 0,6 g/m2, während die Gesamtauftragmenge 5,5 bis 6,0 g/m2 beträgt.
Die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Folien sind in Tabelle 15 angegeben.
Beispiel Nr. Grundstrich | Deckstrich | Chlorgehalt (%) Styrolgehalt | (Gew.-%) des | Abschäl- | Heißsiegel- | SauerstofT- |
PIYopfcopoly- | des chloricr- | Pfropfcopoly- | festigkeit | festigkeit | durchlässigkeit | |
merisal/Acryl- | len Polypro | merisats | ||||
nitril/Buladien- | pylens | |||||
Kaulschuk | (g/15 mm) | (cm3/m2/24 h) | ||||
15-2
55 15-3
55 15-3
50/50 50/50 50/50 50/50
• 15-4
(Vergleich)
(Vergleich)
«, 15-5 50/50
(Vergleich)
15-6 50/50
(Vergleich)
18 25 40 18 25 40
ausge zeichnet |
323 | 20 |
ausge zeichnet |
336 | 22 |
Rezeptur (A) ausge zeichnet |
298 | 23 |
ausge zeichnet |
155 | 21 |
ausge
zeichnet |
159 | 22 |
ausge
zeichnet |
142 | 24 |
Die Beispiele 15—4 bis 15—6 liegen außerhalb der Erfindung und dienen zum Vergleich. Jede der in den Beispielen 15—1 bis 15—3 erhaltenen beschichteten Folien weist eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 6 g/m2/24 h
und eine ausgezeichnete Durchsichtigkeit auf.
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US4301195A (en) * | 1979-04-09 | 1981-11-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Transparent sheet material |
US4489122A (en) * | 1982-10-13 | 1984-12-18 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Transparencies for electrostatic printing |
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- 1975-12-24 CA CA242,615A patent/CA1061658A/en not_active Expired
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